JP2009539227A - 照明装置、および照明方法 - Google Patents

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Abstract

少なくとも６０ルーメンパーワットの有効性を持つ光を出射する照明装置が、与えられる。該照明装置は、少なくとも１つの固体発光素子、たとえば、１つ、またはそれ以上の発光ダイオードよりなり、かつ、任意に、さらに、１つ、またはそれ以上のルミファーを備える。いくらかの実施形態において、出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。いくらかの実施形態において、出力光は、少なくとも９０のＣＲＩ Ｒａを持つ。また、ある照明方法は、少なくとも６０ルーメンパーワットの有効性を持つ光を出射する照明装置に、電気を供給することよりなる。

Description

関連する出願への相互参照。
この出願は、２００６年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６０／８０９，６１８号、の名称“照明装置、および照明方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、アントニー ポール ヴァンデヴェン、および、トーマス Ｇ．コールマン）の利益を主張するものであり、その出願の全体は、参照によりここに組み入れられる。
発明の分野
本発明は、照明装置、特に、優秀な効率を与える少なくとも１つの固体発光素子を含む、照明装置に関係する。本発明は、また、優秀な効率を与える照明方法、特に、電流を、１つの固体発光素子に供給することを含む、照明方法に関係する。
発明の背景
毎年、米国において生成される電気の多くの部分（いくつかの見積りは、２５％と高い）は、照明に行っている。したがって、よりエネルギー効率の高い照明を与える、進行中の必要がある。白熱電球は、エネルギー効率のよくない光源であることはよく知られている − それらが消費する電気の約９０％は、光よりむしろ熱として開放される。蛍光灯バルブは、白熱電球より、（約１０倍だけ）より効率的であるが、しかし、発光ダイオード等の、固体発光素子に比較すると、まだ、きわめて非効率である。
さらに、固体発光素子、たとえば、発行ダイオードの通常の寿命に比較すると、白熱電球は、相対的に短い寿命、たとえば、代表的に約７５０−１０００時間を持つ。比較するに、発光ダイオードは、たとえば、５０，０００時間と、７０，０００時間の間の代表的な寿命を、持つ。蛍光灯は、白熱灯より、より長い寿命（たとえば、１０，０００−２０，０００時間）を持つが、しかし、色再現の好ましさは低い。
色再現は、代表的に、演色評価指数（ＣＲＩ Ｒａ）を用いて測定される。ＣＲＩ Ｒａは、照明システムの色再現が、８個の参照色を照明するときの参照放射器のそれとどのように比較されるかの測定結果の修整された平均である、すなわち、それは、特定のランプにより照明されたときの、対象物の表面色のシフトの相対的な示しである。該ＣＲＩ Ｒａは、もし、照明システムにより照射されている１セットのテストカラーのカラー座標が、参照放射器により照射されている同じテストカラーの座標と同じであるとき、１００に等しく（約１００のＲａ）、白熱電球は、また、比較的近く（９５より大きいＲａ）、蛍光照明は、より正確さが低い（７０−８０の代表的Ｒａ）。あるタイプの特殊化された照明は、大変低いＣＲＩを持つ（たとえば、水銀蒸気またはナトリウムランプは、約４０、あるいは、さらにより低い、のように低いＲａを持つ）。ナトリウムランプは、たとえば、光高速道路に用いられるが、−ドライバー応答時間は、しかしながら、より低いＣＲＩ Ｒａの値とともに、実質的に低下する（任意の与えられた輝度に対して、視認性は、より低いＣＲＩ Ｒａとともに減少する）。
従来の電灯設備 により直面されるもう１つの問題は、照明装置（たとえば、電灯バルブ等）を、周期的に置き換える必要である。このよう問題は、特に、アクセスが困難である（たとえば、丸天井、橋、高いビル、交通トンネル）ところで、および／または、交換コストが極端に高いところで表明されている。従来の電灯設備の代表的な寿命は、少なくとも約４４，０００時間の光発生装置の使用（２０年間にわたる１日６時間の使用に基づく）に対応する、約２０年である。光発生装置の寿命は、代表的にもっと小さく、これにより、周期的な交換の必要を生じる。
したがって、これらの、および、他の理由により、それにより、発光ダイオード、および、他の固体発光素子を、短広い範囲の応用において、白熱電球、蛍光灯、および他の光発生装置の代わりに用いることのできる方法を開発する努力が、行われ続けてきた。さらに、発光ダイオード（または、他の固体発光素子）がすでに用いられているところでは、たとえば、エネルギー効率、演色評価指数（ＣＲＩ Ｒａ）、コントラスト、有効性（ｌｍ／Ｗ）、コスト、および／または、サービス期間、に関して改善された発光ダイオード（または、他の固体発光素子）を与えるよう、努力が行われ続けてきている。
種々の固体発光素子が、よく知られている。たとえば、固体発光素子の１つのタイプは、発光ダイオードである。
発光ダイオードは、電流を、光に変換する公知の半導体デバイスである。広い範囲の発光ダイオードは、目的の今でも拡大する範囲のために、ますます広い範囲において使用されている。
より特定的には、発光ダイオードは、電位差が、ｐｎ接合構造に対して印加されたとき、光（紫外線、可視光、または赤外線）を、発する半導電性の装置である。発光ダイオード、および、多くの関連する構造を作る多くの公知の方法があり、本発明は、任意のこのような装置を用いることができる。たとえば、Ｓｚｅの半導体装置の物理学（１９８１年、第２版）の第１２−１４章、および、Ｓｚｅの現代半導体装置物理学（１９９８）の第７章は、発光ダイオードを含む、広い範囲の光子装置を、記述している。
表現“発光ダイオード”は、ここで、基本的な半導体ダイオード構造（すなわち、“チップ”）を言及するのに使用される。共通に認識され、商業的に入手可能な“ＬＥＤ”であって、（たとえば、）電子ショップにおいて売られているものは、多くの部品から作られている“パッケージされた”デバイスを表す。これらのパッケージされたデバイスは、代表的に、米国特許第４，９１８，４８７；５，６３１，１９０；および５，９１２，４７７号に記述されたような（しかしそれらに限定されない）半導体ベースの発光ダイオード；種々のワイヤ接続、および 発光ダイオードを収容するパッケージを含む。
よく知られているように、発光ダイオードは、半導体活性（発光）層の導電帯と価電子帯との間のバンドギャップを横切って電子を励起することにより、光を生成する。電子遷移は、エネルギーギャップに依存する波長で光を発生する。このように、発光ダイオードにより発光された光の色（波長）は、発光ダイオードの活性層の半導体材料に依存する。
発光ダイオードの開発は、多くの方法で照明産業を改革してきたが、発光ダイオードの特徴のいくらかは、そのいくらかはまだ十分に満たされていない挑戦を、提示してきた。たとえば、任意の特定の発光ダイオードの出射スペクトルは、代表的に（該発光ダイオードの組成、および構造により記述されるように）単一波長の周りに集中しており、これは、いくらかの応用のためには望ましいが、しかし、他の応用（たとえば、照明を与えるため、このような出射スペクトラムは、大変低いＣＲＩ Ｒａを与える）のためには、望ましくない。
白と感じられる光は、必然的に、２つ、またはそれ以上の色の（または、波長の）ブレンドであるので、白色を生成することのできる単一の発光ダイオード接合は、まだ、開発されていない。“白色”ＬＥＤランプは、各赤、緑、および青の発光ダイオードにより形成された発光ダイオードピクセル／クラスターを持って、製造されてきた。他の、“白色”ＬＥＤランプは、(1) 青色光を発生する発光ダイオード、および、(2) 前記発光ダイオード により発光された光による励起に応答して黄色光を発するルミネッセント材料（たとえば、リン発光体）、を含んで生成され、これにより、該青色光、および黄色光は、混合されたとき、白色光と感知される光を生成する。
さらに、非主要色の結合を生成する主要色の混合は、一般に、この、および他の技術において、よく理解されている。一般に、１９３１年ＣＩＥ色度図（１９３１年に設けられた主要色の国際標準）、および、１９７６年ＣＩＥ色度図（１９３１年図に類似しているが、該図上の同様の距離は、同様の感受される色の差を表すよう修整されている）は、色を、主要色の重み付けされた和として定義するための、役にたつ参照を与える。
効率的な白色ＬＥＤランプのＣＲＩ Ｒａは、一般に、白熱電球（１００のＣＲＩ Ｒａ）に比べて低い（６５−７５の範疇囲内）。さらに、ＬＥＤの色温度は、一般に、“より冷たく”（〜５５００Ｋ）、かつ、白熱電球、または、ＣＣＦＬバルブ（〜２７００Ｋ）の色温度より望ましくない。ＬＥＤにおけるこれらの欠陥の両者は、選択された飽和された色のタのＬＥＤまたはルミファーの付加により改善されることができる。上記したように、本発明による光源は、特定の（ｘ、ｙ）色度座標の光源の特定の色の“ブレンディング”を利用することができる（米国特許出願第６０／７５２，５５５号、２００５年１２月２１日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体は、参照によりここに組み入れられる、参照）。たとえば、付加的な選択された飽和した源からの光を、非飽和の広スペクトラム源と混合して、均一な照明を、脱カラー化の任意の領域なしに、与えるようにすることができる；かつ、もし、望まれれば、化粧的な理由により、該個々の発光素子は、該照明源または、開口が、直接見られるときは、離散的なデバイス、または離散的な色領域とは見られないように、することができる。
発光ダイオードは、このように、ここに、または任意の結合において、１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料（たとえば、リン発光体、または、シンチレーター）および／または、フィルタとともに用いて、任意の所望の（白を含む）感受された色の光を、生成することができる。したがって、現存する光源を、発光ダイオード光源により、たとえば、エネルギー効率、演色評価指数（ＣＲＩ Ｒａ）、有効性（ｌｍ／Ｗ）、および／または、サービス期間、に関して改善するために置き換えるよう、努力がなされつづけている領域は、任意の特定の色の光、あるいは色のブレンドの光に、限定されるものではない。
本発明に関係する側面は、１９３１年ＣＩＥ色度図（１９３１年に設けられた主要色の国際標準）上で、または、１９７６年ＣＩＥ色度図上で、表現されることができる。図１は、１９３１年ＣＩＥ色度図を示す。図２は１９７６色度図を示す。図３は、黒体位置をより詳細に示すために、１９７６年色度図の拡大部分を示す。当業者は、これらの図をよく知っており、かつ、これらの図は、（たとえば、インターネット上で、“ＣＩＥ色度図”をサーチすることにより、）容易に利用可能である。
ＣＩＥ色度図は、２つのＣＩＥパラメータｘおよびｙ（１９３１年色度図の場合）、またはｕ’およびｖ’（１９７６年色度図の場合）により、人間のカラー感受性を描き出す。ＣＩＥ色度図の技術的説明のために、たとえば、「物理科学および技術百科事典」、Ｖｏｌ. ７、２３０-２３１（ロバート Ａ．メイヤー、１９８７版）を参照ください。スペクトルカラーは、人間の目によって認知される色合いのすべてを含む、外枠を描かれたスペースのエッジの周りに分布する。境界線ラインは、スペクトルカラーのための、最大飽和を表現する。上記したとおり、１９７６年ＣＩＥ色度図は、１９３１年色度図に、１９７６年図が、該図上の同様の距離は、認知される同様の色の差異をあらわすよう、修整されている点以外、類似している。
１９３１年の図において、該図上の点からのずれが、座標により、あるいは、感受される色の相違の程度に関する示しを与えるために、ＭａｃＡｄａｍ楕円により、のいずれかにより与えられ得る。たとえば、１９３１年図上の特定のセットの座標により定義される特定された色合いから１０個のＭａｃＡｄａｍ楕円以内であるとして定義される点の場所は、前記特定された色合いから共通の範囲だけ異なるとしておのおの感受される色合いからなる（かつ、ＭａｃＡｄａｍ楕円の他の量だけ、特定の色合いから間隔をあけて配置されていると定義される点の位置についても同様である。）
１９７６図上の同様の距離は、同様の感受される色の相違を表現するので、１９７６図上の点からのずれは、座標ｕ’ およびｖ’ により、たとえば、点＝（Δｕ’ 2 + Δｖ'2) 1/2 からの距離により表現されることができ、おのおの特定の色合いから共通の距離にある点の位置により定義される色合いは、前記特定の色合いから共通の度合だけ異なるとおのおの感受される色合いよりなる。
図１−図３に示される色度図座標、およびＣＩＥ色度図は、多くの本、および、他の刊行物、たとえば、Ｋ．Ｈ．バトラー、“蛍光ランプリン発光体”（ペンシルベニア州立大学プレス１９８０）、９８−１０７ページ、および、Ｇ．ブラッセ等、“ルミネッセント材料”（スプリング出版社１９９４）、１−９−１１０ページ、に詳細に記述されており、ともに参照によりここに組み入れられる。
黒体位置に沿って横たわる色度座標（すなわち、カラー点）は、プランクの方程式：
Ｅ（λ） ＝ Ａλ -5 / （ｅ(B/T) − ｌ）
ここで、Ｅは、出射強度であり、λは、出射波長であり、Ｔは、黒体の色温度であり、ＡおよびＢは、定数である、
に従う。黒体位置上、またはその近くに横たわるカラー座標は、人間の観察者に対し、楽しみのある白い光を引き出す。１９７６年のＣＩＥ図は、黒体位置に沿っての温度のリストを含む。これらの温度リストは、このような温度への増大をもたらす黒体放射体のカラーパスを示す。加熱された対象が、白熱体となるとき、それは最初に赤みを帯びて輝き、そののち、黄色っぽく輝き、そののち、白く輝き、そして、最後に、青みがかって輝く。これは、黒体放射体のピーク放射と関連する波長が、ウィーン変位法と一貫して、増大した温度とともにますます短くなるために起こる。黒体位置の上に、または近くにある光を生成する発光体は、このように、それらの色温度により記述されることができる。
また１９７６年ＣＩＥ図上に描かれているのは、指定Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥであり、これらは、それぞれ、照明体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥとして、対応して特定された、いくつかの標準照明体により生成される光に言及している。
広い多種多様性のルミネッセント材料（たとえば、その全体が参照によりここに組み入れられる、米国特許第６，６００，１７５号明細書に開示されているように、ルミファー、あるいはルミノフォリック材料としても知られている）は、公知であり、当業者にとって入手可能である。例えば、リン発光体は、たとえば、励起放射源により励起されたとき、反応性の放射（例えば、可視光線）を発するルミネッセント材料である。多くの場合、応答する放射は、励起する放射の波長と異なる波長を持つ。ルミネッセント材料の他の例は、シンチレーター、昼日グローテープ、および紫外線を照射されると可視スペクトル内において輝くインクを含む。
ルミネッセント材料は、ダウンコンバートするもの、すなわち、フォトンをより低いエネルギーレベル（より長い波長）に変換する材料である、あるいは、アップコンバートするもの、すなわち、フォトンをより高いエネルギーレベル（より短い波長）に変換する材料である、ものとして分類されることができる。
ルミネッセント材料を、ＬＥＤ装置内に含むことは、上記したように、ルミネッセント材料を、清浄な収容材料（たとえば、エポキシ系、またはシリコーン系材料）に、たとえば、ブレンディングまたはコーティングプロセスにより、付加することにより遂行されてきた。
たとえば、米国特許第６，９６３，１６６号明細書（Ｙａｎｏ‘１６６）は、従来の発光ダイオードランプが、発光ダイオードチップ、発光ダイオードチップを覆うための弾丸形状透明ハウジング、電流を発光ダイオードチップに供給する導線、および発光ダイオードチップの放射を一定の方向に反射するためのチップ反射器、そこにおいては、発光ダイオードチップは、第１の樹脂部分により収容されており、これは、さらに第２の樹脂部分により収容されている、を含むことを開示している。Ｙａｎｏ‘１６６によれば、第１の樹脂部分は、カップリフレクタを樹脂材料で満たし、それを、発光ダイオードチップが、カップリフレクタの底上にマウントされ、そののち、そのカソード、およびアノード電極が、ワイヤによりリードに電気的に接続された後に、キュアーすることにより得られる。Ｙａｎｏ‘１６６によれば、リン発光体は、発光ダイオードチップから出射された光Ａにより励起されるよう、第１の樹脂部分において分散され、該励起されたリン発光体は、光Ａより長い波長を持つ蛍光発光（“光Ｂ”）を生成し、該光Ａの一部は、リン発光体を含む第１の樹脂部分を通って送信され、結果として、光Ａと光Ｂの混合物である光Ｃが、照明として用いられる。
上記したように、“白ＬＥＤ光”（すなわち、白、または、白に近いと感受される光）は、白い白熱電球に対する可能な置き替えとして研究されて来た。白色ＬＥＤランプの代表的な例は、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、または窒化ガリウム（ＧａＮ）よりなる青色発光ダイオードチップのパッケージで、ＹＡＧ等のリン発光体によりコートされたもの、を含む。このようなＬＥＤランプにおいて、青色発光ダイオードチップは、約４５０ｎｍの波長を持つ放射を生成し、リン発光体は、その放射を受信したとき、約５５０ｎｍのピーク波長を持つ黄色の蛍光を生成する。たとえば、ある設計においては、白色発光ダイオードは、青色発光半導体発光ダイオードの外部表面上に、セラミックリン発光体層を形成することにより、製造される。発光ダイオードチップより出射される青色光の一部は、リン発光体を通過し、一方、該発光ダイオードチップより出射される青色光の一部は、リン発光体により吸収され、これは、励起され、黄色光を発する。発光ダイオードチップより出射され、リン発光体を通過した青色光の一部は、リン発光体により発射された黄色光と混合される。観察者は、青、および黄色の光の混合物を、白色光として感受する。もう１つのタイプは、赤の、またはオレンジの、および、緑の、または黄色がかったー緑の光線を、生成するリン発光体と結合した青、または紫の発光ダイオードチップを用いる。このようなランプにおいて、該発光ダイオードチップにより出射された該青、または、紫の該リン発光体を励起し、該リン発光体をして、赤、またはオレンジの、および、黄または緑の光線を、出射せしめる。これらの光線は、該青、または紫の光線と結合して、白色光の感受を生成する。
また上記したように、もう１つのタイプのＬＥＤランプにおいては、紫外光を発射する発光ダイオードチップは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）光光線を生成するリン発光体材料と結合される。このようなＬＥＤランプにおいては、発光ダイオードチップから放射された紫外線は、リン発光体を励起し、該リン発光体をして、赤、緑、青の光線を発射せしめ、これらは混合されて、人の目により白色光として感受される。その結果、白色光はまた、これらの光線の混合物としても、得られる。
発光ダイオードを、他の光源、たとえば、白熱電球バルブの代わりに用いるにおいて、パッケージ化された複数ＬＥＤが、従来の電灯設備、たとえば、中空レンズ、および該中空レンズに取り付けられたベースプレート、ここで、該ベースプレートは、電源に電気的に接続された１つ、またはそれ以上のコンタクトを持つ、従来のソケットハウジングを持つ、を含む固定設備とともに、用いられてきた。たとえば、ＬＥＤ光バルブは、電気回路基板と、該回路基板にマウントされた複数のパッケージ化されたＬＥＤと、および、該回路板に取り付けられ、かつ、前記光固定設備のソケットハウジングに接続されるよう適合された接続ポストよりなり、これにより、該複数のＬＥＤは、電源により照明されることができる。
比較的効率的であるが、代表的に７５より低い、貧弱な演色評価指数Ｒａを持ち、かつ、赤色の演色評価指数において特に欠陥があり、かつ、緑においてかなりの程度まで欠陥のある、“白”色ＬＥＤ光源がある。これは、代表的な人間の顔の色つや、食物品目、ラベリング、ペインティング、ポスター、サイン、アパレル、ホームデコレーション、植物、フラワーズ、自動車、等を含む多くのものが、白熱灯、または自然昼日光で照明されるのに比較して、奇妙な、または悪い色を表すことを意味する。代表的に、このような白いＬＥＤは、約５０００Ｋの色温度を持ち、これは一般に、一般の照明としては、視覚的に快適なものではなく、これはしかし、商業的プロデュース、または広告および印刷された資料の照明としては、望ましいものであり得る。
ＲＧＢ ＬＥＤランプにより照明された色のついた対象物は、ときどき、それらの本当の色においては現われない。たとえば、黄色光のみを反映し、そのため、白色光により照明されたとき、黄色であるように現れる対象物は、ＲＧＢ ＬＥＤ電灯設備の赤、および、緑のＬＥＤにより生成される、明らかな黄色を持つ光により照明されたとき、より脱−飽和となり、灰色がかって現われる。このようなランプはそれゆえ、特に、一般照明におけるような、種々の設定を照明するときは、および、特に自然シーンに関して照明するときは、優秀な色演出を与えないものと考慮される。さらに、現在利用可能な緑ＬＥＤは、比較的非効率であり、このため、このようなランプの効率を限定している。
いくつかの、いわゆる“暖かい白い”ＬＥＤは、室内使用のための、より受け入れ可能な色温度（２７００−３５００Ｋ）、および、良いＣＲＩ（黄色と赤のリン発光体混合物の場合、Ｒａ＝９５と高い）をもつが、しかし、それらの有効性は、複数の標準“白”ＬＥＤのそれの半分よりずっと小さい。
広い多様性の色合いを持つＬＥＤを用いることは、同様に、いくつかは低効率のものを含む、広い範囲の効率を持つ複数ＬＥＤの使用を必要とするものであり、これにより、このようなシステムの効率を低減し、多くの異なるタイプのＬＥＤを制御する回路網の複雑さと、コストを劇的に増大させ、かつ、該光の色バランスを維持する。
それゆえ、白ＬＥＤ率の光源の使用を避けるもの）の効率および長寿命を、受け入れ可能な色温度、および良い演色評価指数、よいコントラスト、広いあらゆる種類の、かつ簡単な制御回路と結合させる、高効率の固体白色光源の必要がある。
リン発光体を含む従来のＬＥＤパッケージの場合には、該励起光（たとえば、該ＬＥＤからの光）の重要な部分（たとえば、多くの場合には、２０％から２５％と高い）は、該リン発光体から、該発光ダイオードチップ／パッケージに反射（後方散乱）される。該発光ダイオードチップ自身内に後方散された後方散乱光は、該チップの外に出る大変低い確率をもち、したがって、このような後方散乱は、エネルギーのシステムロスを生じる。
さらに、該リン発光体変換された光は、全方向性であり、したがって、一般に、該光の５０％は、該ＬＥＤ源に戻る。
さらに、もし、該ルミネッセント要素が厚すぎるのであれば、および／または、もし、該ルミネッセント要素内の該ルミネッセント材料（たとえば、リン発光体）内容が大きすぎるのであれば、”自己吸収“が、起こる。該自己吸収は、該パッケージ内の光出射が、該パッケージ層内に留まって他のリン発光体粒子を励起し、かつ実際吸収される、あるいは、そうでなければ、該デバイスを励起することを妨げられ、これにより、性能（強度）、および効率を低減させることとなる。さらに、もし、該ルミネッセント材料（たとえば、リン発光体）の粒子サイズが大きすぎるのであれば、該ルミネッセント材料の粒子は、励起源（該ＬＥＤチップ）、および該リン発光体により生成される光の両方の不所望の散乱の原因となりえる。
発光ダイオードを、より広い多様性のある応用において、より大きいエネルギー効率をもって、改善された演色評価指数(ＣＲＩ Ｒａ)をもって、改善された有効性（ｌｍ／Ｗ）、より低いコストをもって、および／または、より長いサービス期間をもって、用いる方法についての継続的な要求がある。
米国特許第６，６００，１７５号明細書 米国特許第５，６３１，１９０号明細書 米国特許第５，９１２，４７７号明細書 米国特許第４，９１８，４８７号明細書 米国特許第６，９６３，１６６号明細書 米国特許出願第６０／７５２，５５５号 米国特許出願第６０／７５２，５５６号 米国特許出願第６０／７５２，７５３号 米国特許出願第６０／７５３，１３８号 米国特許出願第６０／７６１，３１０号 米国特許出願第６０／７６１，８７９号 米国特許出願第６０／７９３，５１８号 米国特許出願第６０／７９３，５２４号 米国特許出願第６０／７９３，５３０号 米国特許出願第６０／７９４，３７９号 米国特許出願第６０／７９８，４４６号 米国特許出願第６０／８０２，６９７号 米国特許出願第６０／８０８，７０２号 米国特許出願第６０／８０８，９２５号 米国特許出願第６０／８０９，４６１号 米国特許出願第６０／８０９，５９５号 米国特許出願第６０／８３９，４５３号 米国特許出願第６０／８４５，４２９号 米国特許出願第６０／８４６，２２２号 米国特許出願第６０／８５１，２３０号 米国特許出願第６０／８５７，３０５号 米国特許出願第６０／８６８，９８６号 米国特許出願第６０／８９１，４１８号 米国特許出願第１１／５６６，４４０号
発明の簡単なサマリー
本発明の第１の側面において、少なくとも固体発光素子よりなり、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも６０ルーメンパーワットの輝度の出力光を、出射する照明装置が、与えられる。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記出力光は、少なくとも９０のＣＲＩ Ｒａを、有するものである。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも７０ルーメンパーワットの輝度の出力光を、出射する。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも８０ルーメンパーワット（いくらかの場合には、８５ルーメンパーワット以上）の輝度の出力光を、出射する。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記固体発光素子は、第１の発光ダイオードである。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記照明装置は、前記第１の発光ダイオードを含む複数の発光ダイオードよりなる。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記照明装置は、１つ、またはそれ以上のルミファーを備える。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記照明装置は、さらに、少なくとも１つの電源線を備え、少なくとも第１のグループの前記固体発光素子は、前記電源線に直接、またはスイッチ可能に電気的に接続されており、前記第１のグループの前記発光ダイオードにわたる、および、前記電源線に沿った任意の他の構成要素にわたる電圧降下は、標準出力電圧（たとえば、標準出力電圧ＡＣ１１０ボルト）の１．３倍と１．５倍間（たとえば、１．４１０倍と１．４２０倍間）にある。
本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記第１のグループの発光ダイオードにおける前記発光ダイオードは、前記電源線に沿って直列に配列されている。
本発明の第２の側面において、閉じられた空間、および、本発明による少なくとも１つの照明装置よりなる包囲体であって、もし、該照明装置が照明されれば、該照明装置は、前記空間の少なくとも一部を照明するであろうものが、与えられる。
本発明の第３の側面において、表面、および、本発明による少なくとも１つの照明装置よりなる照明要素であって、もし、該照明装置が照明されれば、該照明装置は、前記包囲体の少なくとも一部を照明するであろうものが、与えられる。
本発明の第４の側面において、照明装置に第１のワットの電気を供給することよりなり、該照明装置は、前記電気の少なくとも６０ルーメンパーワットの有効性を持つ光を出射する照明方法が、与えられる。
本発明の第４の側面のいくらかの実施形態においては、前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
本発明の第４の側面のいくらかの実施形態においては、前記出力光は、白と感受される。
本発明の第４の側面のいくらかの実施形態においては、前記出力光は、少なくとも９０のＣＲＩ Ｒａを、有する。
本発明の第４の側面のいくらかの実施形態においては、前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも７０ルーメンパーワットの輝度の出力光を、出射する。
本発明の第４の側面のいくつかの実施形態においては、前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも８０ルーメンパーワット（いくらかの場合には、８５ルーメンパーワット以上）の輝度の出力光を、出射する。
本発明の第４の側面のいくつかの実施形態においては、前記固体発光素子は、第１の発光ダイオードである。本発明の第４の側面のいくつかの実施形態においては、前記固体発光素子は、該第１の発光ダイオードを含む複数の発光ダイオードよりなる。
本発明の第４の側面のいくつかの実施形態においては、前記照明装置は、さらに、１つ、またはそれ以上のルミファーよりなる。いくらかのこのような実施形態においては、該ルミファーのおのおのは、前記発光ダイオードの少なくとも１つの約７５０マイクロメーター内に位置している。
本発明の第４の側面のいくつかの実施形態においては、前記照明装置は、さらに、少なくとも１つの電源線を備え、少なくとも第１のグループの前記固体発光素子は、前記電源線に直接、またはスイッチ可能に電気的に接続されており、前記第１のグループの前記発光ダイオードにわたる、および、前記電源線に沿った任意の他の構成要素にわたる電圧降下は、標準出力電圧（たとえば、標準出力電圧ＡＣ１１０ボルト）の１．３倍と１．５倍間（たとえば、１．４１０倍と１．４２０倍間）にある。いくらかの実施形態においては、前記第１のグループの発光ダイオードにおける前記発光ダイオードは、前記電源線に沿って直列に配列されている。
本発明は、添付の図面、および、本発明の以下の詳細な説明を参照して、より十分に理解されるであろう。
図１は、１９３１年ＣＩＥ色度図を示す。 図２は、１９７６年色度図を示す。 図３は、黒体位置を詳細に示すために、前記１９７６年色度図の拡大部分を示す。 図４は、本発明による照明装置の第１の実施形態を描く。 図５は、Ｖ−Ｖ線に沿ってとられた、図４に示される実施形態の断面図である（図４と同じスケールで、描かれてはいない）。 図６は、図４、および図５で描かれた実施形態において用いられる赤ＬＥＤ１６ａの１つの断面図である。 図７は、図４、および図５で描かれた実施形態において用いられる、緑色−黄色がかった発光素子１６ｂの１つの断面図である。 図８は、本発明の第２の実施形態の照明装置の部分切断図である。 図９は、該第２の実施形態の照明装置の断面図である。 図１０は、該第２の実施形態の照明装置の光エンジンハウジングを示す外観図である。 図１１は、該第２の実施形態の照明装置の上側ハウジングの斜視図である。
発明の詳細な記述
上記したように、本発明の第１の側面において、少なくとも固体発光素子よりなり、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも６０ルーメンパーワットの有効性を持つ光を出射する照明装置が、与えられる。本発明の第１の側面のいくつかの実施形態において、前記出力光は、暖かい白である。
ここで言われる、エフィカシー（ルーメンパーワット）は、出力エネルギーに対して測定された輝度を、意味する、すなわち、それは、壁プラグ効率のメジャー（個々の構成要素、および／または、構成要素のアセンブリについてときどき与えられる値に対向して）である。すなわち、ここで使用される、“エフィカシー”は、該照明装置に入力される電力から得られるルーメンを意味する（たとえば、あるＬＥＤに入力される電力から得られるルーメン、ではない）、すなわち、エフィカシーは、単に、個々のＬＥＤのような、１つ、またはそれ以上の構成要素内で消費される電力に対向して、該照明装置を駆動するにおいて消費される全電力に基づき決定される。ここで、発光ダイオードに言及するときに使用される表現“照明された”は、少なくともある電流が、該発光ダイオードに供給されて、該発光ダイオードをして少なくともいくらかの光を発光せしめることを意味する。
該表現“照明された”は、発光ダイオードが、光を、連続的に、または間欠的に、人間の目が、それを、光を連続的に発していると感じるようなレートで、発光している、あるいは、同じ色、または異なる色の複数の発光ダイオードが、人間の目が、それらを、光を連続的に発していると感じるような方法（かつ、異なる色が出射される場合には、それらの色の混合物として）で、光を、間欠的に、および／または、交互に（“ｏｎ”時間上に、オーバーラップありで、または、なしで）発している状況をカバーしている。
ここで、ルミファーに言及するときに使用される表現“励起された”は、少なくともいくらかの電磁放射（たとえば、可視光、紫外光、または、赤外光）が、ルミファーにコンタクトしており、該ルミファーをして、少なくともいくらかの光を発光させることを意味している。表現“励起された”は、該ルミファーが、光を、連続的に、または間欠的に、人間の目が、それを、光を連続的に発していると感じるようなレートで、発光している、あるいは、同じ色、または異なる色の複数のルミファーが、人間の目が、それらを、光を連続的に発していると感じるような方法（かつ、異なる色が出射される場合には、それらの色の混合物として）で、光を、間欠的に、および／または、交互に（“ｏｎ”時間上に、オーバーラップありで、または、なしで）発している状況をカバーしている。
ここで使用されるように、用語“実質的に”は、記載された特徴との少なくとも約９０％の一致を意味する。たとえば、ここで使用される、表現“実質的に透明な”は、実質的に透明であるとして特徴付けられる構造が、任意の２つのアイテム間の空間が、このようなアイテムの隣接するペア間の平均空間と、１０％以上でない分だけ異なることを、意味する。
任意の望ましい固体発光素子（１つ、または複数）を、本発明により用いることができる。当業者は、広い範囲の種々のこのような発光素子をよく知っており、容易に入手することができる。このような固体発光素子は、無機の、および有機の、光発光素子を含む。このような光発光素子のタイプの例は、広い範囲の発光ダイオード（ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）を含む、無機の、あるいは有機の）、レーザダイオード、薄膜エレクトロルミネッセントデバイス、光発光ポリマー（ＬＥＰ）、そのおのおのの広い範囲のものは、技術においてよく知られている（かつそれゆえ、このようなデバイスを、および／または、それらからこのようなデバイスがつくられる材料を、詳細に記述する必要はない）。
各発光素子は、互いに類似であってもよく、互いに異なっていてもよく、あるいは、任意の結合であってもよい（すなわち、１つのタイプの複数の固体発光素子があってよく、あるいは、２つ、またはそれ以上のタイプのおのおのの、１つ、またはそれ以上の固体発光素子があってよい）。
上記したように、用いることのできる固体発光素子の１つのタイプは、ＬＥＤである。このようなＬＥＤは、任意の発光ダイオード（それの、広い範囲の種々のものは、容易に獲得可能であり、当業者によく知られており、それゆえ、このようなデバイスを、および／または、それらからこのようなデバイスがつくられる材料を、詳細に記述する必要はない。）のうちから選択することができる。たとえば、発光ダイオードのタイプの例は、無機、および有機の発光ダイオードを含み、そのおのおのの種々のものは、当業者に、よく知られている。
このようなＬＥＤの代表的な例は、その多くのものは、公知であるが、リードフレーム、ルミファー、包囲体領域、等、を含むことができる。
適切なＬＥＤの代表的な例は、以下に記述されている：
(1) 米国特許出願第６０／７５３，１３８号、２００５年１２月２２日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(2) 米国特許出願第６０／７９４，３７９号、２００６年４月２４日出願、名称“ルミファー膜を空間的に分離することにより、ＬＥＤにおけるスペクトル内容をシフトすること”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿００６ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(3) 米国特許出願第６０／８０８，７０２号、２００６年５月２６日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿００９ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(4) 米国特許出願第６０／８０８，９２５号、２００６年５月２６日出願、名称“固体発光装置、およびこれを製造する方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびニール ハンター；代理人ドケット番号９３１＿０１０ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(5) 米国特許出願第６０／８０２，６９７号、２００６年５月２３日出願、名称“照明装置、および製造方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０１１ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(6) 米国特許出願第６０／８３９，４５３号、２００６年８月２３日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０３４ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(7) 米国特許出願第６０／８５７，３０５号、２００６年１１月７日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０２７ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;および、
(8) 米国特許出願第６０／８５１，２３０号、２００６年１０月１２日出願、名称“照明装置、およびこれを製造する方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０４１ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる。
本発明による照明装置は、任意の所望の数の固体発光素子よりなることができる。
上記したように、本発明の第１の側面によるいくらかの実施形態においては、該照明装置は、さらに、1つ、またはそれ以上のルミファーよりなる。
上記したように、本発明によるいくらかの実施形態においては、該照明装置は、さらに、少なくとも１つのルミファー（すなわち、ルミネッセント領域、または少なくとも１つのルミネッセント材料よりなるルミネッセント要素）よりなる。ここで使用される、表現“ルミファー”は、任意のルミネッセント要素、たとえば、ルミネッセント材料を含む任意の要素を言及する。
該１つ、または、それ以上のルミファーは、設けられるとき、個々に、任意のルミファーであることができ、その広い範囲の種々のものは、当業者によく知られている。たとえば、該ルミファーにおける該１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料は、リン発光体、シンチレーター、昼日グローテープ、紫外線を照射されたとき可視光で輝くインク、等、の中から選択されることができる。該１つ、またはそれ以上のルミネッセント要素は、ダウンコンバートするもの、あるいは、アップコンバートするものでもよく、あるいは、両タイプの結合を含むことができる。たとえば、第１のルミファーは、１つ、またはそれ以上の、ダウンコンバートするルミネッセント材料であることができる。
１つの、またはそれ以上のルミファーの該１つ、または各々は、もし望まれれば、さらに、１つ、またはそれ以上の、高度に透過性の（たとえば、透明の、実質的に透明の、あるいは、幾分拡散性の）バインダー、たとえば、エポキシ、シリコーン、ガラス、金属酸化物、または任意の他の適切な材料（１つ、またはそれ以上のバインダーよりなる任意の与えられたルミファーにおいては、１つ、またはそれ以上のリン発光体が、該１つの、またはそれ以上のバインダー内に分散されることができる）よりなる、を備えることができる。一般に、該ルミファーが厚ければ、該リン発光体の重量パーセントはより低いものであることができる。
その中にルミファーが設けられるデバイスは、もし望まれれば、さらに、該固体発光素子（たとえば、発光ダイオード）と該ルミファーとの間に位置する、１つ、またはそれ以上の明確な包囲体（たとえば、１つ、またはそれ以上のシリコーン材料よりなる）を、備えることができる。
該１つ、またはそれ以上のルミファーの該１つ、またはおのおのは、独立に、さらに、数多くの公知の添加物、たとえば、拡散剤、散乱剤、ティント等、の任意のものよりなることができる。
上記したように、本発明の第１の側面によるいくらかの実施形態においては、該照明装置は、さらに、少なくとも１つの電源線を備え、少なくとも第１のグループの前記固体発光素子は、前記電源線に直接、またはスイッチ可能に電気的に接続されており、該第１のグループの発光ダイオードにわたる、および該電源線に沿った任意の他の構成要素にわたる電圧降下は、標準出力電圧（たとえば、ＡＣ１１０ボルトの標準出力電圧）の、約１．２と１．６倍間、たとえば、１．３倍と１．５倍間（たとえば、１．４１０と１.４２０倍間）にある。
たとえば、出力口からの電圧がＡＣ１１０ボルトであり、かつ電源が、複数の青色発光ダイオード、および電流調整器に直列に接続されるところでは、もし、該電流調整器が７．６ボルトの電圧降下を持ち、各発光ダイオードが２．９ボルトの電圧降下を持てば、その線上に含まれるべきこのような発光ダイオードの適切な数は、５１であろう。
同様に、出力口からの電圧がＡＣ１１０ボルトであり、かつ電源が、複数の青色発光ダイオード、および電流調整器に直列に接続されるところでは、もし、該電流調整器が７．６ボルトの電圧降下を持ち、各青色発光ダイオードが２．９ボルトの電圧降下を持ち、かつ、各赤色発光ダイオードが２．０ボルトの電圧降下を持ち、かつ、青色発光ダイオードの、青色発光ダイオードと赤色発光ダイオードの和に対する比が、約０．４から約０．６までの範囲内にあるのが望ましいのであれば、その線上に含まれるべき各発光ダイオードの適切な数は、２４個の青、および４７個の赤、であろう。
さらに、１つ、またはそれ以上の散乱要素（たとえば、層）は、本発明のこの側面による照明装置に、任意に含まれることができる。該散乱要素はルミファー内に含まれることができ、かつ／または、分離した散乱要素を与えることもできる。広い種々な範囲の分離した散乱要素、および結合したルミネッセントおよび散乱要素は、当業者によく知られており、かつ、任意のこのような層は、本発明の照明装置において用いることができる。
本発明のいくらかの実施形態において、１つ、またはそれ以上の発光ダイオードを、該１つ、またはそれ以上のルミファーとともに、パッケージ内に含むことができ、該パッケージ内の該１つ、またはそれ以上のルミファーは、該パッケージ内の該１つ、またはそれ以上の発光ダイオードから、米国特許出願第６０／７５３，１３８号，２００５年１２月２２日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる、に記述されているように、改善された光抽出効率を達成するために、離れているものとすることができる。
本発明によるいくらかの実施形態においては、米国特許出願第６０／７６１，３１０号、名称、“空間的にルミファー膜を分離することにより、複数ＬＥＤにおけるスペクトル内容をシフトすること”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン）、その全体が参照によりここに組み入れられる、に記述されているように、２つの、またはそれ以上のルミファーを、該２つ、またはそれ以上のルミファーが相互に空間を開けているよう、設けることができる。
固体発光素子、および任意のルミファーは、任意の所望の光の混合物を生成するよう選択されることができる。
所望の光の混合物を与えるこのような構成要素の適切な結合の代表的な例は、以下に記述されている：
(1) 米国特許出願第６０／７５２，５５５号、２００５年１２月２１日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；
(2) 米国特許出願第６０／７５２，５５６号、２００５年１２月２１日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；
(3) 米国特許出願第６０／７９３，５２４号、２００６年４月２０日出願、“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；
(4) 米国特許出願第６０／７９３，５１８号、２００６年４月２０日出願、“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；
(5) 米国特許出願第６０／７９３，５３０号、２００６年４月２０日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；
(6) 米国特許出願第１１／５６６，４４０号、２００６年４月１２日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０３５ＮＰ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；
(7) 米国特許出願第６０／８６８，９８６号、２００６年７月１２日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０５３ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；
(8) 米国特許出願第６０／８５７，３０５号、２００６年１１月７日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０２７ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる；および、
(9) 米国特許出願第６０／８９１，１４８号、２００７年２月２２日出願、名称“照明装置、および照明方法、光フィルタ、および光をフィルタする方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿０５７ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる。
ここで使用される、表現“白と感受される”は、通常の人間の視覚が、該光（すなわち、“白と感受される”として特徴付けられる該光）を、白と感受するであろうことを、意味する。
同様に、表現“白でない、と感受される”は、通常の人間の視覚が、該光（すなわち、“白と感受される”として特徴付けられる該光）を、白でない（たとえば、オフホワイト、および白以外の色を含む）と、感受するであろう、ことを意味する。
本発明の照明装置は、任意の所望の態様で配列され、マウントされ、かつ、電気を供給されることができ、任意の所望のハウジング、またはフィクスチャー上にマウントされることができる。熟練した当業者は、広い範囲の種々の配列、マウントスキーム、電源を供給する装置、ハウジングおよびフィクスチャーをよく知っており、かつ、任意のこのような配列、スキーム、および、ハウジングおよびフィクスチャーは、本発明と結合して用いることができる。本発明の照明装置は、任意の望ましい電源に電気的に接続される（あるいは、選択的に接続される）ことができ、当業者は、広い範囲のこのような電源をよく知っている。
照明装置の配列、照明装置をマウントするスキーム、照明装置に電気を供給する装置、照明装置のためのハウジング、照明装置のためのフィクスチャー、および照明装置のための電源、であって、すべて本発明の照明装置に適切なものは、以下に、記述されている：
(1) 米国特許出願第６０／７５２，７５３号、２００５年１２月２１日出願、名称“照明装置”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ、アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびニール ハンター）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(2) 米国特許出願第６０／７９８，４４６号、２００６年５月５日出願、名称“照明装置”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン）（代理人ドケット番号９３１＿００８）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(3) 米国特許出願第６０／７６１，８７９号、２００６年１月２５日出願、“冷却付き照明装置”（発明者：トーマス Ｇ．コールマン、ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン）（代理人ドケット番号９３１＿００７）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(4) 米国特許出願第６０／８０９，４６１号、２００６年５月３１日出願、“冷却制御を持つ照明装置、および照明方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン）（代理人ドケット番号９３１＿０１５）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(5) 米国特許出願第６０／８０９，５９５号、２００６年５月３１日出願、名称“照明装置、および照明方法”（発明者：ジェラルド Ｈ．ネグレイ）（代理人ドケット番号９３１＿００８）、その全体が参照によりここに組み入れられる;
(6) 米国特許出願第６０／８４５，４２９号、２００６年９月１８日出願、名称“照明装置、照明アセンブリ、フィクスチャー、および、これを用いるおよび方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン；代理人ドケット番号９３１＿０１９ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる;および、
(7) 米国特許出願第６０／８４６，２２２号、２００６年９月２１日出願、名称“照明アセンブリ、これを搭載する方法、および光を置き換える方法”（発明者：アントニー ポール ヴァンデヴェン、およびジェラルド Ｈ．ネグレイ；代理人ドケット番号９３１＿０２１ＰＲＯ）、その全体が参照によりここに組み入れられる。
ここで使用される、表現“照明装置”は、それが光を発することができる点を除いて、限定されない。すなわち、照明装置は、（たとえば、部屋、水泳プール、倉庫、表示器、道路、車両、道路標識、広告用掲示板、船、ボート、航空機、スタジアム、木、窓、および、庭、等の）領域、または体積を照明するデバイス、包囲体を照明するデバイス、またはデバイスアレイ、または、エッジ、またはバック照明のためのデバイス（たとえば、後方光投射器、サイン標識、ＬＣＤディスプレイ）または、任意の他の発光デバイス、であることができる。
本発明は、さらに、照明された包囲体（その体積は、均一に、または不均一に、照明されることができる）に関係しており、１つの閉じた空間、および、少なくとも１つの本発明による照明装置よりなり、ここで、該照明装置は、該表面の少なくとも一部を照明する。
本発明は、さらに、表面、および、少なくとも１つの本発明による照明装置、ここで、該照明装置は、該表面の少なくとも一部を、照明する、よりなる証明された表面に、関係する。
本発明は、さらに、水泳プール、部屋、倉庫、表示器、道路、車両、道路標識、広告用掲示板、船、ボート、航空機、スタジアム、木、窓、および、街灯柱よりなるグループから選択された少なくとも１つの領域であって、その中、または、その上に、本発明による少なくとも１つの照明装置を、マウントしてなるもの、よりなる照明された領域、に関係する。
本発明によるデバイスは、さらに、１つ、またはそれ以上の長寿命冷却装置（たとえば、きわめて長寿命のファン）を備えていてもよい。このような長寿命冷却装置は、“中国ファン”として、空気を移動させるピエゾ電気、または磁気抵抗材料（たとえば、ＭＲ、ＧＭＲ、および／または、ＨＭＲ材料）よりなることができる。本発明によるデバイスを冷却するにおいて、代表的に、境界層を破壊するに必要な空気のみが、１０から１５度の温度の低下を引き起こすのに必要とされる。したがって、このような場合には、強力な“ブリーズ”、または、大きな流量比（大きなＣＦＭ）は、代表的に必要ではない（これにより、従来のファンの必要を回避する）。
本発明によるいくらかの実施形態においては、米国特許出願第６０／７６１，８７９号、２００６年１月２５日出願、名称“冷却を備えた照明装置”（発明者：トーマス Ｇ．コールマン、ジェラルド Ｈ．ネグレイ、およびアントニー ポール ヴァンデヴェン）、その全体が参照によりここに組み入れられる、において開示されたような特徴のうちの任意のもの、たとえば、回路網、を用いることができる。
本発明によるデバイスは、さらに、出射された光の投射された性質を、さらに変更する２次的な光学素子を、備えることができる。このような２次的な光学素子は、当業者によく知られており、かつ、ここで詳細に説明する必要はない − 任意のこのような２次的な光学素子を、もし望まれれば、使用することができる。
本発明によるデバイスは、さらに、センサー、または充電装置、またはカメラ等を、備えることができる。たとえば、当業者は、１つ、またはそれ以上のできごとを検出し、かつ、このような検出に応答して、光の照明、安全カメラの活性化等をトリガーする装置（たとえば、対象物、または、人の動きを検出する動き検出器）をよく知っており、これを容易に入手することができる。代表的な例として、本発明によるデバイスは、本発明による照明装置、および動きセンサーを含み、かつ、(1) 光が照明される間、もし動きセンサーが動きを検出すれば、安全カメラが活性化されて、検出された動きの位置での、またはその周りでのビジュアルデータを、記録する、または、(2) もし動きセンサーが動きを検出すれば、光が、検出された動きに近い領域を照らすよう照明され、安全カメラが活性化されて、検出された動きの位置での、またはその周りでの位置ビジュアルデータを記録するように、構成されることができる。
図４は、本発明の第１の側面による照明装置の第１の実施形態を描く。
図４を参照して、熱拡散要素１１（アルミニウムより形成される）、絶縁領域１２（該アルミニウム熱拡散要素の表面を陽極酸化することによりそのまま形成される）、高反射性表面１３（アルミニウム熱拡散要素の表面を研磨することによりそのまま形成される）、銅より形成される導電性トレース１４、銀塗布された銅（または、銀塗布されたマイルドスティール）より形成されるリードフレーム１５、パッケージ化されたＬＥＤ１６ａ、１６ｂ（以下により詳細に記述される）、拡散光散乱表面、および拡散要素１８（該拡散要素１８は、光散乱機能を遂行する）を持つ、ＭＣＰＥＴ（登録商標）（日本の会社、古河電工により市販されている）よりなる反射性コーン１７を、含む照明装置が、示されている。
該熱拡散要素１１の厚みは、約１０ｍｍである。
該反射性コーン１７は、約１ｍｍ厚である。
該拡散要素１８は、約０．２ｍｍ厚であり、ガラス(または、プラスチック)よりなる。
該図４に描かれたデバイスは、さらに、導電性トラック１４以下にある絶縁性要素２８を含む。該絶縁性要素２８は、約２５０マイクロメーター厚であり、Ｔ−Ｌａｍ(登録商標)によるＴ−ｐｒｅｇ(登録商標)よりなる（www.ewh.ieee.org/soc/cpmt/presentations/cpmt0412 参照）。
図４に描かれるデバイスは、３つのＬＥＤ発光素子の直列ストリングを含む。
該ＬＥＤ発光素子の第１のストリングに接続されているのは、電流調整器、４７個の赤ＬＥＤ１６ａ（図６により詳細に示される)、かつ、２１個の緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂ（おのおのは、青色ＬＥＤ、および、広スペクトラム出射ルミファー）（図により詳細に示される）である。
該ＬＥＤ発光素子の第２のストリングに接続されているのは、電流調整器、ゼロ個の赤ＬＥＤ、および、５１個の緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂ（上記のような）である。
該ＬＥＤ発光素子の第３のストリングに接続されているのは、電流調整器、ゼロ個の赤ＬＥＤ、および、５１個の緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂ（上記のような）である。
該赤ＬＥＤのおのおのに渡る電圧降下は、約２ボルトである。
該青ＬＥＤのおのおのに渡る電圧降下は、約３ボルトである。
該電流調整器に渡る電圧降下は、約７ボルトである。
該ＬＥＤ発光素子の第１のストリングを通る電流は、約２０ミリアンプに制御される。
該ＬＥＤ発光素子の第２のストリングを通る電流は、約２０ミリアンプに制御される。
該ＬＥＤ発光素子の第３のストリングを通る電流は、約２０ミリアンプに制御される。
該拡散要素１８は、該熱拡散要素１１より２インチの位置にある。該拡散要素１８は、反射性コーン１７の頂面領域に取りけられている。該絶縁要素２８は、また、該反射性コーン１７の底面領域に取り付けられている。
該熱拡散要素１１は、該熱を、拡散させ、ヒートシンクとして働き、かつ、該熱を、該ＬＥＤからの熱を消費するよう、動作する。同様に、該反射性コーン１７は、ヒートシンクとして機能する。さらに、該反射性コーン１７は、その反射性の特性を向上するよう、リッジ１９を含む。
図５は、図４に示される平面Ｖ−Ｖに沿った断面図である（かつ、図４と、同じスケールには、描かれていない。）。
図５に示されるように、赤ＬＥＤの１６ａのおのおのは、５つ、または６つの緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂにより囲まれている、すなわち、赤ＬＥＤ１６ａ、および、緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂは、一般に水平に配列された行に配置され、かつ、実質的に均一に相互に間隔をおいて配置され、各行は、次の隣接する（垂直方向に）行から、水平に隣接する発光ダイオード間の距離の半分だけ、水平にオフセットしており、かつ、ほとんどの位置で、２つの緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂは、各赤ＬＥＤ１６ａと、その同じ行内の最も近接する赤ＬＥＤ１６ａ近傍物との間に位置しており、かつ、各行内の赤ＬＥＤ１６ａは、その次の隣接する（垂直方向に）行内のもっとも近接するＬＥＤ１６ａから、水平方向に配置された隣接する発光ダイオードの間の距離の１．５倍だけ、オフセットしている。各行における各隣接するＬＥＤ間の空間は、約６ｍｍである。
図６は、図４、および図５において描かれた実施形態において用いられる赤ＬＥＤ１６ａの１つの断面図である。
図６を参照して、該赤ＬＥＤ１６ａのおのおのは、赤発光ダイオードチップ２１（台湾のエプスター社製、１４ミリ×１４ミリの大きさであり、ＡｌＩｎＧａＰよりなり、かつ、６００ｍｃｄ より小さくない輝度を持つ）、反射性表面２２を持つリードフレーム１５、銅ワイヤ２３、および包囲体領域２４を、含む。該反射性表面２２は、銀よりなる。該包囲体領域２４は、Ｈｙｓｏｌ ＯＳ ４０００よりなる。 該赤ＬＥＤは、ほとんど飽和しており、すなわち、それらは、すくなくとも８５％の純度を持ち、該用語“純度”は、当業者によく知られた意味を持ち、純度を計算する手続きは、当業者によく知られている。該赤ＬＥＤ１６ａ は、約６１２ｎｍから約６２５ｎｍの範内の主要波長を持つ光を、出射する。
図７は、図４、および図５に描かれた実施形態において用いられる緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂの１つの断面図である。
図７を参照して、該緑がかった−黄色がかった発光素子１６ｂのおのおの（すなわち、クリー ＸＴ ＬＥＤ（Ｃ４６０ＸＴ２９０）ダイで、約４５０ｎｍから約４６５ｎｍのピーク波長範囲、および２４ｍＷより大きい光出力、を持つ）、反射性表面３２を持つリードフレーム１５、銅ワイヤ３３、銅ワイヤ３３、包囲体領域３４、および、広スペクトラム発光ルミファー３５、を含む。該反射性要素３２は、銀よりなる。該包囲体領域３４は、Ｈｙｓｏｌ ＯＳ ４０００、またはＧＥ／Ｔｏｓｈｉｂａ Ｉｎｖｉｓｉｌ ５３３２よりなる。該ルミファーは、Ｐｈｏｓｐｈｅｒ Ｔｓｃｋ−ＵＫ による ＱＭＫ５８／Ｆ−Ｕ１ ＹＡＧ：Ｃｅが、Ｈｙｓｏｌ ＯＳ ４０００、またはＧＥ／Ｔｏｓｈｉｂａ Ｉｎｖｉｓｉｌ ５３３２よりなるバインダー内に分散されてなるルミネッセント材料よりなる。該ルミネッセント材料は、該バインダー内に、該バインダーおよび該ルミネッセント材料の全重量に基づき、約１０から約１２重量パーセントの範囲内の量にて該バインダー内に負荷されている。該ルミネッセント材料粒子は、約１．６マイクロメーターから約８．６マイクロメーターの範囲内の粒子サイズを、平均粒子サイズを約４マイクロメーターから約５マイクロメーターとして持つ。該ルミファー３５は、該チップ３５から約１００マイクロメーターから約７５０マイクロメーターの範囲内の距離だけ（たとえば、約５００マイクロメーターから約７００マイクロメーター、たとえば、約７５０マイクロメーター）離れている。該青のチップ３１は、約４５０ｎｍから約４６５ｎｍの範囲内のピーク波長を持つ光を発する。
該ルミファー３５を出射する結合された光（すなわち、該ルミファーを通る青チップ３１により出射される光と、青チップ３１により出射される光により励起される該ルミネッセント材料により出射される光、との混合物）は、１９３１年ＣＩＥ色度図上の、第１、第２、第３、第４、および第５の線分により囲まれるある領域内にある点を定義するｘ、ｙカラー座標をもつ、１９３１年ＣＩＥ色度図上の点に対応する、ここで、前記第１の線分は、第１の点を第２の点に接続し、前記第２の線分は、第２の点を第３の点に接続し、前記第３の線分は、第３の点を第４の点に接続し、前記第４の線分は、第４の点を第５の点に接続し、前記第５の線分は、第５の点を第１の点に接続し、前記第１の点は、０．３２、０．４０のｘ、ｙ座標を持ち、前記第２の点は、０．３６、０．４８のｘ、ｙ座標を持ち、前記第３の点は、０．４３、０．４５のｘ、ｙ座標を持ち、前記第４の点は、０．４２、０．４２のｘ、ｙ座標を持ち、前記第５の点は、０．３６、０．３８のｘ、ｙ座標を持つ、特定の例は、２８５０Ｋに対して０．３７０６、０．４３７０、および３４００Ｋに対して０．３５５０、０．４０８９、のｘ、ｙ座標を持つ点を含む。
図８−１１は、本発明による照明装置の第２の実施形態を描く。図８は、該第２の実施形態の照明装置の部分切断図である。図９は、該照明装置の断面図であり、その形状は、図に描かれたものとわずかに異なるが、しかし以下の記述は、同様に当てはまる。
図９を参照して、該照明装置は、光エンジンハウジング４１を備える。該デバイスは、さらに、第１のマウントチップ４２、第２のマウントチップ４３、および、第３のマウントチップ４４（該チップ４４は、図９では見えない）を、含む。
該光エンジンハウジング４１は、エジソンソケット内に受け入れることのできるねじ加工がされた電気的接続領域４６を備える。
該光エンジンハウジング４１は、上側ハウジング５９、および下側ハウジング６０を、備える。該下側ハウジング６０の内部は、ＭＣＰＥＴ(登録商標)（ポリエチレンテレフタレートよりなる発泡シートよりなる）よりなる（内側を向いた）反射性コーン５８（図８参照）よりなる。
該デバイスは、複数のＬＥＤ６８、バラスト要素６９、回路基板７０、および熱転送領域７１よりなる光エンジンを備える。該熱転送領域は、ＳｉＣの分散された粒子を持つエポキシよりなる。該ＬＥＤ６８のおのおのは、該回路基板７０（かつ、これは、該回路基板７０上の導電性領域に半田付けされている）を通って伸び、該熱転送領域７１に至る一対の電気的に導電性の脚を、含む。
バラスト要素６９の第１の領域は、電気的接続領域４６に電気的に接続されており、かつ、該バラスト要素６９の第２の領域は、該光エンジンに電気的に接続されている。該バラスト要素６９は、もし、第１の電圧の電力が、該第１のバラスト要素の第１の領域に供給されれば、第２の電圧の電力を出力し、かつ、該第２の電圧の電力を光エンジンに供給する回路網を、備える。
該照明装置は、また、光拡散器７９を備える。
該光エンジンハウジングの外部表面は、該エンジンハウジングからの光の放散を助けるよう、複数のフィン８０（ほとんどは、図１０に容易に見られる）を持つ。
該照明装置は、複数の（たとえば、３つの）、ＬＥＤ発光素子の直列ストリングスを、持つ。
ＬＥＤ発光素子の第１のストリングに接続されているのは、電流調整器、および複数の緑がかった−黄色がかった発光素子である。該緑がかった−黄色がかった発光素子は、青色ＬＥＤ、およびルミファーを含み、該ルミファーは、Ｃｅ、Ｐｒ、および／または、ＧｄをドープされたＹＡＧよりなる。
ＬＥＤ発光素子の第２のストリングに接続されているのは、電流調整器、および、ある比の赤ＬＥＤから緑がかった−黄色がかった発光素子、たとえば、ゼロ個の赤ＬＥＤ、および複数個の（たとえば、６個の）緑がかった−黄色がかったである。
ＬＥＤ発光素子の第３のストリングに接続されているのは、電流調整器、および、異なる比の赤ＬＥＤから緑がかった−黄色がかった発光素子、たとえば、複数個の(たとえば、３０個の)赤ＬＥＤ、およびゼロ個の緑がかった−黄色がかった発光素子である。
該３つのストリングは、共通の電源線に電気的に接続されており、これにより、それらは、同時に駆動される。各ストリング上の電流調整器を用いて、各ストリングに供給される電流が調整される。
該ＬＥＤ発光素子のおのおのは、銀塗布された銅よりなる反射性カップ上にマウントされたＬＥＤチップよりなる。該赤ＬＥＤのおのおのは、実質的に同じ主要波長の光を発する。
緑がかった−黄色がかった発光素子の少なくともいくらかは、おのおの赤発光素子により取り囲まれている。
図１１は、バラスト要素(図示せず)が位置しているリセス８１を含む、上側ハウジングの斜視図である。
ここで記述された照明装置の、任意の２つ、またはそれ以上の構造的部分は、集積されることができる。ここで記述された照明装置の任意の構造的部分は、（もし必要であれば、一緒に保持ことのできる）２つ、またはそれ以上の部分にて設けられることができる。同様に、任意の２つ、またはそれ以上の機能は、同時に行うことができ、かつ／または、任意の機能は、一連のステップにおいて行うことができる。

Claims (50)

  1. 少なくとも１つの固体発光素子よりなる照明装置であって、
    前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも６０ルーメンパーワットの有効性をもつ光を、出射する。
  2. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  3. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記出力光は、少なくとも５００ルーメンの輝度のものである。
  4. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記出力光は、白、と感受されるものである。
  5. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記出力光は、白でない、と感受されるものである。
  6. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記出力光は、少なくとも９０のＣＲＩ Ｒａを、有するものである。
  7. 請求項１に記載の照明装置において、さらに、
    前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも７０ルーメン パーワットの有効性を持つ光を、出射する。
  8. 請求項７に記載の照明装置において、さらに、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  9. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも８０ルーメン パーワットの有効性を持つ光を、発する。
  10. 請求項９に記載の照明装置において、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  11. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記固体発光素子は、第１の発光ダイオードである。
  12. 請求項１１に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、前記第１の発光ダイオードを含む、複数の発光ダイオードよりなる。
  13. 請求項１２に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、さらに、複数のルミファーを備える。
  14. 請求項１３に記載の照明装置において、
    前記ルミファーのおのおのは、前記発光ダイオードの少なくとも１つの約７５０マイクロメーター内に、位置している。
  15. 請求項１２に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、さらに、少なくとも１つの電源線を備え、少なくとも第１のグループの前記固体発光素子は、前記電源線に直接、またはスイッチ可能に電気的に接続されており、前記第１のグループの前記発光ダイオードにわたる、および前記電源線に沿った任意の他の構成要素にわたる電圧降下は、標準出力電圧の１．３倍と１．５倍間にある。
  16. 請求項１５に記載の照明装置において、
    前記標準出力電圧は、ＡＣ１１０ボルトである。
  17. 請求項１５に記載の照明装置において、
    前記第１のグループの前記発光ダイオードにわたる、および、前記電源線に沿った任意の他の構成要素にわたる、電圧降下は、標準出力電圧の１．４１０倍と、１．４２０倍間、にある。
  18. 請求項１５に記載の照明装置において、
    前記第１のグループの発光ダイオードにおける前記発光ダイオードは、前記電源線に沿って、直列に配列されている。
  19. 請求項１１に記載の照明装置において、
    前記第１のグループの発光ダイオードは、複数の発光ダイオードよりなる。
  20. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、少なくとも１つのルミファーを備える。
  21. 請求項１に記載の照明装置において、
    もし、前記照明装置が、前記第１のワットの電気を供給されれば、前記照明装置から出射する、６００ｎｍと７００ｎｍの間の範囲の外である主要波長を持つ光を発する前記少なくとも１つの固体発光素子により出射される、すべての光の混合物は、１９３１年ＣＩＥ色度図上の、第１、第２、第３、第４、および第５の線分により囲まれる領域内にある、ある点を定義するｘ、ｙカラー座標、ここで、前記第１の線分は、第１の点を第２の点に接続し、前記第２の線分は、第２の点を第３の点に接続し、前記第３の線分は、第３の点を第４の点に接続し、前記第４の線分は、第４の点を第５の点に接続し、前記第５の線分は、第５の点を第１の点に接続し、前記第１の点は、０．３２、０．４０のｘ、ｙ座標を持ち、前記第２の点は、０．３６、０．４８のｘ、ｙ座標を持ち、前記第３の点は、０．４３、０．４５のｘ、ｙ座標を持ち、前記第４の点は、０．４２、０．４２のｘ、ｙ座標を持ち、前記第５の点は、０．３６、０．３８のｘ、ｙ座標を持つ、を持つであろう。
  22. 請求項１に記載の照明装置において、
    もし、前記照明装置は、さらに、少なくとも１つのルミファーを備え、かつもし、前記照明装置が、前記第１のワットの電気を供給されれば、６００ｎｍと７００ｎｍの間の範囲の外である主要波長を持つ光を発する、前記少なくとも１つの固体発光素子のうちの１つにより出射される、前記照明装置から出射するすべての光、および、６００ｎｍと７００ｎｍの間の範囲の外である主要波長を持つ光を発する、前記少なくとも１つのルミファーの１つにより出射される、前記照明装置から出射するすべての光の、混合物は、１９３１年ＣＩＥ色度図上の、第１、第２、第３、第４、および第５の線分により囲まれる領域内にある、ある点を定義するｘ、ｙカラー座標、ここで、前記第１の線分は、第１の点を第２の点に接続し、前記第２の線分は、第２の点を第３の点に接続し、前記第３の線分は、第３の点を第４の点に接続し、前記第４の線分は、第４の点を第５の点に接続し、前記第５の線分は、第５の点を第１の点に接続し、前記第１の点は、０．３２、０．４０のｘ、ｙ座標を持ち、前記第２の点は、０．３６、０．４８のｘ、ｙ座標を持ち、前記第３の点は、０．４３、０．４５のｘ、ｙ座標を持ち、前記第４の点は、０．４２、０．４２のｘ、ｙ座標を持ち、前記第５の点は、０．３６、０．３８のｘ、ｙ座標を持つ、を持つであろう。
  23. 閉じられた空間、および、請求項１から２２のいずれかに記載の少なくとも１つに記載の照明装置よりなる包囲体であって、
    もし、前記照明装置が、照明されれば、前記照明装置は、前記空間の少なくとも一部を、照明するであろう。
  24. 表面、および請求項１から２２のいずれかに記載の少なくとも１つの照明装置よりなる照明装置であって、もし、該照明装置が、照明されれば、該照明装置は、前記包囲体の少なくとも一部を、照明するであろう。
  25. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、前記第１のワットの電気を、供給されたとき、前記電気の少なくとも８５ルーメンパーワットの有効性を持つ光を、出力する。
  26. 請求項２５に記載の照明装置において、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  27. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記出力光は、暖かい白と、感受される。
  28. 照明方法であって、
    照明装置に、第１のワットの電気を供給することよりなり、
    前記照明装置は、前記電気の少なくとも６０ルーメン パーワットの有効性を持つ光を、発する。
  29. 請求項２８に記載の方法において、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  30. 請求項２８に記載の方法において、
    前記出力光は、少なくとも５００ルーメンの輝度のものである。
  31. 請求項２８に記載の照明装置において、
    前記出力光は、白、と感受されるものである。
  32. 請求項２８に記載の照明装置において、
    前記出力光は、白でない、と感受されるものである。
  33. 請求項２８に記載の方法において、
    前記出力光は、少なくとも９０のＣＲＩ Ｒａを、有するものである。
  34. 請求項２８に記載の方法において、
    前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも７０ルーメン パーワットの有効性を持つ光を、出射する。
  35. 請求項３４に記載の照明装置において、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  36. 請求項２８に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも８０ルーメン パーワットの有効性を持つ光を、出射する。
  37. 請求項３６に記載の方法において、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  38. 請求項２８に記載の方法において、
    前記固体発光素子は、第１の発光ダイオードである。
  39. 請求項３８に記載の方法において、
    前記照明装置は、前記第１の発光ダイオードを含む、複数の発光ダイオードよりなる。
  40. 請求項３９に記載の方法において、
    前記照明装置は、さらに、複数のルミファーよりなる。
  41. 請求項４０に記載の方法において、
    前記ルミファーのおのおのは、前記発光ダイオードの少なくとも１つの約７５０マイクロメーター内に位置している。
  42. 請求項３９に記載の方法において、
    前記照明装置は、さらに、少なくとも１つの電源線を、備え、少なくとも第１のグループの前記固体発光素子は、前記電源線に直接、またはスイッチ可能に、電気的に接続されており、前記第１のグループの前記発光ダイオードにわたる、および、前記電源線に沿った任意の他の構成要素にわたる、電圧降下は、標準出力電圧の１．３倍と、１．５倍間、にある。
  43. 請求項４２に記載の方法において、
    前記電気の前記電圧は、ＡＣ１１０ボルトである。
  44. 請求項４２に記載の方法において、
    前記第１のグループの前記発光ダイオードにわたる、および、前記電源線に沿った任意の他の構成要素にわたる、電圧降下は、前記電気の前記電圧の１．４１０倍と、１．４２０倍間、にある。
  45. 請求項４２に記載の方法において、
    前記第１のグループの発光ダイオードにおける前記発光ダイオードは、前記電源線に沿って、直列に配列されている。
  46. 請求項４２に記載の照明装置において、
    前記第１のグループの発光ダイオードは、複数の発光ダイオードよりなる。
  47. 請求項２８に記載の方法において、
    前記照明装置は、さらに、少なくとも１つのルミファーを備える。
  48. 請求項２８に記載の照明装置において、
    前記照明装置は、前記第１のワットの電気を供給されたとき、該電気の少なくとも８５ルーメンパーワットの有効性を持つ光を、発する。
  49. 請求項４８に記載の方法において、
    前記出力光は、少なくとも３００ルーメンの輝度のものである。
  50. 請求項４８に記載の照明装置において、
    前記出力光は、暖かい白、と感受されるものである。
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