JP2015046395A - 透過制御付き照明装置 - Google Patents

透過制御付き照明装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015046395A
JP2015046395A JP2014171073A JP2014171073A JP2015046395A JP 2015046395 A JP2015046395 A JP 2015046395A JP 2014171073 A JP2014171073 A JP 2014171073A JP 2014171073 A JP2014171073 A JP 2014171073A JP 2015046395 A JP2015046395 A JP 2015046395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
transmission
light source
wavelength converter
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2014171073A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015046395A5 (ja
Inventor
フォーク・チュイン・ング
Fook Chuin Ng
チョーン・グアン・コ
Choon Guan Ko
リグ・イー・ヨン
Lig Yi Yong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Original Assignee
Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd filed Critical Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Publication of JP2015046395A publication Critical patent/JP2015046395A/ja
Publication of JP2015046395A5 publication Critical patent/JP2015046395A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/65Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction specially adapted for changing the characteristics or the distribution of the light, e.g. by adjustment of parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02Combinations of only two kinds of elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/08Combinations of only two kinds of elements the elements being filters or photoluminescent elements and reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/003Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by interposition of elements with electrically controlled variable light transmissivity, e.g. liquid crystal elements or electrochromic devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/32Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source characterised by the arrangement of the photoluminescent material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/38Combination of two or more photoluminescent elements of different materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00Point-like light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/12Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the geometrical disposition of the light-generating elements, e.g. arranging light-generating elements in differing patterns or densities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

【課題】製造上のばらつきを補償するため、透過率制御機能を備えた照明装置を提供すること。【解決手段】光源、波長変換器、透過調節器、及び回路を有する照明装置を開示する。透過調節器は、光源と波長変換器との間に光学的に結合され、波長変換器に入る第1の光源からの光の量を制御する。他の実施形態として、光源、第1及び第2の波長変換器、第1及び第2の透過減衰器、並びに回路を有する照明装置を開示する。照明器具の色度は、第1及び第2の透過減衰器によって制御される。さらに別の実施形態として、開口部、光源、第1の透過調節器、及び波長変換器を有する照明器具を開示する。照明器具は、さらに別の波長変換器及びさらに別の透過調節器とともにさらに別の開口部を有する場合がある。【選択図】図1

Description

本発明は、照明装置に関し、特に、透過制御を備えた照明装置に関する。
発光ダイオード(以下、LEDと呼ぶ)は、今日、最も一般的な発光装置の一つである。最近数年において、1ワット当たりのルーメンで定義されるLEDの発光効率は、1ワット当たり20ルーメン(白熱灯バルブの発光効率にほぼ等しい)から1ワット当たり400を上回るルーメン(この値は、蛍光灯の発光効率である1ワット当たり60ルーメンを大きく上回る)まで、大幅に増大している。換言すれば、一定量の光出力を得るために、LEDは、蛍光灯に比べて、約六分の一の電力しか消費せず、白熱灯バルブに比べて、ほとんど無視できる電力しか消費しない。したがって、LEDを有する照明器具が、白熱灯バルブや蛍光管に取って替わっていることは、今日、驚くに当たらない。新たな用語「ソリッドステート照明」が作られた。この用語「ソリッドステート照明」は、従来の光源ではなく、LEDのような、半導体発光ダイオードを使用するタイプの照明を意味する。
ソリッドステート照明の分野において、大半の光源は、白色光である。ソリッドステート照明において使用される白色光源は、色温度によってさらに分類される場合がある。光源の色温度は、「より暖かい」(より黄色/琥珀色に近い)光から「より冷たい」(より青色に近い)光までのスケール上での、特定の光源の相対的な色の見え方を意味する。色温度は一般に、ケルビン、又はKで与えられる。5000Kを上回る色温度は、寒色(青みがかった白)と呼ばれるのに対し、比較的低い色温度(2700〜3000K)は、暖色(黄色がかった白から赤)と呼ばれる。
しかしながら、LEDからなる白色ソリッドステート光源は、製造プロセスにおける変動に起因したプロセス変動その他の影響を受けやすい場合がある。多くの環境において、白色光源は、光源ダイ上に直接コーティングされた蛍光体を有する種々のパッケージ化されたLEDである。蛍光体層は通常、前もって混合され、一定のサイズ及び堆積を有しない場合がある。さらに、同じパッケージ内において光源上に直接コーティングされる蛍光体は、光源ダイの電源がオンにされたときに、高温の影響を受けやすい場合がある。上で述べた理由及び幾つかの他のプロセスに関連する問題から、パッケージ化されたLEDからなる白色光ソリッドステート光源の色度(color point)を制御することは難しく、従って、プロセス変動は非常に大きい場合がある。LEDの色度は、同じ器具及び同じ材料を使用した場合でも、実質的に変動する場合がある。変動の大きさは、同じ器具を使用して同時に製造された製品が、色度又は輝度の観点から異なるものとして認識される大きさである場合がある。
一般に、プロセス変動問題の一つの解決策は、種々の製品を、LEDの色温度及び輝度にしたがってビニング(グループ分け)し、類似の輝度及び色温度を有する製品が一つに区分され、各々一つの照明器具に組み込まれるようにすることである。ビニングプロセスは、特に製造変動が非常に大きいときに、大きな製造歩留まり損失を生じさせることがある。照明器具製造業者の視点からすると、ビニングは望ましくない。暖かい白色照明器具から冷たい白色照明器具まで広範な色温度の市場ニーズを満たすために、照明器具製造業者は、大量の在庫を管理しなければならない場合がある。例えば、製造業者が10個のカラービンを使用する場合、製造業者は、ビニングを使用しない従来の製造方法に比べて、最大で10倍の在庫を保有しなければならない場合がある。ビニングプロセスは、費用効率が良くなく、費用は、結局は、消費者に転嫁されることとなる。
一実施形態において、本発明による光出力を生成するための照明装置は、基板と、前記基板上に配置され、ソース波長帯域を有する放射線を放射するように構成された光源と、波長変換器に入る前記光源からの前記放射線のある量を、前記前記ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する変換光に変換するための当該波長変換器と、前記波長変換器に入る前記光源から放射された前記放射線が、透過調節器を通して実質的に伝送されるようにするために、前記光源と前記波長変換器との間に形成された当該透過調節器であって、透過率を有し、前記波長変換器に入る前記光源からの前記放射線の量を制御するために、前記透過率が調節可能である、当該透過調節器と、前記光源を駆動するように構成され、前記透過調節器の前記透過率を示す電気信号を前記透過調節器に対して生成するように構成された回路とを含む。
他の実施形態として、本発明による光出力を生成するための照明装置は、ソース波長帯域を有する光を放射するように構成された光源と、前記光を、前記ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する第1の変換光に変換するように構成された第1の波長変換器と、前記光を、前記ソース波長帯域よりも広い第2の波長帯域を有する第2の変換光に変換するように構成された第2の波長変換器と、前記光源に光学的に結合され、前記第1の波長変換器に入る前記光源からの光の第1の量を制御するための第1の透過減衰器と、前記光源に光学的に結合され、前記第2の波長変換器に入る前記光源からの光の第2の量を制御するための第2の透過減衰器とを含む。
さらに別の実施形態として、本発明による出力方向に向けて光出力を生成するための照明器具は、本体と、ソース波長帯域を有する光を放射するように構成された光源と、前記光源に近接して配置された前記本体の第1の開口部であって、前記光源からの光が当該第1の開口部を通して前記出力方向に向けて伝送されることを可能にする当該第1の開口部と、前記第1の波長変換器に入る前記光源からの前記光のある量を前記ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する第1の変換光に変換するように構成された第1の波長変換器であって、第1の開口部の少なくとも1つの実質的部分を出る光が、当該第1の波長変換器を通して伝送されるようにするために、前記第1の開口部の少なくとも1つの実質的部分を覆うように構成された当該第1の波長変換器と、前記光源に光学的に結合され、前記第1の波長変換器に入る前記光源からの光の量を制御する第1の透過調節器とを含む。
種々の例示的実施形態を、制限の目的でなく、例示の目的で、種々の図面に示す。本明細書の説明及び図面全体を通じて、類似の参照符号は、類似の要素を識別するために使用される場合がある。図面は、理解を助けるための例示を目的とするものであり、実際の縮尺どおりに描かれていない場合がある。
透過調節器を含む照明装置を示す例示的な図である。 第1透過層と第2の透過層の間に挟まれた透過調節器を含む照明装置を示す例示的な図である。 第1及び第2の透過減衰器を含む照明装置を示す例示的な図である。 ソース波長及び変換波長のスペクトルを示すグラフである。 図3Aに示した回路のブロック図である。 従来のパルス幅変調駆動信号と比較して、光源及び透過減衰器に結合される種々の制御信号を示す図である。 第1及び第2の透過調節器にそれぞれ光学的に結合された第1及び第2の波長変換器を有する照明器具を示す断面図である。 図4Aに示した照明器具の平面図である。 複数の開口部及び複数の波長変換器を有する照明器具を示す平面図である。 ライン3−3に沿って切断して見たときの図5Aに示した照明器具の断面図である。 ライン4−4に沿って切断して見たときの図5Aに示した照明器具の断面図である。 ライン5−5に沿って切断して見たときの図5Aに示した照明器具の断面図である。 波長変換器によって覆われない少なくとも1つの開口部を有する照明器具を示す平面図である。 ライン6−6に沿って切断して見たときの図6Aに示した照明器具を示す断面図である。 ライン7−7に沿って切断して見たときの図6Aに示した照明器具を示す断面図である。 ライン8−8に沿って切断して見たときの図6Aに示した照明器具を示す断面図である。 照明装置の色度を制御する方法を示すフロー図である。
図1は、光出力190を生成するための照明装置100を示す例示的な図である。照明装置100は、基板110、光源120、透過調節器130、波長変換器160、及び回路170を含む場合がある。基板110は、プリント回路基板(以下、「PCB」と呼ぶ)であってもよいし、又は、光源120を受容するためのリードフレーム・キャステッド構造であってもよい。一実施形態において、基板110は、照明装置100の本体の一部である場合がある。
光源120は、パッケージ化されたLEDであっても、基板110上にはんだ付けされたむき出しのLEDダイであっても、又は、光を発するように構成されたいかなる他のデバイスであってもよい。用語「光」は、可視光と不可視光の両方を含む場合があり、制限はしないが、紫外線、赤外線又は他の波長の任意の他の放射線のような任意の他の電磁放射を含む場合がある。用語「光」は、特定タイプの電磁波のみとして狭く解釈される場合があるが、本明細書においては、特定タイプの光又は放射線について説明した場合、特に断りが無い限り、可能な全ての電磁波のバリエーションを考慮に入れなければならない。例えば、用語「光」を考える場合、この語は、文字通りには、人の目に見える放射線を意味するが、紫外線、赤外線、及び他の不可視放射線を含めなければならない。
光源120は、基板110上に配置され、ソース波長帯域を有する放射線198、199を放射するように構成される場合がある。例えば、一実施形態において、光源120は、約380nm付近のソース波長帯域を有する放射線を放射するように構成された青色LEDである場合がある。他の実施形態において、光源120は、約310nmを頂点とするソース波長帯域を有する紫外線を放射するように構成された紫外ダイである場合がある。さらに別の実施形態において、光源120は、約520nm付近のソース波長帯域を有する放射線を放射するように構成された緑色LEDである場合がある。
図1に示したブロック図の例示的な図において、「光源」120は、ブロックを使用して表されている。ブロックは、光源120の実際の数を表していない場合がある。1つ又は2以上の光源120が、照明装置100に存在する場合がある。さらに、2以上のタイプの光源120が存在する場合がある。例えば、一実施形態において、光源120は、少なくとも1つのパッケージ化された青色LED、及び少なくとも1つの赤緑青(RGB)LEDを含む場合がある。光源120は、回路170からの駆動電流175により駆動される場合がある。このように、光源120は、回路120を使用して制御される場合がある。
照明装置100は、所定の出力方向180に向けて光出力190を生成するように構成される場合がある。図1に示したように、基板110は、出力方向180を向いた内側表面109をさらに備える場合がある。内側表面109は、光源120を受容するように構成される場合があり、光を出力方向180に向けて反射するために、反射性を有する場合がある。図1に示したように、光源120は、基板110の内側表面109上に配置される場合がある。
透過調節器130は、光源120からの光が透過調節器120に入る前に混合されることを可能にするために、光源120の隣に、ただし光源120から距離を空けて配置される場合がある。透過調節器130は、吸収光のような、光を調節するように構成される場合があり、吸収光は、特定方向に偏光され、偏光を生成する場合がある。例えば、透過調節器130は、第1の偏光方向182に偏光された光を生成するように構成された第1の調節器層130a、及び第2の偏光方向184に偏光された光を生成するように構成された第2の調節器層130bを含む場合がある。第1及び第2の偏光方向182、184は、回路170によって制御可能な場合がある。
透過調節器130は、制御可能な、すなわち、調節可能な透過率を有する場合がある。例えば、図1に示した実施形態において、第1の状態では、第1の調節器層130aと第2の調節器層130bが両方とも、実質的に類似方向に偏光された光を生成するように構成されるため、透過調節器130は、実質的に透明である場合がある。換言すれば、第1の状態では、第1及び第2の偏光方向182、184が、実質的に類似し、光を全て通過させることができる。一実施形態において、透過調節器130は、第1の状態において、約80%から100%までの間の透過率を有し、第1の状態において実質的に透明である場合がある。
第2の状態では、第1の調節器層130aと第2の調節器層130bが、互いに実質的に直交する偏光方向の光を生成するように構成されることから、透過調節器130は、実質的に不透明である場合がある。換言すれば、第2の状態では、第1の偏光方向182が、第2の偏光方向184に対して実質的に直交し、光放射を全て遮断する場合がある。一実施形態において、透過調節器130は、第2の状態において、約0%から20%までの間の透過率を有し、実質的に不透明である場合がある。
透過調節器130は、液晶材料、エレクトロ・クロミック・ゲル材料、又はある状態においては光を遮断することができ、他の状態においては光を通過させることが可能な任意の他の材料を含む場合がある。透過調節器130は、回路170からの電気信号177を使用して制御される場合がある。さらに、回路170は、光源120を駆動するための駆動電流175を提供するように構成される場合がある。一実施形態において、透過調節器130の透過率は、回路170の電気信号177に実質的に線形に比例するように構成される場合がある。換言すれば、回路170は、回路170の電気信号177が透過調節器130の透過率に実質的に線形に比例するものとなるように、透過調節器130を制御するように構成される場合がある。
図1に示したように、透過調節器130は、光源120から放射され波長変換器160に入る放射線199が、透過調節器130を通して実質的に伝送されるようにするために、光源120と波長変換器160との間に形成される場合がある。透過調節器130の透過率は、回路170の電気信号177に従って調節可能な場合があるため、光源120から波長変換器160に入る放射線199の量は、回路170を使用して制御される場合がある。
図1に示したように、波長変換器160は、光源120からの光出力を受け取るために、出力方向180に対して実質的に直交するように配置された変換器表面161を備える場合がある。同様に、透過調節器130は、光源120からの光出力を受け取るために、出力方向180に対して実質的に直交するように配置された調節器表面131を備える場合がある。変換器表面161及び調節器表面131は、互いに実質的に平行に配置される場合がある。一実施形態において、変換器表面161は、調節器表面131にほぼ等しい場合があり、又は調節器表面131よりも小さい場合がある。この構成により、変換器表面161に入る光は全て、調節器表面131にまず入射しなければならない場合があるため、波長変換器160に入る放射線199の量の制御が可能となる場合がある。
光源120から放射された放射線が、所定のソース波長帯域を有する場合があることを思い出して欲しい。波長変換器160は、波長変換器160に入る光源120からの放射線199のある量を、ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する変換光に変換するように構成される場合がある。例えば、波長変換器160は、光源120からの狭帯域の青色光又は緑色光を、広いスペクトルの白色光に変換するための蛍光物質を含む場合がある。
光源120から距離を空けて波長変換器160を配置し、それらの間に透過調節器130を配置する波長変換器160の配置は、有利な場合がある。例えば、波長変換器160は、熱を発生することがある光源120から距離を空けて配置され、従って、温度変化の影響を受け難い場合がある。さらに、波長変換器160がパッケージ化されたLEDの中に形成される従来の方法に比べて、波長変換器160が、透過調節器130の表面上に、又は透過調節器130のハウジング上に、より均一に形成される場合がある。さらに、この構成によれば、波長変換器160に入る放射線199の量を、上で説明したように制御することが可能となる。
任意選択で、光源120からの放射線198の一部は、波長変換器160を通過することなく、外部的に伝送される場合がある。この場合、光出力190は、放射線199からの変換光と、波長変換器160の中を通ることなく外部的に伝送される場合がある光源120から放射された放射線198の部分とを含む場合がある。例えば、一実施形態において、波長変換器160を通過することなく外部的に伝送される放射線198は、青色光であるのに対し、ソース波長帯域よりも広い波長帯域に変換された放射線199は、白色光である場合がある。この構成によれば、照明装置100から外に伝送される白色光の量を透過調節器130を使用して調節することにより、照明装置100の色度を調節することができる。
図2は、出力方向280に向けて光出力290を生成するための照明装置200を示す例示的な図である。照明装置200は、基板210、光源220、透過調節器230、第1の透過層240、第2の透過層242、封止材(シール)252、波長変換器260、拡散器(ディフューザ)265、及び回路270を含む場合がある。照明装置200は、照明装置100に類似しているが、照明装置200は、少なくとも拡散器265、封止材252、並びに、第1及び第2の透過層240、242を含む点で、照明装置100とは相違する。
図2に示したように、透過調節器230は、第1の透過層240と第2の透過層242との間に挟まれる場合がある。さらに、第2の透過層242は、透過調節器230と波長変換器260との間に挟まれる場合がある。第1及び第2の透過層240、242並びに透過調節器230の全体的構造は、波長変換器260と光源220との間に挟まれる場合がある。換言すれば、波長調節器260及び光源220は、その間に第1の透過層240、透過調節器230、及び第2の透過層242が配置されるように構成される場合がある。この構成によれば、光源220からの光を、波長変換器260に入る前に、第1及び第2の透過層240、242に入射させることができる。この構成は、回路270を使用して透過調節器230を調節することにより、波長変換器260に入る光の量を制御できることから、有利な場合がある。
第1及び第2の透過層240、242は、ガラス、若しくはPMMAとも呼ばれるポリメタクリル酸メチルのような熱可塑性物質、若しくは導光路を作るのに適したポリカーボネートその他類似の物質からなる実質的に透明な導光路である場合がある。一実施形態において、第1及び第2の透過層240、242は、実質的に透明であり、約95%を上回る光をその中を通して伝送することが可能である場合がある。他の実施形態において、第1及び第2の透過層240、242は、光を拡散させるように構成される場合があり、白色に見えるが、約75%を上回る透過率を有する場合がある。
図2に示した実施形態において、透過調節器230は、液体形状、又は準液体形状である場合がある。照明装置200は、第1の透過層240と第2の透過層242との間に挟まれる形で配置され、その間に、単一の一体型キャビティ244を画定する封止材252を含む場合がある。透過調節器230は、封止材252、並びに第1及び第2の透過層240、242の間の単一の一体型キャビティ244の中に形成される場合がある。図2に示したように、周縁封止材252は、透過調節器230の周囲を取り囲むように構成され、液体形状、又は準液体形状である場合がある透過調節器230を、固定された形態及び形状で特定の位置に収容できるようにする場合がある。
第1及び第2の透過層240、242は、照明装置200の出力方向280に対して実質的に直交する向きに平面状に延在する場合がある。図2に示したように、第1の透過層240は、主表面241を有する。主表面241は、出力方向280に向かって進む相当量の光を捕捉する実質的に平坦な内部表面241である場合がある。一実施形態において、主表面241の約80パーセントを上回る部分は、単一の一体型キャビティ244と直接接触し、従って、第1の透過層240を通過する光の相当部分を捕捉する場合がある。
第1の透過層240の主表面241は、透過調節器230の調節器表面231と直接接触する場合がある。調節器表面231は、主表面241と約同じサイズ、又は主表面241よりも僅かに小さい場合がある。図2に示した実施形態において、主表面231は、主表面241の約95%未満である場合がある。図2に示したサイズ選択は、透過調節器230の調節器表面231の露出を最大限に確保しつつ、封止材252を受け入れる上で有利な場合がある。
波長変換器260は、第2の透過層242に隣接する実質的に薄い層として形成される場合がある。図2に示した実施形態では、波長変換器260は、第2の透過層242上に形成される場合があるため、波長変換器260は、第2の透過層242と直接接触する場合がある。この構成は、波長変換器260を第2の透過層242の上に均一に形成する上で有利な場合がある。第2の透過層242は、実質的に平坦な場合があり、従って、第2の透過層上への波長変換器260の薄い層の堆積は、平坦でないことがある他の構造への波長変換器260の堆積に比べて、より制御しやすく、また、より簡単である場合がある。
一様な光出力290を得るために、拡散器265が、波長変換器260に隣接して形成される場合がある。図1に示した実施形態に類似して、光出力290は、透過調節器230及び波長変換器260を通して伝送された変換光部分299と、波長変換器260により変換されることなく光源220から放射された非変換光部分298とを含む場合がある。同様に、回路270は、実質的に一定の電流275により光源220を駆動するように構成される場合があり、及び、透過調節器230の透過率を示す電気信号277を生成するように構成される場合がある。
図3Aは、光出力390を生成するための照明装置300を示す例示的な図である。照明装置300は、基板310、光源320、第1の透過層340、第2の透過層342、第1の透過減衰器330、第2の透過減衰器332、封止材352、アイソレータ350、第1の波長変換器360、第2の波長変換器362、任意選択の拡散器365、及び回路370を含む場合がある。照明装置300は、照明装置200と実質的に類似する場合があるが、照明装置300は、少なくとも2つの波長変換器360、362を含む点で、照明装置200とは相違する。照明装置300は、出力方向380に向けて光を発する光出力390を生成するように構成される場合がある。
図3A及び図3Bを参照すると、光源320は、光線398a及び光線399aにより示される光を放射するように構成される場合がある。光線398a、399aは、有色の狭帯域の光を有する特定色の可視光であってもよいし、あるいは、紫外線のような不可視光であってもよい。光線398a及び光線399aのスペクトルは、図3Bに示したグラフにそれぞれ、実質的に類似する場合がある。図3Bを参照すると、グラフは全て、スペクトル波長を横軸に示し、スペクトル強度(「I」)を縦軸に示している。図3Aに示した実施形態において、光線398aと光線399aは、実質的に類似する場合がある。例えば、光線398aのスペクトルグラフ396aは、波長λpkを頂点とし、最大強度Iを有するソース波長帯域λspを有する場合がある。同様に、光線399aのスペクトルグラフ397aは、光線398aのスペクトルグラフ398aと実質的に類似する場合があり、波長λpkを頂点とし、最大強度Iを有するソース波長帯域λspを有する場合がある。
光源320から発せられた光線398a、399aは、材料光損失を有しない実質的に透明な場合がある第1の透過層340を通して伝送される場合がある。第1及び第2の透過減衰器330、332は、回路370に従って光強度を減衰させるように構成される場合がある。換言すれば、第1及び第2の透過減衰器330、332の各々は、制御可能な、すなわち調節可能な透過率を有する場合がある。
例えば、第1の透過減衰器330に入る前の光線398aのスペクトルグラフ396aを、第1の透過減衰器330を出た後の光線398bのスペクトルグラフ396bと比較することで、光強度は、図3Bに示したように、IからIへと減少したことが分かる場合がある。同様に、第2の透過減衰器332に入る前の光線399aのスペクトルグラフ397aを、第2の透過減衰器332を出る光線399bのスペクトルグラフ397bと比較することで、光強度は、IからIへと減少したことが分かる場合がある。回路370は、第1及び第2の透過減衰器330、332により減衰される光の量を制御するように構成される場合がある。ただし、スペクトルグラフ396b及び397bは両方とも、波長帯域が、実質的に変更されることなくソース波長帯域λspにとどまる場合があることを示している。同様に、ピーク波長も、光源320から放射されたときの波長λpkと実質的に同様に、とどまる場合がある。
第1及び第2の波長変換器360、362は、光線398b、399bを第1及び第2の変換光398c、399cにそれぞれ変換するように構成される場合がある。光変換の際に、光線398b、399bの波長帯域は、拡大される場合がある。例えば、図3Bに示したような、変換後の第1の変換光398cのスペクトルグラフ396cを、変換前の光線398bのスペクトルグラフ396bと比較することで、第1の変換光398cは、ソース波長帯域λspよりも広い第1の変換波長帯域λsp1を有する場合があることが分かる。また、第1の変換光398cは、第2のピーク波長λpk1を有する場合がある。
同様に、変換後の第2の変換光399cのスペクトルグラフ397cを、変換前の光線399bのスペクトルグラフ397bと比較することで、第2の変換光399cは、ソース波長帯域λspよりも実質的に広い第2の変換波長帯域幅λsp2を有する場合があることが分かる。第2の変換光399cは、第2のピーク波長λpk2を有する場合があり、第2のピーク波長λpk2は、第1の変換光398cの第1のピーク波長λpk1とは非類似である場合がある。
図3Bに示した実施形態において、第1及び第2の変換された波長帯域λsp1、λsp2はそれぞれ、ソース波長帯域λspより広い場合がある。第1及び第2の変換波長帯域λsp1、λsp2は、非類似である場合がある。ただし、他の実施形態において、第1及び第2の変換波長帯域λsp1、λsp2は、実質的に類似する場合がある。第1及び第2の変換光398c、399cのピーク強度は、図3Bに示したように、変換前のピークに比べて低い場合がある。なぜなら、波長λpkにおいて光の一部が変換される場合があるからである。
要するに、第1の波長変換器360は、ソース波長帯域λspを有する光源320からの光線398aを、ソース波長帯域λspよりも広い第1の波長帯域λsp1を有する第1の変換光398cに変換するように構成される場合があるのに対し、第2の波長変換器362は、ソース波長帯域λspを有する光線399aを、ソース波長帯域λspよりも広い第2の波長帯域λsp2を有する光源320からの第2の変換光399cに変換するように構成される場合がある。
同様に、第1の波長変換器360に入る光源320からの光線398bの第1の量を制御するために、第1の透過減衰器330が、光源320に光学的に結合される場合がある一方、第2の波長変換器362に入る光源320からの光線399bの第2の量を制御するために、第2の透過減衰器322が、光源320に光学的に結合される場合がある。第1及び第2の透過減衰器330、332が個別に光を制御することを可能にするために、アイソレータ350は、第1及び第2の透過減衰器330、332を光学的に分離するように構成される場合がある。
照明装置300は、図2に示した照明装置200と実質的に類似する場合があるが、照明装置300は少なくとも、単一タイプの波長変換器の代わりに、2つのタイプの第1及び第2の波長変換器360、362を含む場合がある点で、照明装置200とは相違する。また、第1及び第2の透過減衰器330、332は、光のスペクトル内用に変更を加えることなく、光を減衰させるように構成される場合がある。図3Aに示した実施形態において、第1及び第2の透過減衰器330、332は、エレクトロ・クロミック・ゲル材料を含む場合がある。
第1及び第2の透過層340、342は、実質的に透明である場合がある。任意選択で、第1及び第2の透過層340、342は、光を拡散させるように構成される場合がある。照明装置300の第1及び第2の透過層340、342は、その間に配置された第1及び第2の透過減衰器330、332を有する場合がある。封止材352は、第1及び第2の透過減衰器330、332の周囲を取り囲むように配置され、封止材352並びに第1及び第2の透過層340、342の間において、第1及び第2の透過減衰器330、332が実質的に封止されるように構成される場合がある。
図3Aを参照すると、第1の透過減衰器330は、第1の単一の一体型キャビティ344の中に形成される場合がある。第1の単一の一体型キャビティ344は、第1及び第2の透過層340、342、封止材352の一部、並びにアイソレータ350の一部によって取り囲まれるように形成される場合がある。同様に、第2の透過減衰器332は、第2の単一の一体型キャビティ346の中に形成される場合がある。第2の単一の一体型キャビティ346は、第1及び第2の透過層340、342、封止材352の一部、並びにアイソレータ350の一部によって取り囲まれるように形成される場合がある。また、図3Aから、アイソレータ350並びに第1及び第2の透過減衰器330、332は、封止材352によって取り囲まれ、かつ、第1の透過層340と第2の透過層342の間に挟まれる場合があることが見て取れる。
図3Aに示したように、第1及び第2の透過減衰器330、332、並びに第1及び第2の透過層340、342は、光源320から距離を空けて配置される場合がある。この構成は、光を混合するための空間を確保する上で有利な場合がある。例えば、僅かに異なるスペクトル出力を有する複数の光源320を有する例を考えた場合、空間325によれば、第1及び第2の透過減衰器330、332を通して伝送された光がより均一になるように、光を混合することが可能となる場合がある。均一度をさらに向上させるために、任意選択の拡散器365が使用される場合がある。第1及び第2の波長変換器360、362を出た第1及び第2の変換光398c、399cが、照明装置300の光出力390において拡散されるようにするために、拡散器365が、第1及び第2の波長変換器360、362に光学的に結合される場合がある。
照明装置300を出る光が全て、第1及び第2の波長変換器360、362を通して伝送されるようにするために、第1波長変換器360と第2の波長変換器362は、協働して、光出力390の全てを捕捉する場合がある。あるいは、先の実施形態と同様に、光源320からの光の一部(図示せず)は、第1及び第2の波長変換器360、362を通過することなく、外部的に放射され、照明装置300の光出力390の一部を形成するように構成される場合がある。光源320が、有色の狭帯域光を放射するように構成される実施形態では、色は、外部から観察できる場合がある。ただし、光出力390の相当な部分が、異なる色を有する比較的広い波長帯域を有する第1及び第2の変換光398c、399cを含む場合があることから、光出力390は、異なる色を有する場合がある。
図3Cは、図3Aに示した回路370のブロック図である。図3Cに示したように、回路370は、電力変換器372、LED駆動回路374、第1の減衰器制御回路376、及び第2の減衰器制御回路378を含む場合がある。回路370は、第1及び第2の透過減衰器330、332、並びに光源320に、電気的に結合される場合がある。より詳しくは、LED駆動回路374は、光源320を駆動するために、光源320に電気的に結合される場合がある。LED駆動回路374は、実質的に一定の電流を提供するように構成された定電流回路375を含む場合がある。第1及び第2の減衰制御回路376、378は、第1及び第2の透過減衰器330、332の透過率をそれぞれ制御するために、第1及び第2の透過減衰器330、332に電気的に結合される場合がある。家庭用電源の交流電流を照明装置300内の種々の電気部品のための直流電流電源に変換するために、電力変換器372が、電源に結合される場合がある。
図3Dは、従来のパルス幅変調駆動信号391に比較して、光源320並びに第1及び第2の透過減衰器330、332に結合された種々の制御信号を示している。図3Dに示したグラフの縦軸は、電流を示しているのに対し、横軸は、信号のタイミングを示している。従来のパルス幅変調(以下、PWMと呼ぶ)の場合、変調駆動信号391は、周期時間サイクルTpwmのうち時間Tonの間だけオンにされる場合がある。必要とされる輝度によっては、ターンオン時間Tonは、周期時間サイクルTpwmにくらべて実質的に短い場合がある。「ターンオン」、「ターンオフ」の効果は、コンピュータスクリーンやカメラのような他の家庭用機器に、フリッカ(ちらつき)現象を引き起こすことがある。
これに対し、図3に示した実施形態のLED駆動回路374は、実質的に一定の電流Ifixであってよい駆動信号392を使用する場合がある。初期段階において、駆動信号392は、初期値から実質的に一定の電流Ifixまで遷移する場合がある。一実施形態において、この実質的に一定の電流Ifixは、周囲の温度が0℃から40℃まで大きく変動した場合であっても、一定にとどまる場合がある。より具体的には、この実質的に一定の電流Ifixの値は、初期値から約5%未満だけ変化する場合がある。LED駆動回路374が、より高い精度の定電流回路375を備える他の実施形態では、この実質的に一定の電流Ifixの値は、0℃から40℃までの温度範囲内で約2%未満だけ変動する場合がある。
照明装置300全体のより高い輝度が必要な場合、駆動信号392の一定駆動電流Ifixは、より高い値に調節される場合がある。パルス幅変調(PWM)が使用される場合がある。一定量の輝度の場合、駆動信号392の実質的に一定の電流Ifixは、従来のPWMスキームの変調駆動信号391のターンオン電流Ipwmに比べて実質的に小さくてもよい。その理由は、従来のPWMスキームのターンオン電流Ipwmは通常、図3Dに見られるように連続的にターンオンされるのではなく、短い時間の間だけターンオンされるからである。
第1及び第2の透過減衰器330、332を通過する光は、第1の減衰器制御回路376の制御信号393に従って調節される場合がある。例えば、回路370の制御信号393は、第1の透過減衰器330の透過率に線形的に比例する場合がある。図3Dに示したグラフでは、従来の照明装置(図示せず)の輝度を増加させるために、ターンオン時間Tonが、延長される場合がある。これは、グラフにおいて、第3及び第4のパルスにより示されている。
これに対し、図3Dに示した実施形態の場合、輝度は、制御信号393を増加させることにより増加する場合がある。その理由は、制御信号393を増加させると、第1及び第2の透過減衰器330、332の透過率もまた増加し、それによって、より多くの光を外部的に伝送することが可能となるからである。他の実施形態では、負の信号制御スキームが使用される場合がある。換言すれば、制御信号393が増加すると、第1及び第2の透過減衰器330、332の透過率は、制御信号393に比例して減少する場合がある。
図3Aを参照すると、照明装置300は、2つの異なるタイプの波長変換器360、362を含む場合がある。従って、第1及び第2の透過減衰器330、332を個別に制御することにより、第1及び第2の波長変換器360、362にそれぞれ入る光の量は、異なるものとなる場合がある。その結果、異なるスペクトル内容を有する光出力390が達成される場合がある。
第1の波長変換器360が、冷たい白色光を生成する黄色蛍光体であり、第2の波長変換器362が、暖かい白色光を生成する赤色蛍光体である場合を考えて欲しい。回路370の制御信号393を使用して第1及び第2の透過減衰器330、332を通過する光の量を調節することにより、光出力390の色度は、調節される場合がある。例えば、第1の透過減衰器330が、より多くの光を通過させることができるように構成され、第2の透過減衰器332が、より多くの光を遮断するように構成されている場合、光出力390の色度は、冷たい白色光の外観により類似する場合がある。これに対し、もし構成を逆転させ、第2の透過減衰器332が、第1の透過減衰器330に比べて、より多くの光を通過させることができる場合、光出力390は、暖かい白色の外観により類似する場合がある。この構成は、照明装置300の色度を制御するための自由度を得る上で、有利な場合がある。
図4Aは、照明器具400を示す断面図である。照明器具400は、本体418、任意選択の基板410、光源420、第1の透過層440、第2の透過層442、第1の透過調節器430、第2の透過調節器432、封止材452、アイソレータ450、第1の波長変換器460、第2の波長変換器462、オプションの拡散器465、及び回路470を含む場合がある。照明器具400は、出力方向480に向けて光出力490を生成するように構成される場合がある。拡散器465を除く、照明器具400の平面図を、図4Bに示す。
図4A及び図4Bには複数の光源が示されているが、他の実施形態において、照明器具400は、1つのパッケージ光源420のみを含む場合がある。光源420及び回路470は、基板410に取り付けられる場合があり、次いで、本体418の一部に取り付けられる場合がある。あるいは、光源420及び回路470は、ケース418に直接取り付けられ、又は2つの異なるPCB(図示せず)を介して取り付けられる場合がある。本体418は、照明器具400の全コンポーネントを収容するためのケースであってもよい。本体418の一方の側は、光出力使用のための開口部411を有する場合がある。開口部411は、出力方向480に向かって配置される場合がある。拡散器465は、開口部411を覆う場合がある。あるいは、拡散器465の代わりに、実質的に透明なカバー(図示せず)を使用してもよい。開口部411に隣接して、開口部411と光源420との間に、キャビティ425が形成される場合がある。
先に開示した実施形態に類似して、光源420は、ソース波長帯域を有する光を放射するように構成される場合がある。本体418の開口部411は、光源420からの光が開口部411を通して出力方向480に向けて伝送されることを可能にするために、光源420に近接して配置される場合がある。第1の波長変換器460は、第1の波長変換器460に入る光源420からの光のある量を、ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する第1の変換光に変換するように構成される場合がある。
図4A〜図4Bに示した実施形態において、第1の波長変換器460は、第1の開口部411の少なくとも1つの実質的部分を出る光が、第1の波長変換器360を通して伝送されるように、第1の開口部411の少なくとも1つの実質的部分をカバーする一次波長であってもよい。一実施形態において、光出力490は、第1の波長変換器460、すなわち一次波長変換器を通して伝送される光の60%を上回る部分を含む場合がある。第1の波長変換器460に入る光源からの光の量を制御するために、第1の透過調節器430が、光源420に光学的に結合される場合がある。第1の透過調節器430は、図1に示した透過調節器130、又は図3Aに示した第1の透過減衰器330と実質的に類似のものであってよい。
さらに、第2の波長変換器462は、光の別の量をソース波長帯域よりも広い第2の波長帯域を有する第2の変換光に変換するように構成される場合がある。第2の波長変換器462は、第1の波長変換器460に隣接して、第1の開口部411の少なくとも1つのさらに別の部分を覆うように形成される場合がある。第2の波長変換器462に入る光源420からの光の前記別の量を制御するために、第2の透過調節器432が、光源420に光学的に結合される場合がある。図4Aに示した第2の波長変換器462は、光出力490の色度を調節するための二次波長変換器462であってもよい。実質的部分を覆う第1の波長変換器460、及び第2のより小さい部分を覆う第2の波長変換器462からなるこの構成は、第2の波長変換器462を色調節の目的に使用できるため、有利な場合がある。
図4及び図4Bから見て取れるように、第2の波長変換器462は、第1の波長変換器460の周囲を取り囲むように形成される場合がある。図4Bに示したように、第1及び第2の波長変換器460、462は、実質的に同軸上に整列される場合がある。透過調節器430、432は、第2の透過層442の他方の側において、第1及び第2の波長変換器460、462に近接して配置され、第1及び第2の波長変換器460、462にそれぞれ光学的に結合される場合がある。図4Aに示したように、第1及び第2の波長変換器460、462、並びに封止材452は、第1の透過層440と第2の透過層442との間に挟まれる場合がある。
光透過を個別に制御するために、第1の透過調節器430と第2の透過調節器432は、アイソレータ450を使用して光学的に分離される場合がある。ただし、第1及び第2の波長変換器460、462は、アイソレータ450なしに、互いに隣接して配置することができる。一実施形態において、第1及び第2の波長変換器460、462は、第2の透過層442上に形成された、境界領域付近において互いに僅かに重なり合う薄膜層であってもよい。
先の実施形態において述べたように、第1及び第2の波長変換器460、462は、第1及び第2の波長変換器460、462を通して伝送される光が第1及び第2の透過調節器430、432を通して伝送される場合があるようにするために、第1及び第2の透過調節器430、432よりも僅かに大きい場合がある。図4Aに示したように、第1及び第2の波長変換器460、462、第1及び第2の透過層440、442、並びに第1及び第2の透過調節器430、432は、光源420から放射された光を捕捉するために、出力方向480に直交するように平面状に形成され、又は配置される場合がある。
図5Aは、複数の開口部511〜513を有する照明器具500を示す平面図である。図5Bは、ライン3−3に沿って切断して見たときの照明器具500の断面図であるのに対し、図5C及び図5Dは、ライン4−4及びライン5−5に沿ってそれぞれ切断して見たときの照明器具500の断面図である。図5A〜図5Dを参照すると、照明器具500は、本体518、任意選択の基板510、光源520、第1の透過層540、第2の透過層542、第1の透過調節器530、第2の透過調節器532、第3の透過調節器534、封止材552、第1の波長変換器560、第2の波長変換器562、第3の波長変換器564、透明カバー566、及び回路570を含む場合がある。照明器具500は、出力方向580に向けて光出力590を生成するように構成される場合がある。図5Aに示した平面図は、透明カバー566を有する場合があるが、他の実施形態において、透明カバー566は、光を拡散させるためのマイクロ光学系を含む場合がある。
図5B〜図5Dに示したキャビティ525は、相互接続される場合がある。複数の開口部511〜513が、キャビティ525に隣接して形成され、キャビティ525は、複数の開口部511〜513と光源520との間に挟まれるように形成される場合がある。照明器具500は、照明器具400と実質的に類似する場合があるが、照明器具500は、少なくとも、波長変換器560〜564のうちの1つが、開口部511〜513のうちの1つに配置されることがある配置スキームを採用している点において、照明器具400とは相違する。キャビティ525は、光源520からの光を透過調節器530に入る前に混合するための空間を提供するように構成される場合がある。
さらに、第1の波長変換器460は、第1の開口部511を出る光が、第1の波長変換器560を通して伝送されるようにするために、第1の開口部511の少なくとも1つの実質的部分を覆うように構成される場合がある。同様に、第2の波長変換器562は、第2の開口部512を出る光が、第2の波長変換器562を通して伝送されるようにするために、第2の開口部512の少なくとも1つの実質的部分を覆うように構成され、第3の波長変換器564は、第3の開口部513を出る光が、第3の波長変換器564を通して伝送されるようにするために、第3の開口部513の少なくとも1つの実質的部分を覆うように構成される場合がある。
先の実施形態に類似して、第1、第2、及び第3の波長変換器560、562、564の各々は、光源520からの有色の狭帯域光をそれぞれ、より広帯域の光に変換するように構成される場合がある。一実施形態において、より広帯域の光は、異なる色度を有する白色光であってもよい。
図6は、波長変換器660により覆われていない少なくとも1つの開口部613を有する照明器具600を示す平面図である。図6Bは、ライン6−6に沿って切断して見たときの図6Aに示した照明器具600の断面図であり、図6C及び図6Dは、ライン7−7及びライン8−8のそれぞれに沿って切断して見たときの図6Aに示した照明器具600の断面図である。図6A〜図6Dを参照すると、照明器具600は、本体618、任意選択の基板610、複数の光源620〜622、第1の透過層640、第2の透過層642、第1の透過調節器660、第2の透過調節器632、封止材652、第1の波長変換器660、第2の波長変換器662、透明カバー666、及び回路670を含む場合がある。照明器具600は、出力方向680に向けて光出力690を生成するように構成される場合がある。
照明器具600は、図6A〜図6Dに示した照明器具600と実質的に類似する場合があるが、照明器具600は、少なくとも、2つの波長変換器660、662を含み、波長変換を通すことなく光出力690を放射するために、透明カバー666に直接光学的に結合された光源622を有する点で、相違する。さらに、各開口部611〜63はそれぞれ、異なるタイプの光源620〜622に結合される場合がある。例えば、第1の光源620は、第1の開口部611に近接して第1のキャビティ625aの中に配置される場合があり、第2の光源621は、第2の開口部612に近接して第2のキャビティ625bの中に配置される場合があり、第3の光源622は、第3の開口部613に近接して第3の開口部625cの中に配置される場合がある。第1、第2、及び第3のキャビティ625a〜625cは、不透明なことがある本体618の一部により光学的に分離される場合がある。
一般に、第1及び第2の光源620、621は、有色の狭帯域光を放射するように構成される場合がある。ただし、有色の狭帯域光は、波長変換器660、662によってそれぞれ、より広い波長帯域の光に変換される場合がある。図6に示した実施形態において、第1及び第2の光源620、621は、有色の狭帯域光を放射するように構成される場合があり、有色の狭帯域光は、その後、広スペクトルの白色光に変換される場合がある。任意選択で、1つのさらに別の光源623が、光を生成するために、第1のキャビティ625aの中に配置される場合がある。このさらに別の光源623からの光、及び第1の光源620からの光は、第1の透過調節器630に入る前に、第1のキャビティ625aの中で混合される場合がある。
一方、第3の光源622は、赤色LEDダイ、緑色LEDダイ、及び青色LEDダイを含む場合がある。従って、第3の光源622は、赤色、緑色、及び青色の光の量を比例させることにより、白色光を放射するように構成される場合がある。あるいは、赤色、緑色、及び青色の成分は、任意の色の光を生成するように調節される場合がある。光の各色成分は、狭帯域光であってよく、広スペクトル光でなくてもよい。第3の光源622の輝度は、供給電流を調節することにより調節される場合がある。任意選択で、第3の開口部613を通して出力される光の量を制御するために、第3の開口部613を出る光を捕捉する第3の透過調節器(図示せず)が、形成される場合がある。
図7は、照明装置の色度を制御する方法を示すフロー図である。ステップ710において、ソース波長帯域を有する光源、第1の透過減衰器、第1の波長変換器、第2の透過減衰器、第2の波長変換器、及び回路を設ける。回路は、第1及び第2の透過減衰器に電気的に接続される場合がある。次に、ステップ720において、ソース波長帯域幅よりも広い第1の波長帯域幅を有する第1の変換光を生成するために、光源と第1の波長変換器との間において、第1の透過減衰器が、光源に光学的に結合される場合がある。
続いて、ステップ730において、ソース波長帯域よりも広い第2の波長帯域を有する第2の変換光を生成するために、光源と第2の波長変換器との間において、第2の透過減衰器が、光源に光学的に結合される場合がある。次に、本方法は、ステップ740へ進み、そこで、照明装置の色度を制御するための回路を使用して、第1及び第2の透過減衰器の透過率を調節する場合がある。
種々の態様、実施形態、又は実施態様は、必須ではないが、次の利点のうちの1以上を生み出す場合がある。例えば、波長変換器、透過調節器、及び透過減衰器について選択された構成及びサイズは、波長変換器により変換される光の制御を可能にする上で有利な場合がある。使用されるスペクトル変換材料の量及びタイプが、演色評価数を増加させるという、他の利点がある場合がある。同様に、有色の狭帯域光を使用して光出力の一部を形成することを可能にすることで、演色評価数が増加する場合がある。
本発明の特定の種々の実施形態について上で図示説明したが、本発明は、図示説明した如何なる特定の形態又は構成にも制限されるべきではない。例えば、上で説明した光源は、LEDダイであってもよいし、本発明の思想から外れることなく、現在既知の又は今後開発される将来の光源であってもよい。同様に、各実施形態において、特定の特徴が説明されているが、ある実施形態において説明した特徴は、他の実施形態にも適用可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲、及びその均等により規定されるべきである。

Claims (20)

  1. 光出力を生成するための照明装置であって、
    基板と、
    前記基板上に配置され、ソース波長帯域を有する放射線を放射するように構成された光源と、
    波長変換器に入る前記光源からの前記放射線のある量を、前記前記ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する変換光に変換するための当該波長変換器と、
    前記波長変換器に入る前記光源から放射された前記放射線が、透過調節器を通して実質的に伝送されるようにするために、前記光源と前記波長変換器との間に形成された当該透過調節器であって、透過率を有し、前記波長変換器に入る前記光源からの前記放射線の量を制御するために、前記透過率が調節可能である、当該透過調節器と、
    前記光源を駆動するように構成され、前記透過調節器の前記透過率を示す電気信号を前記透過調節器に対して生成するように構成された回路と
    を含む照明装置。
  2. 前記光源及び前記波長変換器は、前記光源から放射された前記放射線の一部が前記波長変換器を通して伝送されることなく外部的に伝送されるように配置される、請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記透過調節器は、前記第1の透過層と前記第2の透過層との間に挟まれている、請求項1に記載の照明装置。
  4. 前記第1の透過層と前記第2の透過層との間に挟まれた、前記透過調節器の周囲を取り囲む周縁封止材をさらに含み、前記透過調節器は、前記周縁封止材、前記第1の透過層、及び前記第2の透過層の間において実質的に封止される、請求項3に記載の照明装置。
  5. 前記透過調節器は、前記周縁封止材、前記第1の透過層、及び前記第2の透過層の間に形成された単一の一体型キャビティの中に形成される、請求項4に記載の照明装置。
  6. 前記第1の透過層は、実質的に平坦な内側表面を備え、前記実質的に平坦な表面の約80パーセントを上回る部分が、前記単一の一体型キャビティに直接接触している、請求項5に記載の照明装置。
  7. 前記照明装置は、出力方向を有し、
    前記波長変換器は、前記出力方向に対して実質的に直交するように配置された変換器表面を有し、
    前記透過調節器は、前記出力方向に対して実質的に直交するように配置された調節器表面を有する、請求項1に記載の照明装置。
  8. 前記変換器表面は、前記調節器表面とほぼ等しく、又は前記調節器表面よりも小さい、請求項7に記載の照明装置。
  9. 前記回路は、前記回路の電気信号が、前記透過調節器の透過率に線形に比例するように、前記透過調節器を制御するように構成される、請求項1に記載の照明装置。
  10. 前記透過調節器は、エレクトロ・クロミック・ゲル材料を含む、請求項1に記載の照明装置。
  11. 光出力を生成するための照明装置であって、
    ソース波長帯域を有する光を放射するように構成された光源と、
    前記光を、前記ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する第1の変換光に変換するように構成された第1の波長変換器と、
    前記光を、前記ソース波長帯域よりも広い第2の波長帯域を有する第2の変換光に変換するように構成された第2の波長変換器と、
    前記光源に光学的に結合され、前記第1の波長変換器に入る前記光源からの光の第1の量を制御するための第1の透過減衰器と、
    前記光源に光学的に結合され、前記第2の波長変換器に入る前記光源からの光の第2の量を制御するための第2の透過減衰器と
    を含む、照明装置。
  12. 前記第1及び第2の透過減衰器に電気的に結合された回路をさらに含む、請求項11に記載の照明装置。
  13. 前記回路は、前記第1及び第2の透過減衰器をそれぞれ通過する光の前記第1及び第2の量を調節することにより、前記光出力の色度を調節するように構成される、請求項12に記載の照明装置。
  14. 前記第1の透過減衰器と第2の透過減衰器を実質的に分離するアイソレータをさらに含む、請求項11に記載の照明装置。
  15. 前記第1及び第2の透過減衰器が間に配置された第1及び第2の透過層と、
    前記第1及び第2の透過減衰器の周囲を取り囲む封止材であって、前記第1及び第2の透過減衰器が、当該封止材、前記第1の透過層、及び前記第2の透過層の間において実質的に封止されるようにする当該封止材と
    をさらに含む、請求項11に記載の照明装置。
  16. 前記第1の透過減衰器に電気的に結合され、前記第1の透過減衰器の透過率を制御する第1の減衰器制御回路と、
    前記第2の透過減衰器に電気的に結合され、前記第2の透過減衰器の透過率を制御する第2の減衰器制御回路と
    をさらに含む、請求項11に記載の照明装置。
  17. 出力方向に向けて光出力を生成するための照明器具であって、
    本体と、
    ソース波長帯域を有する光を放射するように構成された光源と、
    前記光源に近接して配置された前記本体の第1の開口部であって、前記光源からの光が当該第1の開口部を通して前記出力方向に向けて伝送されることを可能にする当該第1の開口部と、
    前記第1の波長変換器に入る前記光源からの前記光のある量を前記ソース波長帯域よりも広い第1の波長帯域を有する第1の変換光に変換するように構成された第1の波長変換器であって、第1の開口部の少なくとも1つの実質的部分を出る光が、当該第1の波長変換器を通して伝送されるようにするために、前記第1の開口部の少なくとも1つの実質的部分を覆うように構成された当該第1の波長変換器と、
    前記光源に光学的に結合され、前記第1の波長変換器に入る前記光源からの光の量を制御する第1の透過調節器と
    を含む照明器具。
  18. 前記光の別の量を、前記ソース波長帯域よりも広い第2の波長帯域を有する第2の変換光に変換するように構成された第2の波長変換器と、
    前記光源に光学的に結合され、前記第2の波長変換器に入る前記光源からの前記光の前記別の量を制御する第2の透過調節器と
    をさらに含む、請求項17に記載の照明器具。
  19. 前記第2の波長変換器は、前記第1の波長変換器に隣接する前記開口部の少なくとも1つの別の部分を覆うように形成される、請求項18に記載の照明器具。
  20. 第2の開口部をさらに含み、前記第2の波長変換器は、前記第2の開口部を出る光が前記第2の波長変換器を通して伝送されるように、前記第2の開口部の少なくとも1つの実質的部分を覆うように構成される、請求項18に記載の照明器具。
JP2014171073A 2013-08-28 2014-08-26 透過制御付き照明装置 Withdrawn JP2015046395A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/012,758 2013-08-28
US14/012,758 US9347648B2 (en) 2013-08-28 2013-08-28 Lighting apparatus with transmission control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015046395A true JP2015046395A (ja) 2015-03-12
JP2015046395A5 JP2015046395A5 (ja) 2016-06-23

Family

ID=52470614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014171073A Withdrawn JP2015046395A (ja) 2013-08-28 2014-08-26 透過制御付き照明装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9347648B2 (ja)
JP (1) JP2015046395A (ja)
CN (1) CN104421710A (ja)
DE (1) DE102014112332A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5935067B2 (ja) * 2013-10-10 2016-06-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 波長変換板、およびそれを用いた照明装置
KR102166715B1 (ko) * 2014-04-02 2020-10-19 삼성디스플레이 주식회사 광원 유닛 및 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리
TWI538508B (zh) * 2014-08-15 2016-06-11 光寶科技股份有限公司 一種可獲得深度資訊的影像擷取系統與對焦方法
JP6484982B2 (ja) * 2014-09-30 2019-03-20 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
KR102437550B1 (ko) * 2015-03-09 2022-08-29 코닌클리케 필립스 엔.브이. 색점 가변 발광 장치
US10434202B2 (en) 2015-06-26 2019-10-08 Kenall Manufacturing Company Lighting device that deactivates dangerous pathogens while providing visually appealing light
WO2016209632A1 (en) 2015-06-26 2016-12-29 Kenall Manufacturing Company Lighting device that deactivates dangerous pathogens while providing visually appealing light
DE102016110953A1 (de) * 2016-06-15 2017-12-21 Osram Oled Gmbh Lichtemittierendes Bauelement, Beleuchtungssystem und Verfahren zum Betreiben eines lichtemittierenden Bauelements oder eines Beleuchtungssystems
DE102018103604B4 (de) * 2018-02-19 2022-03-31 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauteil, Optoelektronische Vorrichtung, Blitzlicht und Scheinwerfer
CN108561764B (zh) * 2018-03-21 2019-11-22 厦门市三安光电科技有限公司 Led灯丝结构及基于其的led照明灯
US10697615B1 (en) * 2018-05-08 2020-06-30 Elite Lighting Light fixture with LCD optic element
DE102018122275A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lichtemittierendes bauteil und verfahren zum betreiben eines lichtemittierenden bauteils
US11346528B2 (en) * 2019-08-16 2022-05-31 Kenall Manufacturing Company Lighting fixture having uniform brightness
US11631715B2 (en) * 2021-03-11 2023-04-18 Lumileds Llc Monolithic multi-color matrix emitter with patterned phosphor layer

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6883926B2 (en) 2000-07-25 2005-04-26 General Electric Company Light emitting semi-conductor device apparatus for display illumination
US6844903B2 (en) 2001-04-04 2005-01-18 Lumileds Lighting U.S., Llc Blue backlight and phosphor layer for a color LCD
US7176878B2 (en) 2002-12-11 2007-02-13 Nvidia Corporation Backlight dimming and LCD amplitude boost
US8203260B2 (en) 2007-04-13 2012-06-19 Intematix Corporation Color temperature tunable white light source
JP4613947B2 (ja) * 2007-12-07 2011-01-19 ソニー株式会社 照明装置、色変換素子及び表示装置
US8654064B2 (en) 2010-10-18 2014-02-18 Samsung Display Co., Ltd. Backlight having blue light emitting diodes and method of driving same

Also Published As

Publication number Publication date
CN104421710A (zh) 2015-03-18
DE102014112332A1 (de) 2015-03-05
US20150062907A1 (en) 2015-03-05
US9347648B2 (en) 2016-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015046395A (ja) 透過制御付き照明装置
JP5350251B2 (ja) 発光クラスタを有する光源
US7821194B2 (en) Solid state lighting devices including light mixtures
JP6138799B2 (ja) 混合光学部品を有するledベース照明器具
CN107084318B (zh) 具有均匀照亮的外观的基于led的直视照明器
US8018427B2 (en) Illumination device and liquid crystal display device provided therewith
US8395311B2 (en) Light emitting apparatus, lighting device and liquid crystal display apparatus
EP2304309B1 (en) Solid state lighting devices including light mixtures
RU2633391C2 (ru) Светильник прямого обзора на основе светодиодов (сид) с однородным смешиванием выходного света
JP2007059272A (ja) 照明装置及び照明方法
EP2240964B1 (en) A light emitting device
US20230189411A1 (en) Melanopic light system with high cri using cyan direct emitters
US10274164B2 (en) Lighting device comprising a plurality of different light sources with similar off-state appearance
JP2014011171A (ja) Led光源モジュール
CN106105393B (zh) 用于基于反射光校准光输出的方法和装置
TW200946820A (en) Lighting system
JP2013257985A (ja) 発光モジュール、ランプユニット、及びそれを用いた照明装置
EP3396712B1 (en) Color temperature adjustable light source device
CN117337368A (zh) 发光模块及照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160428

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160428

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20160428

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20160531

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20160620