特表 2023-500694 色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成される発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-10

(54)【発明の名称】色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成される発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイス

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/20 20200101AFI20221227BHJP

   H05B 47/155 20200101ALI20221227BHJP

   H05B 45/40 20200101ALI20221227BHJP

   H05B 45/10 20200101ALI20221227BHJP

   H05B 45/325 20200101ALI20221227BHJP

   H05B 45/345 20200101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

H05B45/20

H05B47/155

H05B45/40

H05B45/10

H05B45/325

H05B45/345

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022525975

(86)(22)【出願日】2020-11-03

(85)【翻訳文提出日】2022-06-28

(86)【国際出願番号】 EP2020080745

(87)【国際公開番号】W WO2021089503

(87)【国際公開日】2021-05-14

(31)【優先権主張番号】19207573.7

(32)【優先日】2019-11-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】19210111.1

(32)【優先日】2019-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】ヒーレン ヘルマン ヨハンネス ヘルトルーディス

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273PA10

3K273QA09

3K273RA05

3K273TA03

3K273TA05

3K273TA08

3K273TA15

3K273TA28

3K273TA37

3K273UA22

(57)【要約】

本発明は、色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成される発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイスを提供する。前記ＬＥＤベースの照明デバイスは、複数のＬＥＤを含む第１ＬＥＤチャンネルであって、前記色空間における第１色度を有する光を発するよう調整される第１ＬＥＤチャンネルと、複数のＬＥＤを含む第２ＬＥＤチャンネルであって、前記色空間における第２色度を有する光を発するよう調整される第２ＬＥＤチャンネルと、前記ＬＥＤベースの照明デバイスが、前記色空間における前記第１色度と前記第２色度との間の色を有する光を発するように、前記第１ＬＥＤチャンネル及び前記第２ＬＥＤチャンネルをアクティブにするためのコントローラとを有し、前記ＬＥＤベースの照明デバイスは、少なくとも２つの前記ＬＥＤチャンネルの間に接続される第３ＬＥＤチャンネルを更に有し、前記第３ＬＥＤチャンネルは、１つ以上のＬＥＤを含み、前記第３ＬＥＤチャンネルは、前記色空間における第３色度を有する光を発するよう調整され、前記第３ＬＥＤチャンネルは、前記第１ＬＥＤチャンネルが作動されるときに前記第２ＬＥＤチャンネルの少なくとも１つのＬＥＤがアクティブにされることをもたらし、それによって、前記放射光が、前記色空間における前記第１色度と前記第２色度との間において前記色空間における前記プランク軌跡に従うことを確実にする。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成されるＬＥＤベースの照明デバイスであって、前記ＬＥＤベースの照明デバイスが、
少なくとも１つのＬＥＤを含む第１ＬＥＤチャンネルであって、前記色空間における第１色度を有する光を発するよう調整される第１ＬＥＤチャンネルと、
少なくとも１つのＬＥＤを含む第２ＬＥＤチャンネルであって、前記色空間における第２色度を有する光を発するよう調整される第２ＬＥＤチャンネルと,
前記ＬＥＤベースの照明デバイスが、前記色空間における前記第１色度と前記第２色度との間の色を有する光を発するように、前記第１ＬＥＤチャンネル及び前記第２ＬＥＤチャンネルをアクティブにするためのコントローラとを有し、
前記ＬＥＤベースの照明デバイスが、
前記第１ＬＥＤチャンネルの入力と前記第２ＬＥＤチャンネルの入力との間に接続される第３ＬＥＤチャンネルを更に有し、前記第３ＬＥＤチャンネルが、少なくとも１つのＬＥＤを含み、前記第３ＬＥＤチャンネルが、前記色空間における第３色度を有する光を発するよう調整され、前記第３ＬＥＤチャンネルが、前記第１ＬＥＤチャンネルが作動されるときに前記第２ＬＥＤチャンネルの前記少なくとも１つのＬＥＤがアクティブにされることをもたらすＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項2】

前記第２ＬＥＤチャンネルの順方向電圧と前記第３ＬＥＤチャンネルの順方向電圧との和が、前記第１ＬＥＤチャンネルの順方向電圧に等しい請求項１に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項3】

前記第１ＬＥＤチャンネルが、複数のＬＥＤを有し、前記第２ＬＥＤチャンネルが、複数のＬＥＤを有し、前記第３ＬＥＤ回路が、第１端部において、前記第１ＬＥＤチャンネルの前記複数のＬＥＤの間に接続され、前記第１端部とは反対側の第２端部において、前記第２ＬＥＤチャネルの前記複数のＬＥＤの間に接続される請求項１又は２に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項4】

前記第１ＬＥＤチャンネルにおける直列カスケード接続ＬＥＤであって、前記直列カスケード接続ＬＥＤのアノード側で、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第１端部に接続される直列カスケード接続ＬＥＤの数が、前記第３ＬＥＤチャンネルにおける直列カスケード接続ＬＥＤの数に、前記第２ＬＥＤチャンネルにおける直列カスケード接続ＬＥＤであって、前記直列カスケード接続ＬＥＤのアノード側で、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第２端部に接続される直列カスケード接続ＬＥＤの数を加えたものに等しい請求項３に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項5】

前記第１ＬＥＤチャンネルが、後に１０個の後続ＬＥＤが続く５個の先頭ＬＥＤを有し、
前記第２ＬＥＤチャンネルが、後に５個の後続ＬＥＤが続く５個の先頭ＬＥＤを有し、
前記第３ＬＥＤチャンネルが、５個のＬＥＤを有し、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第１端部が、前記第１ＬＥＤチャンネルの前記先頭ＬＥＤと前記後続ＬＥＤとの間に接続され、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第２端部が、前記第２ＬＥＤチャンネルの前記先頭ＬＥＤと前記後続ＬＥＤとの間に接続される請求項４に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項6】

前記第１色度の色温度が、前記第２色度の色温度より低い請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項7】

前記照明デバイスが、２つのＬＥＤチャンネルを有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項8】

前記第１ＬＥＤチャンネルが、２７００Ｋの色温度を有する光を発するよう構成され、前記第２ＬＥＤチャンネルが、６５００Ｋの色温度を有する光を発するよう構成される請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項9】

前記コントローラが、
パルス幅変調ベースのコントローラ、又は
線形動作コントローラのいずれかである請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【請求項10】

前記コントローラが、前記第１ＬＥＤチャンネルに第１電流を供給し、前記第２ＬＥＤチャンネルに第２電流を供給するよう構成される請求項９に記載のＬＥＤベースの照明デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、特定の色の光を発するよう構成される発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイスであって、光色が２つの色設定点（color set point）を用いて設定されることができ、それらの色設定点間の色曲線はプランク軌跡（Planckian locus）に従うＬＥＤベースの照明デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

様々な照明用途のために、発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用する照明デバイスが開発されている。ＬＥＤランプは、その長寿命及び高いエネルギ効率のため、今日では、従来の蛍光灯の置き換えのためにも、即ち、レトロフィット用途のためにも設計されている。このような用途の場合は、レトロフィットＬＥＤランプは、一般に、改装（retrofit）されるそれぞれのランプ取付具（lamp fixture）のソケットに合うよう適合される。更に、ランプのメンテナンスは、一般に、ユーザによって行われることから、レトロフィットＬＥＤランプは、理想的には、取付具を再配線する必要なく、任意のタイプの適切な取付具で容易に動作可能であるべきである。

【0003】

本開示は、多チャンネルの、とりわけ、２チャンネルのＬＥＤベースの照明デバイスに関する。各チャンネルは、特定の色において光を発することができる複数のＬＥＤを含み得る。例えば、第１チャンネルは、赤色放射光の発光に向けられてもよい。第２チャンネルは、緑色放射光の発光に向けられてもよく、第３チャンネルは、青色放射光の発光に向けられてもよい。

【0004】

このような照明デバイスにおいては、チャンネルの各々においてＬＥＤに給電するために、固定電圧源が使用され得る。チャンネルの各々を通る電流は、工場において、特定のチャンネルのＬＥＤと直列に配置される抵抗器を調整することによって、設定され得る。このような手法の不利な面のうちの１つは、目標とされた光束及びカラーポイントについて誤差を引き起こし得る、電源の電圧変動、ケーブルの長さ、即ち、インピーダンス、チャンネル間の相互作用などの、幾つかの攪乱要因に関連する。

【0005】

別の選択肢は、チャンネルの各々においてＬＥＤに給電するために、電流源が使用されるものである。特定の放射光が発せられることを確実にするために、コントローラが、ＬＥＤチャンネルを特定の比率でアクティブにし得る。

【0006】

より具体的には、一般的には、複数のチャンネルを制御するコントローラがあり、スイッチの各々は、特定のＬＥＤチャンネルを有効にするよう構成される。例えば、第１スイッチは、赤色チャンネルを有効にすることができ、第２スイッチは、緑色チャンネルを有効にすることができ、第３スイッチは、青色チャンネルを有効にすることができる、等々である。スイッチには、特定のデューティサイクルを有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号が供給されてもよい。ＰＷＭ信号の周波数は、人間の目のリフレッシュレートを超えるように選ばれるべきである。これは、ユーザが如何なるちらつきも見ることを防止する。デューティサイクルを制御することによって、発せられる光の総量に対するチャンネルの各々の寄与が制御されることができ、従って、ＬＥＤベースの照明デバイスによって発せられる光の色も制御されることができる。

【0007】

現在の２チャンネルのＬＥＤベースの照明デバイスにおいては、２つのチャンネル間の電流比率を変更することによってカラーポイント（color point）が調整される。例えば、或るチャンネルは、２７００Ｋの色温度を有する光を発するよう構成されるＬＥＤを有してもよく、別のチャンネルは、６５００Ｋの色温度を有する光を発するよう構成されるＬＥＤを有してもよい。

【0008】

上記の２チャンネルのＬＥＤベースの照明デバイスの不利な点のうちの１つは、ＬＥＤベースの照明デバイスの放射光のカラーポイントが色空間における直線に沿って調整され得ることである。これは、色が例えば赤みがかって見えることがあるので、色知覚の問題をもたらす可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成される発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイスを達成することは有利であるだろう。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１態様においては、色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成される発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイスが提供される。前記ＬＥＤベースの照明デバイスは、
－ 少なくとも１つのＬＥＤを含む第１ＬＥＤチャンネルであって、前記色空間における第１色度を有する光を発するよう調整される第１ＬＥＤチャンネルと、
－ 少なくとも１つのＬＥＤを含む第２ＬＥＤチャンネルであって、前記色空間における第２色度を有する光を発するよう調整される第２ＬＥＤチャンネルと、
－ 前記ＬＥＤベースの照明デバイスが、前記色空間における前記第１色度と前記第２色度との間の色を有する光を発するように、前記第１ＬＥＤチャンネル及び前記第２ＬＥＤチャンネルをアクティブにするためのコントローラとを有し、
前記ＬＥＤベースの照明デバイスは、
－ 前記第１ＬＥＤチャンネルの入力と前記第２ＬＥＤチャンネルの入力との間に接続される第３ＬＥＤチャンネルを更に有し、前記第３ＬＥＤチャンネルは、少なくとも１つのＬＥＤを含み、前記第３ＬＥＤチャンネルは、前記色空間における第３色度を有する光を発するよう調整され、前記第３ＬＥＤチャンネルは、前記第１ＬＥＤチャンネルが作動されるときに前記第２ＬＥＤチャンネルの前記少なくとも１つのＬＥＤがアクティブにされることをもたらす（effectuate）。

【0011】

従って、前記光は、前記色空間の色におけるカラーポイント（ｘ１，ｙ１）で特徴付けられ得る。

【0012】

本開示によれば、プランク軌跡、又は黒体軌跡は、白熱黒体の色が、黒体温度が変化するときに特定の色度空間において取るだろう経路又は軌跡である。それは、低い温度における深い赤色から、橙色、黄白色、白色を経て、最終的に、非常に高い温度における青みがかった白色へと変わる。

【0013】

本発明者は、放射光が色空間におけるプランク軌跡に従う場合、ユーザは自然な色遷移を知覚し得ることを見出した。従来技術においては、２つのＬＥＤチャンネルの間の色遷移は、２つのＬＥＤチャンネルの設定点の間の色空間における直線として示される。これは、望ましくないものとして知覚される可能性がある。

【0014】

本開示によれば、色空間は、３次元空間とみなされ得る。即ち、色は、３つの数字のセット、例えば、ＣＩＥ座標Ｘ、Ｙ及びＺ、又は特定の均質な視覚刺激の色及び明るさを指定する、色相（hue）、彩度（colorfulness）及び輝度などの他の値によって指定され得る。

【0015】

色度は、明るさを無視する２次元空間に投影された色である。例えば、標準ＣＩＥ ＸＹＺ色空間は、ｘ及びｙとして知られている２つの色度座標によって指定される対応する色度空間へ直接投影し、CIE色度図を構成する。

【0016】

本開示によれば、色度は、その輝度に関係なく色の品質を客観的に指定するものである。色度は、例えば色相及び彩度として指定される、２つの独立したパラメータから成ってもよく、彩度は、その代わりに、飽和度（saturation）、クロマ（chroma）、強度、又は刺激純度（excitation purity）と呼ばれる。このパラメータ数は、色彩科学におけるほとんどのモデルで想定されている、ほとんどの人間の視覚の色を見る正常な能力から得られる。

【0017】

以上から、コントローラは、ＬＥＤベースの照明装置によって発せられる色が色空間におけるプランク軌跡に従うように、チャンネルを制御することができるべきであるというのが、本発明者の洞察であった。

【0018】

本開示は、非線形性を導入するために、ＬＥＤの順方向電圧対電流特性を利用することに留意されたい。この概念について、以下で、より詳細によりよく説明する。

【0019】

更に、最近の開示の概念では、色空間における結果として生じる線は、プランク軌跡にぴったりとは従わないかもしれないが、従来の直線と比較してプランク軌跡によりよく一致させられることができることに留意されたい。

【0020】

例においては、前記第２ＬＥＤチャンネルの順方向電圧と前記第３ＬＥＤチャンネルの順方向電圧との和が、前記第１ＬＥＤチャンネルの順方向電圧に等しい。これは、３つの前記ＬＥＤチャンネル間の電流分布の最も適切な制御を提供する。

【0021】

例においては、前記第１ＬＥＤチャンネルは、複数のＬＥＤを有し、前記第２ＬＥＤチャンネルは、複数のＬＥＤを有し、前記第３ＬＥＤチャンネルは、第１端部において、前記第１ＬＥＤチャンネルの前記複数のＬＥＤの間に接続され、前記第１端部とは反対側の第２端部において、前記第２ＬＥＤチャネルの前記複数のＬＥＤの間に接続される。

【0022】

上記の例の目的のうちの１つは、前記第１ＬＥＤチャンネルをアクティブにするときに非線形性が導入されることである。前記第１ＬＥＤチャンネルを流れる電流は、前記第３ＬＥＤチャンネルを介して、前記第２ＬＥＤチャンネルの一部も流れるだろう。従って、前記ＬＥＤ電流は、２つの電流に分けられ得る。第１電流は、前記第１ＬＥＤチャンネル内に存在する残りのＬＥＤを流れることによって前記第１ＬＥＤチャンネルに流れ続けてもよく、第２の流れは、前記第３ＬＥＤチャンネルを介して前記第２ＬＥＤチャンネルの方へ流れてもよく、前記第２ＬＥＤチャンネル内に存在する１つ以上のＬＥＤを介して流れてもよい。

【0023】

更なる例においては、前記第１ＬＥＤチャンネルにおける直列カスケード接続（in series cascaded）ＬＥＤであって、前記直列カスケード接続ＬＥＤのアノード側で、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第１端部に接続される直列カスケード接続ＬＥＤの数が、前記第３ＬＥＤチャンネルにおける直列カスケード接続ＬＥＤの数に、前記第２ＬＥＤチャンネルにおける直列カスケード接続ＬＥＤであって、前記直列カスケード接続ＬＥＤのアノード側で、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第２端部に接続される直列カスケード接続ＬＥＤの数を加えたものに等しい。

【0024】

前記第１電流が流れるＬＥＤの総数が、前記第２電流が流れるＬＥＤの総数に等しいことを保証することは有益であり得ることが分かった。

【0025】

更なる例においては、
－ 前記第１ＬＥＤチャンネルは、後に１０個の後続ＬＥＤが続く５個の先頭ＬＥＤを有し、
－ 前記第２ＬＥＤチャンネルは、後に５個の後続ＬＥＤが続く５個の先頭ＬＥＤを有し、
－ 前記第３ＬＥＤチャンネルは、５個のＬＥＤを有し、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第１端部は、前記第１ＬＥＤチャンネルの前記先頭ＬＥＤと前記後続ＬＥＤとの間に接続され、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第２端部は、前記第２ＬＥＤチャンネルの前記先頭ＬＥＤと前記後続ＬＥＤとの間に接続される。

【0026】

上記の例は、前記ＬＥＤベースの照明デバイスの実用的な実施例である。

【0027】

前記コントローラは、例えば、前記第２ＬＥＤチャンネルをアクティブにする場合がある。この場合には、前記電流は、前記第２ＬＥＤチャンネルの、後に前記５個の後続ＬＥＤが続く前記５個の先頭ＬＥＤを流れる。

【0028】

前記コントローラはまた、例えば、前記第１ＬＥＤチャンネルをアクティブにする場合がある。この場合には、前記電流は、前記第１ＬＥＤチャンネルの前記５個の先頭ＬＥＤを流れる。前記電流は、次いで、前記第１ＬＥＤチャンネルの前記５個の後続ＬＥＤを流れる、若しくは前記第３ＬＥＤチャンネルの前記ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤチャンネルの前記５個の後続ＬＥＤを介して流れる、又はそれらの組み合わせを流れる。これは、前記第２ＬＥＤチャンネルを流れる電流の量にも依存する。

【0029】

これについては、以下のように説明するのが最も良い。特定のＬＥＤにわたる電圧は、前記ＬＥＤを流れる電流にも依存する。従って、本開示は、ＬＥＤの順方向電圧は、対応するＬＥＤを流れる電流にも依存するという概念を利用する。

【0030】

前記第２ＬＥＤチャンネルを流れる電流が相対的に大きい場合には、電流は前記第３ＬＥＤチャンネルを流れない。これは、前記第３ＬＥＤチャンネルの前記第２端部における電圧が、前記第２ＬＥＤチャンネル内の前記後続ＬＥＤチャンネルの順方向電圧の和により持ち上げられることを意味する。その場合、前記第３ＬＥＤチャンネル内の前記ＬＥＤにわたる電圧は、それらのＬＥＤに電流が流れることを可能にさせるのに十分でない可能性がある。

【0031】

従って、上記は、本開示の誘導される非線形性に関する。換言すれば、前記第１ＬＥＤチャンネルと前記第２ＬＥＤチャンネルとの間の特定の総電流比が与えられると、電流は、前記第１ＬＥＤチャンネルから、前記第３ＬＥＤチャンネルを介して、前記第２ＬＥＤチャンネルへ流れる。

【0032】

更なる例においては、前記第１色度の色温度は、前記第２色度の色温度より低い。

【0033】

別の例においては、前記照明デバイスは、２つのＬＥＤチャンネルを有する。

【0034】

更に別の例においては、前記第１ＬＥＤチャンネルは、２７００Ｋの温度を有する光を発するよう構成され、前記第２ＬＥＤチャンネルは、６５００Ｋの温度を有する光を発するよう構成される。

【0035】

前記コントローラは、パルス幅変調（ＰＷＭ）ベースのコントローラ、又は線形動作コントローラのいずれかであり得ることに留意されたい。ＰＷＭベースのコントローラは、前記コントローラが、ＰＷＭ制御信号を使用して、対応する前記チャンネルをアクティブにするために前記チャンネル内に存在するスイッチを制御し得ることを意味する。これは、特定のＬＥＤチャンネルが、オン又はオフのいずれかであることを意味する。線形動作コントローラは、対応する前記ＬＥＤチャンネルを通る線形コントローラ電流を供給することによって、前記ＬＥＤチャンネルの各々を制御し得る。そのため、前記ＬＥＤチャンネルを通る電流の量は、固定されなくてもよく、前記コントローラの設定に依存して変化し得る。

【0036】

下記の実施形態を参照して、本発明のこれら及び他の態様を説明し、明らかにする。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】従来技術による２つのＬＥＤチャンネルを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイスを示す。

【図2】本開示による２つのＬＥＤチャンネルを有するＬＥＤベースの照明デバイスを示す。

【図3】本開示による２つのＬＥＤチャンネルを有する更なるＬＥＤベースの照明デバイスを示す。

【図4】プランク軌跡の概念を図示する色度図を示す。

【図5】本開示による光束比率対電流比率を図示するグラフの例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0038】

図１は、従来技術による２つのＬＥＤチャンネルを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイス１を示している。

【0039】

ＬＥＤベースの照明デバイス１は、２つの異なるチャンネル２、３を駆動するために装備されているドライバを有する。第１ＬＥＤチャンネルは、温白色（Warm White）としても知られている２７００Ｋの温度を有する色を発するよう構成されてもよい。第２ＬＥＤチャンネルは、昼白色（Daylight White）としても知られている６５００Ｋの温度を有する色を発するよう構成されてもよい。両チャンネルを組み合わせることによって、温白色と昼白色との間の色が取得されることができる。

【0040】

ＬＥＤベースの照明デバイス１は、参照符号４で示されているような単一の戻り線を有する。この戻り線は、第１ＬＥＤチャンネル２及び第２ＬＥＤチャンネル３からの任意の電流のために使用される。

【0041】

図２は、本開示による２つのＬＥＤチャンネルを有するＬＥＤベースの照明デバイス１１を示している。

【0042】

ＬＥＤベースの照明デバイス１１は、「チャンネル１」及び「チャンネル２」という表現で示されるような２つのチャンネルを有する。第１チャンネル１２は、少なくとも１つのＬＥＤを有することができ、第１色度を有する光を発するために調整される。第２チャンネル１３は、少なくとも１つのＬＥＤを有することができ、第２色度を有する光を発するために調整される。発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイス１１は、色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成される。より具体的には、第１チャンネル１２は、２７００Ｋの温度を有する光を発するよう構成されてもよく、第２チャンネル１３は、６５００Ｋの温度を有する光を発するよう構成されてもよい。ＬＥＤベースの照明デバイス１１は、第１ＬＥＤチャンネル１２の入力と第２ＬＥＤチャンネル１３の入力との間に接続される第３ＬＥＤチャンネル１４を有する。第３ＬＥＤチャンネル１４は、前記色空間における第３色度を有する光を発するよう調整される少なくとも１つのＬＥＤを有する。第３ＬＥＤチャンネル１４は、第１チャンネルが作動されるときに第２ＬＥＤチャンネル１３の少なくとも１つのＬＥＤがアクティブにされることをもたらす。第３ＬＥＤチャンネル１４は、ＬＥＤベースの照明デバイス１１の総光出力においてより暖かい感じの効果を作り出すために、赤色を備える光を発することができる。

【0043】

本ＬＥＤベースの照明デバイス１１は、色空間におけるプランク軌跡に従う特定の放射光を発するよう構成される。

【0044】

物理学及び色彩科学において、プランク軌跡又は黒体軌跡は、白熱黒体の色が、黒体温度が変化するときに、特定の色空間、即ち、色度空間において取るだろう経路又は軌跡である。それは、低い温度における深い赤色から、橙色、黄白色、白色を経て、最終的に、非常に高い温度における青みがかった白色へと変わる。

【0045】

本開示によれば、色空間は、３次元空間である。即ち、色は、３つの数字のセット、例えば、ＣＩＥ座標Ｘ、Ｙ及びＺ、又は色相、彩度及び輝度などの他の値によって指定され得る。

【0046】

本開示は、３つの数字が構成されるやり方に限定されるものではない。

【0047】

色度は、明るさを無視する２次元空間に投影された色である。例えば、標準ＣＩＥ ＸＹＺ色空間は、ｘ及びｙとして知られている２つの色度座標によって指定される対応する色度空間へ直接投影し、図４において示されている、よく知られた色度図を作成する。プランク軌跡、黒体温度が変化するときに黒体の色が取る経路は、多くの場合、この標準色度空間において示される。これについては、図４に関してより詳細に説明する。好ましくは、第２ＬＥＤチャンネルの順方向電圧と第３ＬＥＤチャンネルの順方向電圧との和が、第１ＬＥＤチャンネルの順方向電圧に等しい。

【0048】

図３においては、本発明による２つのＬＥＤチャンネルを有する更なるＬＥＤベースの照明デバイス１１が記載されている。第１ＬＥＤチャンネル１２は、後に複数の後続ＬＥＤが続く複数の先頭ＬＥＤを有する。この特定の例においては、５個の先頭ＬＥＤが、参照符号「＃５」で示されるように示されており、１０個の後続ＬＥＤが、参照符号「＃１０」で示されるように示されている。

【0049】

先頭ＬＥＤ及び後続ＬＥＤは、同じタイプのものであってもよい。即ち、ＬＥＤの各々が、２７００Ｋの温度を有する色を発するよう構成されてもよい。

【0050】

第２ＬＥＤチャンネル１３は、後に複数の後続ＬＥＤが続く複数の先頭ＬＥＤを有する。この特定の例においては、１０個の先頭ＬＥＤが、参照符号「＃１０」で示されるように示されており、５個の後続ＬＥＤが、参照符号「＃５」で示されるように示されている。

【0051】

ＬＥＤベースの照明デバイス１１は、少なくとも２つのＬＥＤチャンネルの間に接続される第３ＬＥＤチャンネル１４を有し、第３ＬＥＤチャンネル１４は、１つ以上のＬＥＤを有し、第３ＬＥＤチャンネル１４は、色空間における第３色度を有する光を発するよう調整され、第３ＬＥＤチャンネル１４は、第１チャンネル１２が作動されるときに第２ＬＥＤチャンネル１３の少なくとも１つのＬＥＤがアクティブにされることをもたらし、それによって、放射光が、色空間における第１色度と第２色度との間において色空間におけるプランク軌跡に従うことを確実にする。

【0052】

この特定の場合においては、第３ＬＥＤチャンネル１４は、参照符号「＃５」で示されているように５個のＬＥＤを有し、第３ＬＥＤチャンネル１４の第１端部は、第１ＬＥＤチャンネル１２の先頭ＬＥＤと後続ＬＥＤとの間に接続され、第３ＬＥＤチャンネル１４の第２端部は、第２ＬＥＤチャンネル１３の先頭ＬＥＤと後続ＬＥＤとの間に接続される。

【0053】

図４は、プランク軌跡の概念を図示する色度図５１を示している。

【0054】

ここでは、参照符号５１は、色度図における、第２ＬＥＤチャンネル１３に関連する点を示しており、参照符号５２は、色度図における、第１ＬＥＤチャンネル１２に関連する点を示している。図１に関して記載したような従来技術の状況においては、ＬＥＤチャンネルは、ＬＥＤベースの照明デバイスによって発せられる色が２つの点５１、５２の間の直線５４に従うように、組み合わされることができる。

【0055】

本開示によるＬＥＤベースの照明デバイスは、参照符号５３で示されているような、２つの点５１、５２の間のプランク軌跡に従うよう構成される。

【0056】

図５は、本開示による光束比率対電流比率を図示するグラフ６１の例を示している。

【0057】

参照符号６２は、第２ＬＥＤチャンネル１３から生じる光束の比率を示しており、参照符号６３は、第１ＬＥＤチャンネル１２から生じる光束の比率を示しており、参照符号６４は、第３ＬＥＤチャンネル１４から生じる光束の比率を示している。

【0058】

図において示されているように、第３ＬＥＤチャンネル１４は、第１ＬＥＤチャンネル１２と第２ＬＥＤチャンネル１３との間の電流の或る特定の比率が生じたあとにだけ、作用し始める。即ち、少量の電流が第１ＬＥＤチャンネル１２を流れる場合には、その量の電流が第３ＬＥＤチャンネル１４を流れない可能性がある。これについては、以下のように説明される。

【0059】

大量の電流が第２ＬＥＤチャンネル１３を流れることは、第２ＬＥＤチャンネル１３の後続ＬＥＤの順方向電圧により、第３ＬＥＤチャンネル１４のカソード側における電位を上昇させる。このことは、第３ＬＥＤチャンネル１４にわたる電圧が低すぎて、第３ＬＥＤチャンネル１４内のＬＥＤは導通し始めることができないという作用をもたらす。

【0060】

第１ＬＥＤチャンネル１２を通る電流と第２ＬＥＤチャンネル１３を通る電流との間の比率が或る特定の閾値に達すると、第３ＬＥＤチャンネル１４内のＬＥＤが電流を伝導し始める。これは、横軸における３５％のマークの辺りで示されている。この場合、第３ＬＥＤチャンネル１４の電圧は、第３ＬＥＤチャンネル１４内のLEDが電流を伝導し始めるような閾値電圧をちょうど超えている。その場合、第１ＬＥＤチャンネル１２に注入される電流は、第３ＬＥＤチャンネル１４を通る電流と、第１ＬＥＤチャンネル１２内に存在する後続ＬＥＤを通る電流との間で分けられる。このことは、図においては、第１ＬＥＤチャンネル１２から生じる光束において、横軸における３５％の辺りに存在するノッド（nod）によって、示されている。

【0061】

従って、上記は、第１ＬＥＤチャンネル１２を通る電流は、すぐには、電流が第３ＬＥＤチャンネル１４を流れているようにそれ自体を分けないことを示している。第３ＬＥＤチャンネル１４は、第１ＬＥＤチャンネル１２と第２ＬＥＤチャンネル１３との間の電流の或る特定の比率が得られたあとにだけ、作用し始める。即ち、第３ＬＥＤチャンネル１４は、第１ＬＥＤチャンネル１２を通る電流と第２ＬＥＤチャンネル１３を通る電流との間の比率が所定の閾値を超えるときに電流を伝導し始める。これは、色をプランク軌跡により近いように従わせるので、所望の非線形性をもたらす。

【0062】

当業者は、請求項記載の発明の実施において、図面、明細及び添付の特許請求の範囲の研究から、開示されている実施形態に対する他の変形を、理解し、達成することができる。特許請求の範囲において、「有する」という単語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数性を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲において挙げられている複数のアイテムの機能を果たしてもよい。単に、或る特定の手段が、相互に異なる従属請求項において挙げられているという事実は、これらの手段の組み合わせは有利になるようには使用されることができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される光学式記憶媒体又は固体媒体のような適切な媒体上に記憶／分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介するような他の形態で分散されてもよい。特許請求の範囲における如何なる参照符号も、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】