JP2023517398A - シアン励起白色ｌｅｄを使用するメラノピック光システム - Google Patents
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Abstract
第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを備える、システム光を生成する光生成システムであって、第１の光生成デバイスが、第１のデバイス光を生成し、第１の光生成デバイスが、（ｉ）４７０～５００ｎｍの範囲から選択される第１の主波長を有する第１の光源光を生成する、第１の光源と、（ｉｉ）第１の光源光の一部を第１のルミネッセンス材料光に変換する、第１のルミネッセンス材料とを含み、第１のデバイス光が、第１の光源光及び第１のルミネッセンス材料光を含み、第１のデバイス光が、第１の色点を有し、第２の光生成デバイスが、第２のデバイス光を生成し、第２の光生成デバイスが、（ｉ）第２の主波長を有する第２の光源を生成する、第２の光源と、（ｉｉ）第２の光源光の少なくとも一部を第２のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第２のルミネッセンス材料とを含み、第２のデバイス光が、第２のルミネッセンス材料光を含み、かつ第２のデバイス光が、第２の色点及び第２の相関色温度を有する白色光である、光生成システム。
Description
本発明は、光生成システム、並びに、そのような光生成システムを備えるランプ又は照明器具に関する。
調節可能なメラトニン抑制効果を有する固体発光デバイスが、当該技術分野において既知である。例えば、米国特許第９，０３９，７４６号は、調節可能なメラトニン抑制効果をもたらす複数のＬＥＤ構成要素を含む、固体発光デバイスを説明している。複数のＬＥＤ構成要素は、それらの合成出力が、同じ色度又は同様の色度を提供するが、異なる動作モード間では少なくとも所定の閾値量で異なるメラトニン抑制効果をもたらす、異なる動作モードに従って同時に動作させられてもよい。動作モード間の切り替えは、ユーザ入力要素、タイマー／クロック、又はセンサ（例えば、フォトセンサ）によってトリガされてもよい。それぞれの選択された合成出力色度において、調節可能なメラトニン抑制効果をもたらすと共に、複数のＬＥＤ構成要素の合成出力の色度もまた、調節されてもよい。
我々の睡眠／覚醒サイクルにとって極めて重要なものは、夜間の睡眠を促進するホルモンであるメラトニンである。メラトニンは、我々の通常の就寝時間の前後（及び、就寝時間中）にのみ我々が産生する、睡眠支援ホルモンである。夕方及び夜間の光曝露は、メラトニンの自然産生を抑制する。光のスペクトルが、（夜明け及び夕暮れの間のように）より低いＣＣＴ及び強度レベルに向けてシフトされると、このことにより、メラトニン抑制が低減され、光による睡眠の妨げが少なくなる。日中は、高い相関色温度（correlated color temperature；ＣＣＴ、本明細書では「色温度」としても示されるもの）及び強度を有する自然昼光が、人々に活力を与え、人々の意識をはっきりさせる。調整可能なＣＣＴを有する、現在の高性能なＬＥＤベースの照明装置は、昼光の種々の位相、すなわち、スペクトルパワー分布の変化及びＣＣＴの変動を、ある程度まで模倣することが可能である。
周知の錐体及び桿体とは別に、ヒトの眼は、特定の波長範囲に敏感な、概日同調及びメラトニン分泌に影響を及ぼすメラノプシンを含む光受容体を有する。古典的な受容体（桿体及び錐体）及びメラノピック受容体に関する、相対的なスペクトル感度が、図６に提供されている（ｈｔｔｐ：ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｄｉｒｅｃｔ．ｃｏｍｓｃｉｅｎｃｅａｒｔｉｃｌｅｐｉｉＳ０１６６２２３６１３００１９７５にある、Ｒ．Ｊ．Ｌｕｃａｓらの、「Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｌｉｇｈｔ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｌａｎｏｐｓｉｎ ａｇｅ」（Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１、２０１４年１月、１～９ページ）、ｈｔｔｐ：ｃｉｅ．ｃｏ．ａｔｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ？ｉ＿ｃａ＿ｉｄ＝９７８にある、（ｅｘｃｅｌツールボックスｈｔｔｐ：ｆｉｌｅｓ．ｃｉｅ．ｃｏ．ａｔ７８４＿ＴＮ００３＿Ｔｏｏｌｂｏｘ．ｘｌｓへのリンクを有する）レポート「ＣＩＥ ＴＮ ００３：２０１５：Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｃｉｒｃａｄｉａｎ ａｎｄ Ｎｅｕｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ，２０１３」もまた参照）。メラノピック波長範囲のスペクトルパワーが存在しないか又は低い場合には、光曝露は、さほどメラトニンホルモン産生を抑制することがないため、より早い入眠と、より深い睡眠とを可能にする。メラノピック範囲のスペクトルパワーが増大される場合には、光曝露は、より強いメラトニン抑制をもたらすことになる。一般に、光曝露は、メラノピック範囲のパワー（及び、夜間にメラトニンを抑制する能力）が増大される場合、より生物学的に活性であり、より覚醒的であると言うことができる。メラトニン産生を抑制する、所与の光スペクトルの有効性は、メラノプシン有効係数（melanopsin effectiveness factor；ＭＥＦ）の観点から表されることができる。この係数は、照明システムによって放出される光のスペクトルパワー分布（ＳＰＤ（λ））を、メラノピック感度関数（ｍ（λ））で乗算して、ＳＰＤ（λ）と明所視感度関数（photopic luminosity function）（Ｖ（λ））との積で除算し、ｍ（λ）及びＶ（λ）の曲線下面積によって正規化することによって計算されるものであり、式１を参照されたい（及び、図１もまた参照）。
この式は、以下のように単純化されることができ、
同様に、以下のように単純化されることができる。
それゆえ、上記で示されている総和は、３８０～７８０ｎｍの可視範囲にわたるものである。定義上、等エネルギー光源に関するＭＥＦであるＭＥＦＥＥは、１に等しい。特に、等エネルギー光源は、全ての（可視）波長に関して、ＳＰＤ（λ）＝一定（例えば、１）を有する。
ヒトの眼の中のこのセンサ（内因性光感受性網膜神経節細胞又はｉＰＲＧＣ；intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cell）の最大感度は、約４９０ｎｍにある。日中のｉＰＲＧＣの刺激（又は、夕方における刺激の欠如）は、概日リズム（２４時間周期への同調）を制御するために重要である。
光スペクトルのメラノピック効率は、ＭＤＥＦ（Melanopic D65 Efficiency Factor；メラノピックＤ６５効率係数）（また、ＭＤＥＲ、すなわちメラノピック昼光有効率（Melanopic Daylight Efficacy Ratio）と称される場合もある）を使用して計算されることができる。そのような場合は、等エネルギー光源ではなく、Ｄ６５光源、すなわち、国際照明委員会（International Commission on Illumination；ＣＩＥ）によって定義されている慣用標準光源である、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５である。ＭＤＥＦは、試験光源（又は、試験システム）の１ルクス当たり、同じｉＰＲＧＣの刺激を生成するために必要とされる、Ｄ６５光源のルクス単位の照度として定義され得る。Ｄ６５光源のＭＤＥＦ値は、約０．９０６＊ＭＥＦ値である。ＭＤＥＦ値の代わりに、ＭＥＬＲ値もまた適用されてもよい。ＭＥＬＲという用語は、（ｍＷ／Ｌｍ単位での）光放射のメラノピック有効性を指す。
ＭＤＥＦ値の代わりに、ＭＥＬＲ値（Melanopic efficacy of luminous radiation；光放射のメラノピック有効性）もまた使用されてもよい。ＭＤＥＦ値及びＭＥＬＲ値の計算に関して、以下が言及され得る。評価される試験スペクトルに関しては、試験スペクトルのスペクトル領域内では何ｍＷであるかを（スペクトルをｍ（λ）で重み付けすることによって）計算してもよい。また、何Ｌｍが生成されるかを計算することもできる。ｍＷ単位のパワーとＬｍ単位のルーメンとの比が、ＭＥＬＲ値と呼ばれる。Ｄ６５基準スペクトルに関してもまた、この計算が行われることができる。Ｄ６５のＭＥＬＲ＝１．３２６ｍＷ／Ｌｍである。評価される試験スペクトルのＭＥＬＲ値と基準スペクトル（Ｄ６５）のＭＥＬＲ値との比が、ＭＤＥＦ（又は、ＭＤＥＦ値）と呼ばれる。ＭＤＥＦは、単位を有さない値である。
それゆえ、ＭＥＬＲは、ｍＷ／Ｌｍで表されることができ、ここでｍＷは、
上述のように、本明細書ではＭＤＥＲとして更に示される、ＭＤＥＦが特に適用される。ＭＤＥＲは、
上述のように、照明の生物学的効果は、照度（眼におけるルクス）＊ＭＤＥＲ＊（曝露時間）の積である。それとは別に、曝露の時間（朝／夕）もまた、人々に対する影響を決定する。通常の屋内照明条件では、日中のｉＰＲＧＣの刺激は、過度に低い（例えば、オフィスでは５００ルクス、４０００Ｋ、ＭＤＥＲ～０．６）。
シアン光で照明を強化することが望ましいと考えられる。しかしながら、スペクトルのＭＤＥＲを増強するために、白色ＬＥＤと組み合わせて直接シアンエミッタを使用することは、１つの大きな欠点を有し得る。大幅に逸脱した色点（直接シアンエミッタは白色ＬＥＤではなく、青みを帯びた／緑色である）は、十分な（色）混合を有さない照明システムにおける適用を妨げる。それゆえ、直接シアンエミッタを使用する手法は、例えばパネル（側方照明又は直接照明）において、又はレンズを使用する照明システムにおいて、使用されることができない。これらの問題は、シアン強化型ＬＥＤによって放出される光が白色である場合には、軽減されるか、又は存在すらしない可能性がある。しかしながら、シアン励起ＬＥＤと組み合わせて白色ＬＥＤを使用する、調整可能システムは、極めて限定された調整範囲のみを可能にし得る。更には、６４０～６８０ｎｍの発光ピーク強度を有する深赤色蛍光体を使用する、シアン励起白色ＬＥＤは、極めて非効率的であると考えられる。
それゆえ、本発明の一態様は、好ましくは、上述の欠点のうちの１つ以上を更に少なくとも部分的に取り除く、代替的な照明システムを提供することである。本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを克服若しくは改善すること、又は有用な代替物を提供することを、目的として有してもよい。
それゆえ、第１の態様では、本発明は、システム光を生成するように構成されている、光生成システムを提供する。光生成システムは、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを備える。第１の光生成デバイスは、第１のデバイス光を生成するように構成されている。特に、第１の光生成デバイスは、（ｉ）第１の主波長λｄ１を有する第１の光源光を生成するように構成されている、第１の光源を含む。特定の実施形態では、第１の主波長λｄ１は、４７０～５００ｎｍの範囲から選択される。更には、特に第１の光生成デバイスは、（ｉｉ）第１の光源光の一部を第１のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第１のルミネッセンス材料を含む。特に、第１のデバイス光は、第１の光源光及び第１のルミネッセンス材料光を含む。特定の実施形態では、第１のデバイス光は、第１の色点を有する。また更には、第２の光生成デバイスは、第２のデバイス光を生成するように構成されている。特に、第２の光生成デバイスは、（ｉ）第２の主波長λｄ２を有する第２の光源光を生成するように構成されている、第２の光源を含む。更には、特に第２の光生成デバイスは、（ｉｉ）第２の光源光の少なくとも一部を第２のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第２のルミネッセンス材料を含む。特に、第２のデバイス光は、第２のルミネッセンス材料光及びオプションとして第２の光源光を含む。特定の実施形態では、第２のデバイス光は、第２の色点を有する。特に、第２のデバイス光は、第２の相関色温度Ｔｃ２を有する白色光である。特に、実施形態では、λｄ１－λｄ２≧１０ｎｍである。また更には、特に、第１の光源光のスペクトルパワー分布と第２の光源光のスペクトルパワー分布とは異なる。特定の実施形態では、第１の色点と第２の色点とは、ｕ'に関して最大で０．０３、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０３異なる。特に、色点ｕ'及び色点ｖ'は、ＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６による１０°の等色関数（ＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６の表２を参照）（本明細書ではまた「１０℃ＭＦ」及び同様の語句としても示されるもの）に基づく。それゆえ、特に本発明は、実施形態では、システム光を生成するように構成されている光生成システムを提供し、光生成システムは、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを備え、（ａ）第１の光生成デバイスは、第１のデバイス光を生成するように構成されており、第１の光生成デバイスは、（ｉ）４７０～５００ｎｍの範囲から選択される第１の主波長λｄ１を有する第１の光源光を生成するように構成されている、第１の光源と、（ｉｉ）第１の光源光の一部を第１のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第１のルミネッセンス材料とを含み、第１のデバイス光は、第１の光源光及び第１のルミネッセンス材料光を含み、第１のデバイス光は、第１の色点を有し、（ｂ）第２の光生成デバイスは、第２のデバイス光を生成するように構成されており、第２の光生成デバイスは、（ｉ）第２の主波長λｄ２を有する第２の光源光を生成するように構成されている、第２の光源と、（ｉｉ）第２の光源光の少なくとも一部を第２のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第２のルミネッセンス材料とを含み、第２のデバイス光は、第２のルミネッセンス材料光及びオプションとして第２の光源光を含み、第２のデバイス光は、第２の色点を有し（かつ、特に、第２のデバイス光は、第２の相関色温度Ｔｃ２を有する白色光であり）、（ｃ）λｄ１－λｄ２≧１０ｎｍであり、（ｄ）第１の光源光のスペクトルパワー分布と第２の光源光のスペクトルパワー分布とは異なり、（ｅ）第１の色点と第２の色点とは、（ＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６による１０°の等色関数（表２を参照）を使用して）ｕ'に関して最大で０．０３、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０３異なる。
本明細書では、色点は特に、ＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６による１０度の等色関数（表２を参照）を使用して定義される。色温度は、ＣＩＥ １９６０の図に基づく（ｕ値、ｖ値、すなわち、ＣＩＥ １９３１の２度の等色関数を使用）。
第２のチャネルとして、同じ色を有するシアン励起ＬＥＤと青色励起ＬＥＤとを組み合わせることにより、大きい調整範囲を有する調整可能システムを生成することが可能になると考えられる。このようにして、固定されたＭＤＥＲ又は可変のＭＤＥＲを有し、また潜在的に可変の相関色温度（ＣＣＴ）も有する、照明システムが提供されてもよい。更には、同じ色を有するシアン励起ＬＥＤと青色励起ＬＥＤとを組み合わせることはまた、それ自体で改善されたＭＤＥＲを有する照明システムを提供するために、それ自体で使用されてもよい。このようにして、固定されたＭＤＥＲ又は可変のＭＤＥＲを有し、本質的に固定された相関色温度（ＣＣＴ）を有する、照明システムが提供されてもよい。
上述のように、本発明は、システム光を生成するように構成されている光生成システムを提供し、光生成システムは、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを備える。
用語「第１の光生成デバイス」はまた、（同じビンからなどの）複数の本質的に同じ光生成デバイスを指す場合もある。用語「第２の光生成デバイス」もまた、（同じビンからなどの）複数の本質的に同じ光生成デバイスを指す場合がある。用語「第１の光生成デバイス」と「第２の光生成デバイス」とは特に、特に１つ以上のスペクトル特性が異なるデバイスを指す。本明細書では、スペクトル分布が異なっており、例えば、演色評価数（color rendering indices；ＣＲＩ）は、少なくとも１０ポイントなど、実質的に異なっていてもよい。それゆえ、第１の光源光のスペクトルパワー分布と、第２の光源光のスペクトルパワー分布とは異なる。しかしながら、色点は本質的に同じであってもよい。それゆえ、実施形態では、第１の色点と第２の色点とは、ｕ'に関して最大で０．０３、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０３、例えば、ｕ'に関して最大で０．０２、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０２異なっていてもよい。更により特定的には、実施形態では、第１の色点と第２の色点とは、ｕ'に関して最大で０．０１、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０１異なっていてもよい。ｕ'及びｖ'の値に関しては、特にＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６による１０°の等色関数（表２を参照）、すなわち１０°の等色関数が適用される。更には、語句「光生成システムは、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを備える」は、他の光生成デバイスの存在を排除するものではない。以下で示されるように、いくつかの実施形態では、また更なる（第３の）光生成デバイスが、光生成システムによって含まれてもよい。用語「光生成システム」の代わりに、用語「照明システム」又は「システム」もまた、本明細書で適用されてもよい。更には、用語「光生成デバイス」の代わりに、用語「照明デバイス」又は「デバイス」もまた、本明細書で適用されてもよい。
本明細書では、光生成デバイスは特に、固体光源を含む（以下もまた更に参照）。
上述のように、第１の光生成デバイスと第２とは、異なるスペクトルパワー分布を有するデバイス光を供給するなど、実質的に異なる。しかしながら、色点は本質的に同じであってもよい。以降では、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスに関連して、いくつかの実施形態が説明される。
第１の光生成デバイスは、第１のデバイス光を生成するように構成されている。
特に、第１の光生成デバイスは、第１の主波長λｄ１を有する第１の光源光を生成するように構成されている、第１の光源を含む。第１の光源は特に、ＬＥＤなどの固体光源を含む。第１の主波長λｄ１は、特に４７０～５００ｎｍの範囲から選択される。それゆえ、第１の光源は特に、シアンＬＥＤなどのシアン光源である。より特定的には、第１の主波長λｄ１は、４７０～４９０ｎｍの範囲から選択されてもよい。最良の結果は、４７５～４８５ｎｍの範囲から選択された第１の主波長λｄ１で得られた。更により特定的には、第１の主波長λｄ１は、約４８０ｎｍなどの、４７８～４８４ｎｍの範囲から選択されてもよい。
第１の光生成デバイスは、第１の光源光の一部を第１のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第１のルミネッセンス材料を更に含む。それゆえ、第１の光源の一部は、変換されないままであり、第１のデバイス光の一部であってもよい。それゆえ、第１のデバイス光は、第１の光源光及び第１のルミネッセンス材料光を含む。
特定の実施形態では、第１のルミネッセンス材料は、少なくとも２５ｎｍの（実施形態では、少なくとも５０ｎｍなどの）半値全幅を有し、かつ５９０～６４０ｎｍの範囲から選択されるピーク波長を有する、蛍光体を含む。更により特定的には、第１のルミネッセンス材料は、第１の光源光の一部を、５７５～６３８ｎｍの範囲から選択される第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１を有する、第１のルミネッセンス材料光に変換するように構成されてもよい。特定の実施形態では、第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１は、５７５～６３０ｎｍの範囲から選択される。更により特定的には、第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１は、約５７７～６０５ｎｍ、又は更に約５７７～５９９ｎｍなどの、５７５～６１２ｎｍの範囲から選択される。約５０ｎｍを超えるＦＷＨＭの場合、第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１は、特に約６１２ｎｍ未満であってもよく、その一方で、３０ｎｍ以下のＦＷＨＭの場合、第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１は、特に約６３８ｎｍ未満であってもよい。実施形態では、第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１は、単一のルミネッセンス材料によって得られてもよい。更に他の実施形態では、第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１は、例えば複数の異なるタイプの量子ドットなどの、２種以上の第１のルミネッセンス材料によって得られてもよい。しかしながら、特定の実施形態では、第１のデバイス光は、シアンＬＥＤなどの単一のタイプの第１の光源と、単一のタイプの第１のルミネッセンス材料とから、本質的に成るものであってもよい。
特に良好な結果は、第１の主波長λｄ１が、４７８～４８４ｎｍの範囲から選択され、かつ第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１が、約５７７～６０５ｎｍなどの、５７５～６３８ｎｍの範囲から選択され、更により特定的には約５７７～５９９ｎｍの範囲から選択される場合に得られてもよい。このことは、相対的なエネルギー効率の良い方式で、所望の色点を提供し得る。この目的のために、例えば、当該技術分野において既知のような、二価ユーロピウム含有窒化物が適用されてもよい（実施例が以下に示される）。あるいは、又は更に、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋などの四価マンガンでドープされたフッ化物、若しくは同様のタイプの四価マンガンでドープされたフッ化物が適用されることもできる。特に、第１の光源と、そのような第１のルミネッセンス材料と、オプションとして、セリウム含有ガーネットタイプなどの１つ以上の更なる第１のルミネッセンス材料との組み合わせが、第１の光生成デバイスを提供するために極めて有用であり得ると考えられる。
用語「第１の光源」はまた、本質的に同じビンからの固体光源などの、複数の本質的に同じ第１の光源を指す場合もある。用語「第１の光源」はまた、複数の異なる第１の光源を指す場合もあるが、全て本明細書で示されている条件に従うものとする。用語「第１のルミネッセンス材料」はまた、複数の異なるルミネッセンス材料を指す場合もある。
特に、第１のデバイス光は、１０°の等色関数を使用する色点に基づく、白色光である。
一般に、色点及び相関色温度は、２°の等色関数（ＣＩＥ １９３１など）に基づいて定義される。ｈｔｔｐｓ：／ｗｗｗ．ｋｏｎｉｃａｍｉｎｏｌｔａ．ｃｏｍ／ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ／ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ／ｃｏｌｏｒ／ｐａｒｔ４／０１．ｈｔｍｌのサイトから導き出されるように、眼の色感度は、視野角（対象のサイズ）によって変化する。ＣＩＥは当初、１９３１年に、２の視野を使用して標準観測者を定義したため、２の標準観測者という名称である。１９６４年に、ＣＩＥは、追加的な標準観測者を定義したが、この時は１０°の視野に基づいており、これは、１０の補助標準観測者と称される。１０°の視野と比較して、２°の視野がどのようなものであるかを説明すると、５０ｃｍの視距離において、２°の視野は１．７ｃｍの円となるが、その一方で、同じ距離における１０°の視野は、８．８ｃｍの円となる。等色関数は、波長の関数としての、等エネルギースペクトルの三刺激値である。これらの関数は、ヒトの眼の感度に対応することが意図されている。２°の標準観測者及び１０°の補助標準観測者に関して、別個の３つの等色関数のセットが指定されている。
それゆえ、本明細書では、ＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６の表１及び表２が、それぞれ使用される。
ユーザの知覚を考慮すると、１０°の等色関数を使用して第１のデバイス光の色点を定義することが、より有用であると考えられる。第１のデバイス光の色点と第２のデバイス光の色点との比較に関しては、本明細書では１０°の等色関数を使用する色点が適用される。それゆえ、これらの色点を比較するためには、双方の色点が、１０°の等色関数に基づいて定義されるべきである。第２のデバイス光の色点と第３のデバイス光の色点との比較に関しては、本明細書では一般に、２°の等色関数を使用する色点が適用される。このことはまた、相関色温度を求めることも可能にする。
２°の等色関数を使用する、第２のデバイス光及び第３のデバイス光は、特定の実施形態では白色光である点に留意されたい。１０°の等色関数を使用する、第１のデバイス光の色点と第２のデバイス光の色点とは、本質的に同じである（ｕ'に関して最大で０．０３、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０３、例えば、ｕ'に関して最大で０．０２、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０２、また更により特定的には、ｕ'に関して最大で０．０１、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０１、また更により特定的には、ｕ'に関して最大で０．００５、かつ／又はｖ'に関して最大で０．００５異なる）ため、事実上、実施形態では、第１のデバイス光も、それゆえまた白色光であり、（１０°の補助標準）観測者によって白色光として知覚され得る。
特に２°の等色関数を想定すると、本明細書における用語「白色光」は、当業者には既知である。白色光は特に、約１８００～２００００Ｋ、例えば約２０００～２００００Ｋ、特に２７００～２００００Ｋ、一般照明に関しては特に約２７００Ｋ～６５００Ｋの範囲の相関色温度（ＣＣＴ）を有する光に関する。また更には、実施形態では、相関色温度（ＣＣＴ）は特に、ＢＢＬ（black body locus；黒体軌跡）から約１５ＳＤＣＭ（standard deviation of color matching；等色標準偏差）以内、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ以内、更により特定的にはＢＢＬから約５ＳＤＭ以内の色点である。
それゆえ、第２のデバイス光は特に、（そのような）白色光である。上述のように、１０°の等色関数を使用する、第１のデバイス光の色点と第２のデバイス光の色点とは、本質的に同じであるため、第１のデバイス光もまた（実施形態では）白色光として示され得る。
更には、第１のデバイス光は、第１の色点を有する。特に、実施形態では、色点は、（１０℃ＭＦを使用して）ｕ'に関して０．１８～０．２４、かつｖ'に関して０．４～０．５３の範囲から選択される。より特定的には、ｕ'は、０．１９～０．２３、例えば０．１９５～０．２２の範囲から選択され、より特定的には０．１９５～０．２０５の範囲から選択されてもよい。より特定的には、ｖ'は、（１０℃ＭＦを使用して）０．４１～０．５２の範囲から選択され、より特定的には０．４３～０．５０の範囲の範囲から選択され、例えば、特に０．４６～０．４７の範囲から選択されてもよい。前者の範囲は、例えば１９７６年のｕ'ｖ'ＣＩＥ図では、約２０，０００～３，５００Ｋに等しい。
更には、第１のデバイス光は、或る種の第１の相関色温度Ｔｃ１を有する。それゆえ、第１の光生成デバイスは、冷白色光生成デバイスとして示されてもよい。
第１の光生成デバイスは、とりわけ、励起ＬＥＤとしてシアンＬＥＤを含んでもよい。それゆえ、第１の光生成デバイスは、本明細書ではまた、シアンＬＥＤ又はシアンＰＣ ＬＥＤとして示されてもよい。
第２の光生成デバイスは、第２のデバイス光を生成するように構成されている。
特に、第２の光生成デバイスは、第２の主波長λｄ２を有する第２の光源光を生成するように構成されている、第２の光源を含む。第２の光源は特に、ＬＥＤなどの固体光源を含む。特に、第２の主波長λｄ２は、第１の主波長λｄ１よりも小さい。それゆえ、第１の光源と第２の光源とは特に、異なるビンのものである。実施形態では、λｄ１－λｄ２≧１０ｎｍである。
第２の光源は、実施形態では、可視光、特に青色光を生成するように構成されてもよい。それゆえ、実施形態では、第２の光源は特に、少なくとも４３０ｎｍなどの、４３０～４７０ｎｍの範囲から選択される（しかしながら、少なくとも第１の主波長λｄ１（上記もまた参照）よりも小さい）第２の主波長λｄ２を有する、第１の光源光を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、λｄ２≦４６５ｎｍである。
あるいは、又は更に、第２の光源は、実施形態では、更に短い（主）波長を有する光を生成するように構成されてもよい。それゆえ、実施形態では、第２の光源は特に、３８０～４３０ｎｍの範囲から選択される第２の主波長λｄ２を有する、第１の光源光を生成するように構成されてもよい。
第２の光生成デバイスは、第２の光源光の少なくとも一部を第２のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第２のルミネッセンス材料を更に含む。それゆえ、第２の光源光の少なくとも一部は、変換されないままであってもよく、第２のデバイス光の一部であってもよい。それゆえ、第２のデバイス光は、第２のルミネッセンス材料光及びオプションとして第２の光源光を含む。上述のように、２つの主要な実施形態が存在し得る。第１の実施形態では、第２の光源は、青色光を生成するように構成されてもよい。そのような実施形態では、第２の光源光の一部を第２のルミネッセンス材料光に変換するために、１種以上のルミネッセンス材料が使用されてもよい。第２の実施形態では、第２の光源は、４３０～４７０ｎｍの（青色）波長範囲よりも短い主波長を有する、光源光を生成するように構成されてもよい。そのような実施形態では、特に光源光は、ルミネッセンス材料光に完全に変換されてもよい。それゆえ、そのような第２の実施形態では、第２の光生成デバイスは特に、２種以上の異なるルミネッセンス材料を含んでもよい。
用語「第２の光源」はまた、本質的に同じビンからの固体光源などの、複数の本質的に同じ第２の光源を指す場合もある。用語「第２の光源」はまた、複数の異なる第２の光源を指す場合もあるが、全て本明細書で示されている条件に従うものとする。用語「第２のルミネッセンス材料」はまた、複数の異なるルミネッセンス材料を指す場合もある。
特に、第２のデバイス光は、ＣＩＥ１９３１の色図におけるｘ、ｙ（２℃ＭＦ）、又はＣＩＥ１９７６の色図におけるｕ'ｖ'（２℃ＭＦ）として決定される、その色点が、ＢＢＬから１５ＳＤＣＭ以内、更により特定的にはＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ以内であることにより、白色光である。
更には、第２のデバイス光は、第２の色点を有する。特に、実施形態では、第２の色点は、（２℃ＭＦで）ｕ'に関して０．１９～０．２７、かつｖ'に関して０．４２～０．５４の範囲から選択される。より特定的には、第２の色点は、（２℃ＭＦで）ｕ'に関して０．１９～０．２６、かつｖ'に関して０．４３～０．５３の範囲から選択される。第２のデバイス光に関しては、２℃ＭＦ又は１０℃ＭＦでの色点は、実質的に同じであると考えられる。それゆえ、実施形態では、第２の色点は、（１０℃ＭＦで）ｕ'に関して約０．１９～０．２７、かつｖ'に関して０約．４２～０．５４の範囲から選択される。より特定的には、第２の色点は、（１０℃ＭＦで）ｕ'に関して約０．１９～０．２６、かつｖ'に関して０約．４３～０．５３の範囲から選択される。
更には、第２のデバイス光は、第２の相関色温度Ｔｃ２を有し得る。特に、実施形態では、第２の相関色温度Ｔｃ２は、２７００～６５００Ｋ、特に少なくとも約３０００Ｋ、更により特定的には少なくとも約３３００Ｋ、例えば少なくとも３４００Ｋの範囲から選択されてもよい。より特定的には、第２の相関色温度Ｔｃ２は、少なくとも３５００Ｋ、例えば、更により特定的には少なくとも約４０００Ｋであってもよい。また更なる特定の実施形態では、第２の相関色温度Ｔｃ２は、少なくとも４５００Ｋ、例えば少なくとも５０００Ｋの範囲から選択され、例えば５０００～６５００Ｋの範囲から選択されてもよい。それゆえ、第２の光生成デバイスは、冷白色光生成デバイスとして示されてもよい。
上述のように、第１の光源光のスペクトルパワー分布と第２の光源光のスペクトルパワー分布とは異なる。しかしながら、色点は（１０℃ＭＦに基づいて）本質的に同じであってもよい。それゆえ、実施形態では、第１の色点と第２の色点とは、（１０℃ＭＦに基づいて）ｕ'に関して最大で０．０３、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０３、例えば、ｕ'に関して最大で０．０１、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０１、更により特定的には、（１０℃ＭＦに基づいて使用して）ｕ'に関して最大で０．００５、かつ／又はｖ'に関して最大で０．００５異なっていてもよい。
それゆえ、実施形態では、光生成システムは、１つ以上の第１の光生成デバイス、及び１つ以上の第２の光生成デバイスを備えてもよく、（システム光に寄与し得る）更なるタイプの光生成デバイスを備えなくてもよい。それゆえ、そのような実施形態では、システム光は、第１のデバイス光及び第２のデバイス光から本質的に成るものであってもよい。しかしながら、特定の実施形態では、光生成システムは、システム光を制御するように構成されているシステムを、更に備えてもよい。そのような実施形態では、例えば、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスへの電力を（例えば、個別に）制御することによって、システム光のスペクトルパワー分布を制御することが可能であり得る。それゆえ、そのような実施形態では、システム光は、第１のデバイス光及び第２のデバイス光のうちの１つ以上から本質的に成るものであってもよい。
用語「制御すること」及び同様の用語は特に、少なくとも、要素の挙動を決定すること、又は要素の動作を管理することを指す。それゆえ、本明細書では、「制御すること」及び同様の用語は、例えば、要素に対して、例えば、測定すること、表示すること、作動させること、開放すること、移行すること、温度を変更することなどの挙動を課すこと（要素の挙動を決定すること、又は要素の動作を管理すること）などを指す場合がある。その他にも、用語「制御すること」及び同様の用語は、監視することを更に含んでもよい。それゆえ、用語「制御すること」及び同様の用語は、要素に挙動を課すこと、並びにまた、要素に挙動を課して、当該要素を監視することを含んでもよい。要素を制御することは、「コントローラ」としてもまた示され得る、制御システムにより行われることができる。それゆえ、制御システムと要素とは、少なくとも一時的に、又は恒久的に、機能的に結合されてもよい。要素は、制御システムを含んでもよい。実施形態では、制御システムと要素とは、物理的に結合されなくてもよい。制御は、有線制御及び／又は無線制御を介して行われることができる。用語「制御システム」はまた、特に機能的に結合されている複数の異なる制御システムを指す場合もあり、複数の異なる制御システムのうちの、例えば１つの制御システムが、マスター制御システムであってもよく、１つ以上の他の制御システムが、スレーブ制御システムであってもよい。制御システムは、ユーザインタフェースを含んでもよく、又はユーザインタフェースに機能的に結合されてもよい。
制御システムはまた、リモートコントロールからの命令を受信して実行するように構成されてもよい。実施形態では、制御システムは、スマートフォン又はＩ－ｐｈｏｎｅ、タブレットなどのような、ポータブルデバイスなどのデバイス上の、アプリを介して制御されてもよい。それゆえ、デバイスは、必ずしも照明システムに結合されてはおらず、（一時的に）照明システムに機能的に結合されてもよい。
それゆえ、実施形態では、制御システムは（また）、リモートデバイス上のアプリによって制御されるように構成されてもよい。そのような実施形態では、照明システムの制御システムは、スレーブ制御システムであってもよく、又は、スレーブモードにおいて制御してもよい。例えば、照明システムは、コード、特に対応の照明システムに関する固有コードにより、識別可能であってもよい。照明システムの制御システムは、（固有）コードの（光学センサ（例えば、ＱＲコードリーダ）を備えるユーザインタフェースによって入力された）知識に基づいて照明システムにアクセスできる、外部制御システムによって制御されるように構成されてもよい。照明システムはまた、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷＩＦＩ、ＬｉＦｉ、ＺｉｇＢｅｅ、ＢＬＥ、若しくはＷｉＭａｘ、又は別の無線技術などに基づいた、他のシステム又はデバイスと通信するための手段を備えてもよい。
システム、又は装置、又はデバイスは、或る「モード」又は「動作モード」又は「動作のモード」において、アクションを実行してもよい。同様に、方法においては、アクション、又は段階、又はステップが、或る「モード」又は「動作モード（operation mode）」又は「動作のモード」又は「動作モード（operational mode）」において実行されてもよい。用語「モード」はまた、「制御モード」として示される場合もある。このことは、システム、又は装置、又はデバイスがまた、別の制御モード、又は複数の他の制御モードを提供するように適合されてもよいことを排除するものではない。同様に、このことは、モードを実行する前に、及び／又はモードを実行した後に、１つ以上の他のモードが実行されてもよいことを排除し得ない。
しかしながら、実施形態では、少なくとも制御モードを提供するように適合されている制御システムが、利用可能であってもよい。他のモードが利用可能である場合には、そのようなモードの選択は、特に、ユーザインタフェースを介して実行されてもよいが、センサ信号又は（時間）スキームに応じてモードを実行することのような、他のオプションもまた可能であり得る。動作モードは、実施形態ではまた、単一の動作モード（すなわち、更なる調整可能性を有さない、「オン」）でのみ動作することが可能な、システム、又は装置、又はデバイスを指す場合もある。
それゆえ、実施形態では、制御システムは、ユーザインタフェースの入力信号、（センサの）センサ信号、及びタイマーのうちの１つ以上に応じて制御してもよい。用語「タイマー」とは、クロック及び／又は所定の時間スキームを指す場合がある。
また更なる実施形態では、本システムは、ユーザインタフェース、時間デバイス、及びセンサから成る群から選択される、入力デバイスを更に備えてもよく、制御システムは特に、入力デバイスの信号に応答して、システム光のスペクトルパワー分布を制御するように構成されてもよい。
光生成システムは、第３の光生成デバイスを更に備える。
第３の光生成デバイスは、第３の主波長λｄ３を有する第３の光源光を生成するように構成されている、第３の光源を含む。第３の光源は特に、ＬＥＤなどの固体光源を含む。第３の主波長λｄ３は、第１の主波長λｄ１よりも小さく、λｄ１－λｄ３≧１０ｎｍである。それゆえ、第１の光源と第３の光源とは特に、異なるビンのものである。
第３の光源は、実施形態では、可視光、特に青色光を生成するように構成されてもよい。それゆえ、実施形態では、第３の光源は特に、少なくとも４３０ｎｍなどの、４３０～４７０ｎｍの範囲から選択される（しかしながら、少なくとも第１の主波長λｄ１（上記を参照）よりも小さい）第３の主波長λｄ３を有する、第１の光源光を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、λｄ３≦４６５ｎｍである。
あるいは、又は更に、第３の光源は、実施形態では、更に短い（主）波長を有する光を生成するように構成されてもよい。それゆえ、実施形態では、第３の光源は特に、３８０～４３０ｎｍの範囲から選択される第３の主波長λｄ３を有する、第１の光源光を生成するように構成されてもよい。
第３の光生成デバイスは、第３の光源光の少なくとも一部を第３のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第３のルミネッセンス材料を更に含む。それゆえ、第３の光源光の少なくとも一部は、変換されないままであってもよく、第３のデバイス光の一部であってもよい。それゆえ、第３のデバイス光は、第３のルミネッセンス材料光及びオプションとして第３の光源光を含む。上述のように、２つの主要な実施形態が存在し得る。第１の実施形態では、第３の光源は、青色光を生成するように構成されてもよい。そのような実施形態では、第３の光源光の一部を第３のルミネッセンス材料光に変換するために、１種以上のルミネッセンス材料が使用されてもよい。第２の実施形態では、第３の光源は、４３０～４７０ｎｍの（青色）波長範囲よりも低い主波長を有する、光源光を生成するように構成されてもよい。そのような実施形態では、特に光源光は、ルミネッセンス材料光に完全に変換されてもよい。それゆえ、そのような第３の実施形態では、第３の光生成デバイスは特に、２種以上の異なるルミネッセンス材料を含んでもよい。
用語「第３の光源」はまた、本質的に同じビンからの固体光源などの、複数の本質的に同じ第３の光源を指す場合もある。用語「第３の光源」はまた、複数の異なる第３の光源を指す場合もあるが、全て本明細書で示されている条件に従うものとする。用語「第３のルミネッセンス材料」はまた、複数の異なるルミネッセンス材料を指す場合もある。
特に、第３のデバイス光は、白色光である。
更には、第３のデバイス光は、第３の色点を有する。特に、実施形態では、色点は、（２℃ＭＦを使用して）ｕ'に関して０．２２～０．３０、かつｖ'に関して０．４６～０．５４の範囲から選択される。より特定的には、実施形態では、色点は、（２℃ＭＦを使用して）ｕ'に関して０．２３～０．２９、かつｖ'に関して０．４７～０．５３の範囲から選択される。第３のデバイス光に関しては、２℃ＭＦ又は１０℃ＭＦでの色点は、実質的に同じであると考えられる。それゆえ、実施形態では、色点は、（１０℃ＭＦを使用して）ｕ'に関して０．２２～０．３０、かつｖ'に関して０．４６～０．５４の範囲から選択される。より特定的には、実施形態では、色点は、（１０℃ＭＦを使用して）ｕ'に関して０．２３～０．２９、かつｖ'に関して０．４７～０．５３の範囲から選択される。
２℃ＭＦに基づく色点を想定すると、ｕ'２（第２のデバイス光のｕ'の色座標）は、ｕ'３（第３のデバイス光の色座標）よりも小さい。特に、ｕ'３－ｕ'２≧０．０１、特にｕ'３－ｕ'２≧０．０２、更により特定的にはｕ'３－ｕ'２≧０．０３である。更には、２℃ＭＦに基づく色点を想定すると、ｖ'２（第２のデバイス光のｖ'の色座標）は、ｖ'３（第３のデバイス光の色座標）よりも小さくてもよい。特に、ｖ'３－ｖ'２≧０．０１、特にｖ'３－ｖ'２≧０．０２、更により特定的にはｖ'３－ｖ'２≧０．０３である。また更なる特定の実施形態では、以下のうちの１つ以上（特に双方）が適用される：ｕ'３－ｕ'２≧０．０４、及びｖ'３－ｖ'２≧０．０４。
更には、デバイス光は、第３の相関色温度Ｔｃ３を有する。特に、実施形態では、第３の相関色温度Ｔｃ３は、２０００～４０００Ｋの範囲から選択され、例えば、最大約３４００Ｋなどの、２７００～３５００の範囲から特に選択される。
特に、Ｔｃ２－Ｔｃ３≧７００Ｋ、更により特定的にはＴｃ２－Ｔｃ３≧８００Ｋ、また更により特定的にはＴｃ２－Ｔｃ３≧１０００Ｋである。また更には、特定の実施形態では、Ｔｃ２－Ｔｃ３≧１３００Ｋである。上述のように、相関色温度は特に、２℃ＭＦに基づいて定義される。
それゆえ、第３の光生成デバイスは、温白色光生成デバイスとして示されてもよい。
上記から導き出すことができるように、実施形態では、第１の光源光のスペクトルパワー分布と第３の光源光のスペクトルパワー分布とは異なる。
それゆえ、実施形態では、光生成システムは、１つ以上の第１の光生成デバイス、１つ以上の第２の光生成デバイス、及び１つ以上の第３の光生成デバイスを備えてもよく、（システム光に寄与し得る）更なるタイプの光生成デバイスを備えなくてもよい。それゆえ、そのような実施形態では、システム光は、第１のデバイス光、第２のデバイス光、及び第３のデバイス光から本質的に成るものであってもよい。しかしながら、特定の実施形態では、光生成システムは、システム光を制御するように構成されているシステム（上記もまた参照）を、更に備えてもよい。そのような実施形態では、例えば、第１の光生成デバイス、第２の光生成デバイス、及び第３の光生成デバイスへの電力を（例えば、個別に）制御することによって、システム光のスペクトルパワー分布を制御することが可能であり得る。それゆえ、そのような実施形態では、システム光は、第１のデバイス光、第２のデバイス光、及び第３のデバイス光のうちの１つ以上から本質的に成るものであってもよい。
以降では、いくつかの更なる実施形態が説明される。
特定の実施形態では、第１の光源光は、４７０～４９０ｎｍの範囲から選択される第１の主波長λｄ１を有し、第２の光源光は、３９０～４７０ｎｍの範囲から選択される第２の主波長λｄ２を有し、第３の光源光は、３９０～４７０ｎｍの範囲から選択される第３の主波長λｄ３を有する。そのような波長の場合、比較的効率的な方式で、システム光が供給され得る。
用語「光源」とは、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）、共振空洞発光ダイオード（resonant cavity light emitting diode；ＲＣＬＥＤ）、垂直共振器レーザダイオード（vertical cavity laser diode；ＶＣＳＥＬ）、端面発光レーザなどの、半導体発光デバイスを指す場合がある。用語「光源」はまた、パッシブマトリックス（passive-matrix organic light-emitting diode；ＰＭＯＬＥＤ）又はアクティブマトリックス（active-matrix organic light-emitting diode；ＡＭＯＬＥＤ）などの、有機発光ダイオードを指す場合もある。特定の実施形態では、光源は、固体光源（ＬＥＤ又はレーザダイオードなど）を含む。一実施形態では、光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を含む。ＬＥＤという用語はまた、複数のＬＥＤを指す場合もある。更には、用語「光源」は、実施形態ではまた、いわゆるチップオンボード（chips-on-board；ＣＯＢ）光源を指す場合もある。用語「ＣＯＢ」は特に、封入も接続もされることなく、ＰＣＢなどの基板上に直接、取り付けられる、半導体チップの形態のＬＥＤチップを指す。それゆえ、複数の半導体光源が、同じ基板上に構成されてもよい。実施形態では、ＣＯＢは、単一の照明モジュールとして一体に構成されている、マルチＬＥＤチップである。用語「光源」はまた、２～２０００個の固体光源などの、複数の（本質的に同一の（又は異なる））光源に関する場合もある。実施形態では、光源は、ＬＥＤなどの、単一の固体光源の下流の、又は複数の固体光源の下流の（すなわち、例えば、複数のＬＥＤによって共有されている）、１つ以上のマイクロ光学要素（マイクロレンズのアレイ）を含んでもよい。実施形態では、光源は、オンチップ光学素子を有するＬＥＤを含み得る。実施形態では、光源は、（実施形態では、オンチップビームステアリングを提供する）（光学素子を有する、又は有さない）画素化された単一のＬＥＤを含む。
語句「異なる光源」又は「複数の異なる光源」、及び同様の語句は、実施形態では、少なくとも２つの異なるビンから選択されている複数の固体光源を指す場合がある。同様に、語句「同一の光源」又は「複数の同じ光源」、及び同様の語句は、実施形態では、同じビンから選択されている複数の固体光源を指す場合がある。
特定の実施形態では、ルミネッセンス材料（２１０、２２０、２３０）は、それぞれ蛍光体を含み、各蛍光体は、少なくとも２５ｎｍの半値全幅をそれぞれが有する、発光を供給するように構成されている。例えば、第１のルミネッセンス材料、第２のルミネッセンス材料、及び第３のルミネッセンス材料のうちの１つ以上は、量子ドットを含み得る。
他の実施形態では、第２のルミネッセンス材料及び／又は第３のルミネッセンス材料は、少なくとも４０ｎｍの半値全幅を有するルミネッセンス材料光（２２１、２３１）を供給するように構成されている、蛍光体を含む。それゆえ、実施形態では、第２のルミネッセンス材料光は、少なくとも４０ｎｍのＦＷＨＭを有し得る。あるいは、又は更に、実施形態では、第３のルミネッセンス材料光は、少なくとも４０ｎｍのＦＷＨＭを有し得る。
実施形態では、第２のルミネッセンス材料は、セリウム含有ガーネットタイプのルミネッセンス材料、及び二価ユーロピウム系窒化物材料のうちの１つ以上を含む。特に、双方とも第２のルミネッセンス材料によって含まれてもよい。あるいは、又は更に、実施形態では、第３のルミネッセンス材料は、セリウム含有ガーネットタイプのルミネッセンス材料、及び二価ユーロピウム系窒化物材料のうちの１つ以上を含む。特に、双方とも第３のルミネッセンス材料によって含まれてもよい。また更なる実施形態では、第３のルミネッセンス材料は、Ｍｎ４＋をベースとした狭帯域赤色発光蛍光体を（追加的に）含み得る。
本明細書でルミネッセンス材料が適用される場合、ルミネッセンス材料は特に、上記の実施形態では白色発光固体光源などの、光源の下流に構成される。それゆえ実施形態では、光源は、ルミネッセンス材料の上流に構成されてもよく、ルミネッセンス材料は、光源光の少なくとも一部を変換するように構成されている。用語「上流」及び「下流」は、光生成手段（本明細書では特に、光源）からの光の伝搬に対する、物品又は特徴部の配置に関するものであり、光生成手段からの光ビーム内での第１の位置に対して、光ビーム内の、光生成手段により近い第２の位置が「上流」であり、光ビーム内の、光生成手段からより遠く離れた第３の位置が「下流」である。
緑色、黄色、橙色、及び／又は赤色発光ルミネッセンス材料に関しては、例えば、活性剤又は活性種を有する無機ルミネッセンス材料が適用されてもよい。関連する活性種は、例えば、Ｅｕ２＋又はＣｅ３＋であってもよい。他の活性種は、量子ドットであってもよい。更に他の活性種は、有機ルミネッセンス染料であってもよい。
実施形態では、ルミネッセンス材料は、特に三価セリウム又は二価ユーロピウムでそれぞれドープされている、ガーネット及び窒化物から選択されてもよい。ガーネットの実施形態は、特に、Ａ３Ｂ５Ｏ１２ガーネットを含み、Ａは、少なくともイットリウム又はルテチウムを含み、かつＢは、少なくともアルミニウムを含む。そのようなガーネットは、セリウム（Ｃｅ）で、プラセオジム（Ｐｒ）で、又は、セリウムとプラセオジムとの組み合わせでドープされてもよいが、しかしながら、特にＣｅでドープされてもよい。特に、Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）を含むが、Ｂはまた、ガリウム（Ｇａ）、スカンジウム（Ｓｃ）及び／又はインジウム（Ｉｎ）も、部分的に、特に最大でＡｌの約２０％、より特定的には最大でＡｌの約１０％含んでもよい（すなわち、Ｂイオンは、９０モル％以上のＡｌと、１０モル％以下のＧａ、Ｓｃ、及びＩｎのうちの１つ以上とから本質的に成る）。Ｂは特に、最大で約１０％のガリウムを含んでもよい。別の変形形態では、Ｂ及びＯは、Ｓｉ及びＮによって少なくとも部分的に置換されてもよい。元素Ａは、特に、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、及びルテチウム（Ｌｕ）から成る群から選択されてもよい。更には、Ｇｄ及び／又はＴｂは特に、最大でＡの約２０％の量でのみ存在する。特定の実施形態では、ガーネットルミネッセンス材料は、（Ｙ１－ｘＬｕｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅを含み、ｘは、０以上かつ１以下である。
用語「：Ｃｅ」は、ルミネッセンス材料中の金属イオンの一部（すなわち、ガーネットでは、「Ａ」イオンの一部）が、Ｃｅによって置換されていることを示す。例えば、（Ｙ１－ｘＬｕｘ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの場合、Ｙ及び／又はＬｕの一部が、Ｃｅによって置換されている。このことは、当業者には既知である。Ｃｅは、一般に１０％以下でＡを置換することになり、一般に、Ｃｅ濃度は、（Ａに対して）０．１～４％、特に０．１～２％の範囲となる。１％のＣｅ及び１０％のＹを想定すると、完全な正しい式は、（Ｙ０．１Ｌｕ０．８９Ｃｅ０．０１）３Ａｌ５Ｏ１２とすることが可能である。
ガーネット中のＣｅは、当業者には既知であるように、実質的に三価の状態であるか、又は三価の状態のみである。
実施形態では、赤色ルミネッセンス材料は、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、及び（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕから成る群から選択される、１種以上の材料を含んでもよい。これらの化合物中、ユーロピウム（Ｅｕ）は、実質的に二価であるか、又は二価のみであり、示されている二価カチオンのうちの１つ以上を置換する。一般に、Ｅｕは、カチオンの１０％よりも多い量では存在することがなく、その存在は、特に、置換するカチオンに対して、約０．５～１０％の範囲、より特定的には、約０．５～５％の範囲となる。用語「：Ｅｕ」は、金属イオンの一部が、Ｅｕによって（これらの例ではＥｕ２＋によって）置換されていることを示す。例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ中、２％のＥｕを想定すると、正しい式は、（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）ＡｌＳｉＮ３とすることが可能である。二価ユーロピウムは、一般に、上記の二価アルカリ土類カチオン、特にＣａ、Ｓｒ、又はＢａなどの、二価カチオンを置換することになる。
材料（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕは、ＭＳ：Ｅｕとしても示すことができ、Ｍは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、及びカルシウム（Ｃａ）から成る群から選択される、１種以上の元素であり、特に、Ｍは、この化合物において、カルシウム若しくはストロンチウム、又はカルシウム及びストロンチウム、より特定的にはカルシウムを含む。ここで、Ｅｕが導入され、Ｍ（すなわち、Ｂａ、Ｓｒ、及びＣａのうちの１つ以上）の少なくとも一部を置換する。
更には、材料（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕはまた、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕとしても示すことができ、Ｍは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、及びカルシウム（Ｃａ）から成る群から選択される、１種以上の元素であり、特に、Ｍは、この化合物において、Ｓｒ及び／又はＢａを含む。更なる特定の実施形態では、Ｍは、Ｓｒ及び／又はＢａから成り（Ｅｕの存在を考慮せず）、Ｂａ１．５Ｓｒ０．５Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（すなわち、７５％のＢａ；２５％のＳｒ）などの、特に５０～１００％、より特定的には５０～９０％のＢａと、５０～０％、特に５０～１０％のＳｒとから成る。ここで、Ｅｕが導入され、Ｍ、すなわち、Ｂａ、Ｓｒ、及びＣａのうちの１つ以上）の少なくとも一部を置換する。
同様に、材料（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕはまた、ＭＡｌＳｉＮ３：Ｅｕとしても示されることができ、Ｍは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、及びカルシウム（Ｃａ）から成る群から選択される、１種以上の元素であり、特に、Ｍは、この化合物において、カルシウム若しくはストロンチウム、又はカルシウム及びストロンチウム、より特定的にはカルシウムを含む。ここで、Ｅｕが導入され、Ｍ（すなわち、Ｂａ、Ｓｒ、及びＣａのうちの１つ以上）の少なくとも一部を置換する。
上述のルミネッセンス材料中のＥｕは、当業者には既知であるように、実質的に二価の状態であるか、又は二価の状態のみである。
ガーネットタイプのルミネッセンス材料は特に、第２のルミネッセンス材料及び／又は第３のルミネッセンス材料として適用されてもよい。
用語「ルミネッセンス材料」は、本明細書では特に、無機ルミネッセンス材料に関し、これはまた、蛍光体として示される場合もある。これらの用語は、当業者には既知である。
用語「ルミネッセンス材料」とは特に、第１の放射線、特にＵＶ放射線及び青色放射線のうちの１つ以上を、第２の放射線に変換することが可能な材料を指す。一般に、第１の放射線と第２の放射線とは、異なるスペクトルパワー分布を有する。それゆえ、用語「ルミネッセンス材料」の代わりに、用語「ルミネッセンス変換器」又は「変換器」もまた、適用されてもよい。一般に、第２の放射線は、第１の放射線よりも大きい波長におけるスペクトルパワー分布を有しており、これは、いわゆる下方変換の場合である。しかしながら、特定の実施形態では、第２の放射線は、第１の放射線よりも小さい波長において強度を有する、スペクトルパワー分布を有しており、これは、いわゆる上方変換の場合である。実施形態では、「ルミネッセンス材料」とは特に、放射線を、例えば可視光及び／又は赤外光に変換することが可能な材料を指す場合がある。例えば、実施形態では、ルミネッセンス材料は、ＵＶ放射線及び青色放射線のうちの１つ以上を、可視光に変換することが可能であってもよい。ルミネッセンス材料は、特定の実施形態ではまた、放射線を赤外放射線（infrared radiation；ＩＲ）に変換してもよい。それゆえ、放射線で励起されると、ルミネッセンス材料は、放射線を放出する。一般に、ルミネッセンス材料は、下方変換器であり、すなわち、より小さい波長の放射線が、より大きい波長を有する放射線に変換されるが（λｅｘ＜λｅｍ）、特定の実施形態では、ルミネッセンス材料は、下方変換器ルミネッセンス材料を含んでもよく、すなわち、より大きい波長の放射線が、より小さい波長を有する放射線に変換される（λｅｘ＞λｅｍ）。実施形態では、用語「ルミネッセンス」は、リン光を指す場合がある。実施形態では、用語「ルミネッセンス」はまた、蛍光を指す場合もある。用語「ルミネッセンス」の代わりに、用語「発光」もまた適用されてもよい。それゆえ、用語「第１の放射線」及び「第２の放射線」は、それぞれ、励起放射線及び発光（放射線）を指す場合がある。同様に、用語「ルミネッセンス材料」は、実施形態では、リン光及び／又は蛍光を指す場合がある。用語「ルミネッセンス材料」はまた、複数の異なるルミネッセンス材料を指す場合もある。
上述のように、特定の実施形態では、光生成システムは更に、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを制御するように構成されている制御システムを、オプションとして備えてもよい。本システムはまた、第３の光生成デバイスも含んでもよいため、特定の実施形態では、光生成システムは、第１の光生成デバイス、第２の光生成デバイス、及び第３の光生成デバイスを制御するように構成されている、制御システムを更に備えてもよい。特に、実施形態では、制御システムは、第１の光生成デバイス、第２の光生成デバイス、及び第３の光生成デバイスのうちの２つ以上を、個別に制御するように構成されてもよい。このようにして、スペクトルパワー分布が制御されることができると同時に、ＭＤＥＲ値が制御されてもよい。
更には、本ソリューションの場合、シアンベースの光源と第２の光生成デバイスとの色差が、実質的に取り除かれるが、これは、双方が、（１０℃ＭＦを使用して）本質的に同じ色点を有するデバイス光を実質的に放出し得るためである。それゆえ、本発明はまた、第１の光生成デバイスと第２の光生成デバイスとがセットとして制御されるという意味で、簡略化も可能にする。それゆえ、特定の実施形態では、制御システムは、（ａ）第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを含むセットと、（ｂ）第３の光生成デバイスとを、個別に制御するように構成されてもよい。
例えば、このことはまた、第１のストリング内に第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを配置して、第２のストリング内に第３の光生成デバイスを配置することも可能にし得る。
それゆえ、光生成システムは、（ｉ）１つ以上の第１の光生成デバイス及び１つ以上の第２の光生成デバイスを含む、第１のＬＥＤストリングと、（ｉｉ）１つ以上の第３の光生成デバイスを含む、第２のＬＥＤストリングとを備える。
上述のように、特に光源（１０、２０、３０）は、固体光源を含む。
特に、実施形態では、第１の光生成デバイスの数ｎ１に第２の光生成デバイスの数ｎ２を加えたものは、第３の光生成デバイスの数ｎ３と本質的に同じであってもよい。それゆえ、特定の実施形態では、（ｎ１＋ｎ２）／ｎ３＝１である。その場合、第１のストリング内の、第１の光生成デバイスの数ｎ１に第２の光生成デバイスの数ｎ２を加えたものは、例えば用途のタイプに応じて選択されてもよい。特に、実施形態では、（ａ）第１の光生成デバイスの数ｎ１と（ｂ）第２の光生成デバイスの数ｎ２との比は、０．０５≦ｎ１／ｎ２≦２０であるが、他の値もまた可能であり得る。
特定の実施形態では、用語「第１のストリング」はまた、電気的に並列に配置されている複数の第１のストリングを指す場合もある点に留意されたい。特定の実施形態では、用語「第２のストリング」もまた、電気的に並列に配置されている複数の第２のストリングを指す場合がある点に留意されたい。
本発明の場合、比較的高いＭＤＥＲを有するシステム光が供給されてもよい。更には、このシステム光は、白色ＬＥＤとシアンＬＥＤとの色差が問題となり得ない方式で（上記もまた参照）供給されてもよい。
ＭＤＥＲ値に関しては、光生成システムの動作モードにおいて、システム光は、少なくとも０．４５、更により特定的には少なくとも０．６５の範囲から選択されるＭＤＥＲ値を有してもよく、ここで、ＭＤＥＲは、
更には、特定の実施形態では、光生成システムの動作モードにおいて、システム光は、少なくとも８０のＣＲＩを有し得る。更には、特定の実施形態では、光生成システムの動作モードにおいて、システム光は、少なくとも５０のＲ９値を有し得る。それゆえ、特定の実施形態では、光生成システムの動作モードにおいて、システム光は、少なくとも０．４５のＭＤＥＲ、少なくとも８５などの少なくとも８０のＣＲＩ、及び少なくとも５０のＲ９を有し得る。特に、システム光は、少なくとも０．６５のＭＤＥＲを有し得る。
例えば、実施形態では、制御システムは、動作モードにおいて、予め規定されているＭＤＥＲ値を維持しつつ、システム光のスペクトルパワー分布を制御するように構成されてもよい。用語「予め規定されているＭＤＥＲ値」とは、或る値又は値の範囲を指す場合がある。特に、０．６５～０．８９の範囲などの、０．４５～１．３のＭＤＥＲ範囲のサブセットを指す場合がある。１．３よりも大きいＭＤＥＲ値もまた可能であり得るが、これは、より望ましくないＣＲＩをもたらし得る。
上述のように、実施形態では、光生成システムは、ユーザインタフェース、時間デバイス、及びセンサから成る群から選択される、入力デバイスを更に備えてもよい。特に、制御システム（上記もまた参照）は、入力デバイスの信号に応答して、システム光のスペクトルパワー分布を制御するように構成されてもよい。例えば、より高い昼光レベルでは、システム光が低減されてもよい。例えば、夕方などの、一日のより遅い時間に、ＭＤＥＲ値が低減されてもよい。実施形態では、ＭＤＥＲ値は、昼光レベル（及び／又は、時刻）に依存させてもよい。他の実施形態もまた可能であり得る。それゆえ、特に制御システムは、（ｉ）１つ以上の第１の光生成デバイス及び１つ以上の第２の光生成デバイスを含む、第１のＬＥＤストリングと、（ｉｉ）１つ以上の第３の光生成デバイスを含む、第２のＬＥＤストリングとを、システムが備える、光生成システムなどの、光生成システムのシステム光のスペクトルパワー分布を制御するように構成されてもよく、例えば、実施形態では、光生成システムは、（ｉ）１つ以上の第１の光生成デバイス及び１つ以上の第２の光生成デバイスを含む、第１のＬＥＤストリングと、（ｉｉ）１つ以上の第３の光生成デバイスを含む、第２のＬＥＤストリングとを備える。
また更なる態様では、本発明は、本明細書で定義されるような光生成システムを備える、ランプ又は照明器具を提供する。照明器具は、ハウジング、光学要素、ルーバーなどを更に備えてもよい。ランプ又は照明器具は、第１の光生成デバイス、第２の光生成デバイス、及びオプションの第３の光生成デバイスを取り囲む、ハウジングを更に備えてもよい。ランプ又は照明器具は、ハウジング内の光窓、又はハウジング開口部を備えてもよく、システム光は、それらを通ってハウジングから抜け出てもよい。
光生成システムは、例えば、オフィス照明システム、家庭用アプリケーションシステム、店舗照明システム、家庭用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバアプリケーションシステム、投影システム、自己点灯ディスプレイシステム、画素化ディスプレイシステム、セグメント化ディスプレイシステム、警告標識システム、医療用照明アプリケーションシステム、インジケータ標識システム、装飾用照明システム、ポータブルシステム、自動車用アプリケーション、（屋外）道路照明システム、都市照明システム、温室照明システム、園芸用照明、デジタル投影、又はＬＣＤバックライトの一部であってもよく、若しくは、それらに適用されてもよい。
用語「青色光」又は「青色発光」は、特に、約４４０～４９５ｎｍの範囲の波長を有する（ある程度の紫色及びシアン色の色相を含む）光に関連する。用語「緑色光」又は「緑色発光」は、特に、約４９５～５７０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「黄色光」又は「黄色発光」は、特に、約５７０～５９０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「橙色光」又は「橙色発光」は、特に、約５９０～６２０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「赤色光」又は「赤色発光」は、特に、約６２０～７８０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「ピンク色光」又は「ピンク色発光」は、青色成分及び赤色成分を有する光を指す。
用語「可視」、「可視光」、又は「可視発光」、及び同様の用語は、約３８０～７８０ｎｍの範囲の１つ以上の波長を有する光を指す。
ここで、本発明の実施形態が、添付の概略図面を参照して例としてのみ説明され、図面中、対応する参照記号は、対応する部分を示す。
第１のデバイス光１１１、第２のデバイス光１２１、及び第３のデバイス光１３１の実施形態の、スペクトルパワー分布（正規化されたもの）を示す。
ＬＥＤの２つのストリングを備える、光生成デバイスの一実施形態を概略的に示す。
ストリングのうちの一方における、異なる数の第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスの関数としての、スペクトルパワー分布のシフトを示す。
シェーディングが、冷白色チャネル内のシアン－赤色ＬＥＤの数（横軸）及びシアン－赤色ＬＥＤの基準条件における光束（左縦軸）の関数としての、パワーバランス照明器具（４４００ルーメン、ＬＯＲ＝０．９、４０００Ｋ）の効率を示している、計算の結果を示し、下部のラベルは、シアン－赤色ＬＥＤ内で使用されている、対応する赤色蛍光体を示している（表１を参照）。白い点は、ＣＲＩが８０を超える状況を表している。データラベルは、メラノピックＤＥＲ、ＣＲＩ、及びＲ９を示している。
いくつかの実施形態を概略的に示す。
いくつかの実施形態を概略的に示す。
いくつかの実施形態を概略的に示す。
いくつかの実施形態を概略的に示す。
相対的なメラノピック関数（ｍ）（すなわち、ｍ（λ））とＶ（λ）ヒトの眼の感度関数とを示す。
２°及び１０°の等色関数（ＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６から導き出されるものなど）を示す。 概略図面は、必ずしも縮尺通りではない。
実施形態では、直接シアンエミッタは、シアン励起蛍光体変換ＬＥＤによって置き換えられてもよい。冷白色の色点（例えば、６５００Ｋ）を生成するために、シアンと赤色蛍光体との組み合わせが使用されることができる。その場合、これらのＬＥＤは、２チャネル調整可能システムにおいて使用されてもよい。例えば、システムは、一方のストリング内の温白色ＬＥＤ、並びに、第２のストリング内のシアン励起ＬＥＤと冷白色ＬＥＤとの組み合わせを使用してもよい。特に、冷白色ＬＥＤの色点とシアン励起ＬＥＤの色点とは、本質的に同一であってもよい。２つの冷白色ＬＥＤは、スペクトル的に極めて異なっており（図１を参照）、その結果、例えば、＞６０のＣＲＩ差をもたらす。しかしながら、色点は本質的に同じであり得るため、それらをオン状態で見た場合、それらは同じように見える可能性があり、レンズと組み合わされた場合であっても、色の影をもたらし得ない。シアン強化型ストリング内の双方のタイプのＬＥＤが、本質的に同一の色点を有し得るため、最終スペクトル内のシアン成分を調整する自由度が、より大きくなり得る（例えば、０～１２個のＬＥＤは、色の不均一性の問題を伴うことなく１つずつ変更されることができる（図２、図３を参照））。必ずしも１２個のＬＥＤが適用されるとは限らない点に留意されたい。他の数もまた可能であり得る。
図１を参照すると、実施形態では、第１の光源光１１は、４７０～４９０ｎｍの範囲から選択される第１の主波長λｄ１を有し得る。更には、第２の光源光２１は、３９０～４７０ｎｍの範囲から選択される第２の主波長λｄ２を有し得る。更には、第３の光源光３１は、３９０～４７０ｎｍの範囲から選択される第３の主波長λｄ３を有し得る。また図示のように、これらの実施形態では、ルミネッセンス材料のそれぞれは、少なくとも２５ｎｍの半値全幅を有する発光を供給するようにそれぞれが構成されている、蛍光体を含む。特定の実施形態では、第２のルミネッセンス材料及び第３のルミネッセンス材料は、少なくとも４０ｎｍの半値全幅を有するルミネッセンス材料光２２１、２３１を供給するように構成されている、蛍光体を含む。第３のルミネッセンス材料は、Ｍｎ４＋をベースとした狭帯域赤色発光蛍光体を含み得る。しかしながら、第２のルミネッセンス材料もまた、Ｍｎ４＋をベースとした狭帯域赤色発光蛍光体を含み得る。更には、特定の実施形態では、第１のルミネッセンス材料もまた、Ｍｎ４＋をベースとした狭帯域赤色発光蛍光体を含み得る。しかしながら、実施形態では、第１のルミネッセンス材料、第２のルミネッセンス材料、及び第３のルミネッセンス材料は、少なくとも２つの異なる材料組成を有し得る。このことは、異なる重量比及び／又は異なるタイプのルミネッセンス材料に関連し得る。
図２は、ストリングの可能な組み合わせの一実施形態を概略的に示す。
特定の実施形態では、図２もまた参照すると、光生成システム１０００は、（ｉ）１つ以上の第１の光生成デバイス１１０及び１つ以上の第２の光生成デバイス１２０を含む、第１のＬＥＤストリング２１００と、（ｉｉ）１つ以上の第３の光生成デバイス１３０を含む、第２のＬＥＤストリング２２００とを備えてもよく、光源は固体光源を含む。実施形態では、ストリングのうちの一方において、第１の光生成デバイス１１０の数ｎ１と第２の光生成デバイス１２０の数ｎ２との、０．０５≦ｎ１／ｎ２≦２０の比が存在し得る。これらの実施形態では、双方のストリングが、ｋ個の光生成デバイスを有する。それゆえ、この実施形態では、ｋ－ｎ１＝ｎ２個の、第２の光生成デバイス１２０がある。第２のストリング２２００は、ｋ個の第３の光生成デバイス１３０を有する。
調整可能システムの性能が、種々のＬＥＤの組み合わせを使用して計算された。これらの場合に使用される温白色ＬＥＤは、ＣＲＩ＞９０、及び３０００ＫのＣＣＴを有する。図３は、同じＬＥＤタイプ（すなわち、光生成デバイス１１０用の、シアンＤＷＬ－赤色蛍光体の１つの組み合わせ（図１もまた参照））に関する、種々のｎ１／ｎ２に関して達成可能な種々のスペクトルを示す。
シアンＤＷＬ（dominant wavelength；主波長）と赤色蛍光体とのいくつかの組み合わせが、計算に使用された。シアンＬＥＤのＤＷＬ、及び赤色蛍光体の厚さ、すなわち変換の程度の選択は、ＢＢＬ上の６５００Ｋの点（ここでは、１０℃ＭＦを使用して定義されるもの）付近に留まるために、赤色蛍光体の選択に合わせて調節された。
いくつかの異なるＬＥＤ組み合わせの性能が、特に、シアン強化型６５００ＫのＬＥＤを、それぞれ、４８６、４８７、及び４８９ｎｍのシアンＤＷＬと、６１１、６２０、６２８、及び６３９ｎｍの赤色蛍光体ＰＰとの、シアンＤＷＬ－赤色蛍光体の種々の組み合わせによって作製して、上述の方法で評価された。ここで、ＤＷＬは主波長を示し、ＰＰはピーク位置を示す。とりわけ、５０００ＫにおいてＣＲＩ＞８０及びメラノピックＤＥＲ＞１を有するシステムが実現可能であり、４２００ＫにおいてＣＲＩ＞８０及び～０．９のＭＤＥＲを有するシステムが実現可能であると考えられる。
種々のオプションの性能が計算された。より長いＤＷＬのシアンＬＥＤを使用する場合、ＢＢＬを目標とするためには、より深い赤色の蛍光体を必要とし得る。原理的には、より長波長のシアンＬＥＤが、より良好にメラノピック刺激曲線に適合する。「白色」光を目標とするためには、より多くの赤色光を生成する必要があるため、シアン－赤色スペクトルにおけるシアン光の量は、著しく減少する点に留意されたい。これらの種々のシアンＬＥＤが、調整可能システムにおいて使用された。冷白色ストリング（全長＝１２）内のシアン－赤色ＬＥＤのＣＣＴ及び数の関数としての、効率が計算された。シアンＬＥＤ内の赤色蛍光体のピーク波長が短いほど、システムの効率は（予想通り）良好である。驚くべきことに、システムのＭＤＥＲは、シアン－赤色蛍光体の組み合わせの選択には実質的に依存しない（図４）。メラノピックＤＥＲに関しては、シアン－赤色ＬＥＤの選択は、さほど重要ではあり得ず、システム効率に関しては、最も短い可能な赤色蛍光体（及び、より短いＤＷＬのシアンＬＥＤ）を選択することが最も良好である。
それゆえ、第２のチャネルとして、同じ色を有するシアン励起ＬＥＤと青色励起ＬＥＤとを組み合わせることにより、大きい調整範囲を有する調整可能システムを生成することが可能となり得る。
図４では、シェーディングは、冷白色チャネル内のシアン－赤色ＬＥＤの数Ｎ（縦軸）及びシアン－赤色ＬＥＤの基準条件における光束（Ｆ）（上横軸）の関数としての、パワーバランス照明器具（４４００ルーメン、ＬＯＲ＝０．９、４０００Ｋ）の効率を示しており、下部のラベルは、以下の表に示されるような、シアン－赤色ＬＥＤ内で使用されている、対応する赤色蛍光体を示している。左から右に、ピーク位置が低下する。白い点は、ＣＲＩが８０を超える状況を表している。データラベルは、メラノピックＤＥＲ、ＣＲＩ、及びＲ９を示している。
ＣＲＩ＞８０の要件に関しては確実に、対象とするＣＣＴ領域（３０００～５０００Ｋ）において、最大ＭＤＥＲ値は、シアンＤＷＬ－赤色蛍光体の全ての組み合わせで達成されることができる。しかしながら、ＬＥＤ効率は異なる。４８０ｎｍ－６１１ｎｍの組み合わせが、最も高い効率をもたらし得る。
１０℃ＭＦを使用して色点を合致させることがより良好である点が、知覚試験から学習された。
とりわけ、本発明はまた、静的な高メラノピック刺激用の光源に関しても使用されることができる。その場合、シアン励起白色ＬＥＤの色点は、この静的ソリューション用の白色ＬＥＤと同じ色点が目標とされるべきであり、ほぼ確実に、約４０００Ｋである可能性が高い。
とりわけ、本発明はまた、温白色ＬＥＤのストリング（ストリング１）と、（青色励起）冷白色ＬＥＤと組み合わされたシアン励起ＬＥＤから成る第２のストリングとを組み合わせることによって、調整可能なメラノピック刺激、すなわち、高ＣＣＴにおける高ＭＤＥＲと、低ＣＣＴにおける低／通常ＭＤＥＲとを有する、白色光源も提供し、（ａ）冷白色ストリング内の２つのＬＥＤの色点は、本質的に同一であり、（ｂ）ストリング当たりのシアン励起ＬＥＤの数は、特定の実施形態では、例えば、＞０かつ＜８であってもよい。更には、特に（ｃ）シアン励起ＬＥＤと冷白色ＬＥＤとのＣＲＩの差は、＞６０である。
図５ａは、システム光１００１を生成するように構成されている、光生成システム１０００の一実施形態を概略的に示す。光生成システム１０００は、第１の光生成デバイス１１０及び第２の光生成デバイス１２０を備える。
第１の光生成デバイス１１０は、第１のデバイス光１１１を生成するように構成されている。第１の光生成デバイス１１０は、（例えば、４７０～５００ｎｍの範囲から選択される）第１の主波長λｄ１を有する第１の光源光１１を生成するように構成されている、第１の光源１０と、第１の光源光１１の一部を第１のルミネッセンス材料光２１１に変換するように構成されている、第１のルミネッセンス材料２１０とを含む。
第１のデバイス光１１１は、第１の光源光１１及び第１のルミネッセンス材料光２１１を含む。
特に、第１のデバイス光１１１は、白色光であってもよい。更には、第１のデバイス光１１１は、第１の色点を有する。また更には、第１のデバイス光１１１は、第１の相関色温度Ｔｃ１を有し得る。
第１の光生成デバイスは特に、冷白色を供給するシアンＰＣ ＬＥＤであってもよい。
第２の光生成デバイス１２０は、第２のデバイス光１２１を生成するように構成されている。第２の光生成デバイス１２０は、第２の主波長λｄ２を有する第２の光源光２１を生成するように構成されている、第２の光源２０と、第２の光源光２１の少なくとも一部を第２のルミネッセンス材料光２２１に変換するように構成されている、第２のルミネッセンス材料２２０とを含む。第２のデバイス光１２１は、第２のルミネッセンス材料光２２１及びオプションとして第２の光源光２１を含む。
特に、第２のデバイス光１２１は、白色光であってもよい。第２のデバイス光１２１は、第２の色点を有する。第２のデバイス光１２１は、第２の相関色温度Ｔｃ２を有し得る。
特に、λｄ１－λｄ２≧１０ｎｍである。実施形態では、λｄ２≦４６５ｎｍである。
図１でもまた示されるように、第１の光源光１１のスペクトルパワー分布と第２の光源光２１のスペクトルパワー分布とは異なる。
特に、第１の色点と第２の色点とは、特にＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６による１０°の等色関数（表２を参照）を使用して、ｕ'に関して最大で０．０３、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０３、例えば、ｕ'に関して最大で０．０１、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０１異なる。
第２の光生成デバイスは特に、冷白色光を供給するように構成されている、青色固体光源（励起）を有するＰＣ ＬＥＤを含む。
実施形態では、図１もまた参照すると、第１の主波長λｄ１は、４７８～４８４ｎｍの範囲から選択される。実施形態では、図１もまた参照すると、第１のルミネッセンス材料２１０は、第１の光源光１１の一部を、５７５～６３８ｎｍの範囲から選択される第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１を有する、第１のルミネッセンス材料光２１１に変換するように構成されている。
照明システム光１００１は、動作モードにおいて、特に、第１のデバイス光１１１及び第２のデバイス光１２１の双方を含んでもよい。それゆえ、照明システム光１００１は、動作モードにおいて、特に、第１の光源光１１、第１のルミネッセンス材料光２１１、第２の光源光２１、及び第２のルミネッセンス材料光２２１を含んでもよい。
図５ｂは、第３の光生成デバイス１３０を更に備える、光生成システム１０００の一実施形態を概略的に示す。
第３の光生成デバイス１３０は、第３のデバイス光１３１を生成するように構成されている。第３の光生成デバイス１３０は、第３の主波長λｄ３を有する第３の光源光３１を生成するように構成されている、第３の光源３０と、第３の光源光３１の少なくとも一部を第３のルミネッセンス材料光２３１に変換するように構成されている、第３のルミネッセンス材料２３０とを含む。
第３のデバイス光１３１は、第３のルミネッセンス材料光２３１及びオプションとして第３の光源光３１を含む。
第３のデバイス光１３１は、白色光であってもよい。第３のデバイス光１３１は、第３の色点を有する。第３のデバイス光１３１は、第３の相関色温度Ｔｃ３を有し得る。
特に、実施形態では、λｄ１－λｄ３≧１０ｎｍである。特定の実施形態では、λｄ３≦４６５ｎｍである。
図１でもまた見られ得るように、第１の光源光１１のスペクトルパワー分布と第３の光源光３１のスペクトルパワー分布とは異なる。
特に、システム光１００１は、第１のデバイス光１１１、第２のデバイス光１２１、及び第３のデバイス光１３１のうちの１つ以上を含む。
照明システム光１００１は、動作モードにおいて、特に、第１のデバイス光１１１、第２のデバイス光１２１、及び第３のデバイス光１３１の全てを含んでもよい。それゆえ、照明システム光１００１は、動作モードにおいて、特に、第１の光源光１１、第１のルミネッセンス材料光２１１、第２の光源光２１、第２のルミネッセンス材料光２２１、第３の光源光３１、及び第３のルミネッセンス材料光２３１を含んでもよい。しかしながら、他の実施形態もまた可能であり得る。
特定の実施形態では、Ｔｃ２－Ｔｃ３≧１０００Ｋである。
第３の光生成デバイスは特に、温白色光を供給するように構成されている、青色固体光源（励起）を有するＰＣ ＬＥＤを含む。
図５ｃで概略的に示されるように、光生成システム１０００は、第１の光生成デバイス１１０、第２の光生成デバイス１２０、及びオプションの第３の光生成デバイス１３０を制御するように構成されている、制御システム３００を更に備えてもよい。
実施形態では、制御システム３００は、（ａ）第１の光生成デバイス１１０及び第２の光生成デバイス１２０を含むセットと、（ｂ）第３の光生成デバイス１３０とを、個別に制御するように構成されてもよく、図２もまた参照されたい。
光生成システム１０００は、ユーザインタフェース３５１、時間デバイス３５２、及び１つ以上のセンサ３５３から成る群から選択される、入力デバイス３５０を更に備えてもよい。
制御システムは特に、入力デバイス３５０の信号に応答して、システム光１００１のスペクトルパワー分布を制御するように構成されてもよい。
図５ｄは、光生成システム１０００を備える、ランプ１（実施形態Ｉ）又は照明器具２（実施形態ＩＩ）の実施形態を概略的に示す。実施形態ＩＩでは、参照符号Ｌは、ルーバーを示している。しかしながら、他の実施形態もまた、当然ながら可能であり得る。
図６は、ヒトの眼の、相対的なメラノピック関数（ｍ）（すなわち、ｍ（λ））と明所視の感度関数（Ｖ（λ））とを示す。メラノピック関数に関する最大感度は、４９０ｎｍにおけるものであり、半値全幅の値は、４４７ｎｍ及び５３１ｎｍにおけるものであり、ヒトの眼のメラノピック関数と明所視の感度関数とに関する、添付の表もまた参照されたい。
図７は、２°及び１０°の等色関数（ＣＩＥ Ｓ ０１４－１／Ｅ：２００６から導き出されるものなど）を示す。
用語「複数」は、２つ以上を指す。
本明細書の用語「実質的に（substantially）」又は「本質的に（essentially）」、及び同様の用語は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」又は「本質的に」はまた、「全体的に（entirely）」、「完全に（completely）」、「全て（all）」などを伴う実施形態も含み得る。それゆえ、実施形態では、実質的に又は本質的にという形容詞はまた、削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」又は用語「本質的に」はまた、９５％以上、特に９９％以上、更により特定的には９９．５％以上などの、１００％を含めた９０％以上にも関連し得る。
用語「備える（comprise）」は、用語「備える（comprises）」が「から成る（consists of）」を意味する実施形態もまた含む。
用語「及び／又は」は、特に、「及び／又は」の前後で言及された項目のうちの１つ以上に関連する。例えば、語句「項目１及び／又は項目２」、及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関連する場合もある。用語「含む（comprising）」は、一実施形態では、「から成る（consisting of）」を指す場合もあるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションとして１つ以上の他の種を包含する」も指す場合がある。
更には、明細書本文及び請求項での、第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の、他の順序での動作が可能である点を理解されたい。
本明細書では、デバイス、装置、又はシステムは、とりわけ、動作中について説明されてもよい。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法、又は動作中のデバイス、装置、若しくはシステムに限定されるものではない。
上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。
請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。
動詞「備える、含む（to comprise）」及びその活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。文脈が明らかにそうではないことを必要としない限り、明細書本文及び請求項の全体を通して、単語「含む（comprise）」、「含んでいる（comprising）」などは、排他的又は網羅的な意味ではなく包括的な意味で、すなわち、「含むが、限定されない」という意味で解釈されたい。
要素に先行する冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。
本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、適切にプログラムされたコンピュータによって実施されてもよい。いくつかの手段を列挙する、デバイスの請求項、又は装置の請求項、又はシステムの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。
本発明はまた、デバイス、装置、若しくはシステムを制御し得るか、又は、本明細書で説明される方法若しくはプロセスを実行し得る、制御システムも提供する。また更には、本発明はまた、デバイス、装置、若しくはシステムに機能的に結合されているか、又は、デバイス、装置、若しくはシステムによって含まれている、コンピュータ上で実行されると、そのようなデバイス、装置、若しくはシステムの１つ以上の制御可能要素を制御する、コンピュータプログラム製品も提供する。
本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、デバイス、装置、若しくはシステムに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、方法又はプロセスに関する。
本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることが可能であり、また、３つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、１つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。
Claims (15)
- システム光を生成するように構成されている光生成システムであって、
前記光生成システムは、第１の光生成デバイス及び第２の光生成デバイスを備え、
前記第１の光生成デバイスが、第１のデバイス光を生成するように構成されており、前記第１の光生成デバイスが、（ｉ）４７０～５００ｎｍの範囲から選択される第１の主波長λｄ１を有する第１の光源光を生成するように構成されている、第１の光源と、（ｉｉ）前記第１の光源光の一部を第１のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第１のルミネッセンス材料とを含み、前記第１のデバイス光が、前記第１の光源光及び前記第１のルミネッセンス材料光を含み、前記第１のデバイス光が、第１の色点を有し、
前記第２の光生成デバイスが、第２のデバイス光を生成するように構成されており、前記第２の光生成デバイスが、（ｉ）第２の主波長λｄ２を有する第２の光源光を生成するように構成されている、第２の光源と、（ｉｉ）前記第２の光源光の少なくとも一部を第２のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第２のルミネッセンス材料とを含み、前記第２のデバイス光が、前記第２のルミネッセンス材料光を含み、オプションとして前記第２の光源光を含み、前記第２のデバイス光が、第２の色点及び第２の相関色温度Ｔｃ２を有する、白色光であり、
λｄ１－λｄ２≧１０ｎｍであり、
前記第１の光源光のスペクトルパワー分布と前記第２の光源光のスペクトルパワー分布とが異なり、
前記第１の色点と前記第２の色点とが、ｕ'に関して最大で０．０３、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０３異なり、前記色点が、１０°の等色関数に基づくものであり、前記光生成システムは、第３の光生成デバイスを更に備え、
前記第３の光生成デバイスが、第３のデバイス光を生成するように構成されており、前記第３の光生成デバイスが、（ｉ）第３の主波長λｄ３を有する第３の光源光を生成するように構成されている、第３の光源と、（ｉｉ）前記第３の光源光の少なくとも一部を第３のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、第３のルミネッセンス材料とを含み、前記第３のデバイス光が、前記第３のルミネッセンス材料光を含み、オプションとして前記第３の光源光を含み、前記第３のデバイス光が、第３の色点及び第３の相関色温度Ｔｃ３を有する、白色光であり、
λｄ１－λｄ３≧１０ｎｍであり、
前記第１の光源光のスペクトルパワー分布と前記第３の光源光のスペクトルパワー分布とが異なり、
前記システム光が、前記第１のデバイス光、前記第２のデバイス光、及び前記第３のデバイス光のうちの１つ以上を含み、
Ｔｃ２－Ｔｃ３≧７００Ｋであり、
前記光生成システムは、（ｉ）１つ以上の第１の光生成デバイス及び１つ以上の第２の光生成デバイスを含む、第１のストリングと、（ｉｉ）１つ以上の第３の光生成デバイスを含む、第２のストリングとを更に備え、前記光源が固体光源を含む、光生成システム。 - 前記第１のルミネッセンス材料が、前記第１の光源光の一部を、５７５～６３８ｎｍの範囲から選択される第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１を有する第１のルミネッセンス材料光に変換するように構成されており、前記第２のデバイス光の前記第２の相関色温度Ｔｃ２が、少なくとも３４００Ｋである、請求項１に記載の光生成システム。
- 前記第１の主波長λｄ１が、４７８～４８４ｎｍの範囲から選択され、前記第１のルミネッセンス材料が、前記第１の光源光の一部を、５７５～６１２ｎｍの範囲から選択される第１のルミネッセンス材料主波長λｄＬ１を有する第１のルミネッセンス材料光に変換するように構成されている、請求項１又は２のいずれか一項に記載の光生成システム。
- １つ以上の第１の光生成デバイス及び１つ以上の第２の光生成デバイスを含む、第１のＬＥＤストリングを備え、第１の光生成デバイスの数ｎ１と第２の光生成デバイスの数ｎ２との比が、０．０５≦ｎ１／ｎ２≦２０であり、前記光源が固体光源を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光生成システム。
- 前記第２の主波長λｄ２が、４３０～４７０ｎｍの範囲から選択される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光生成システム。
- 前記第２のルミネッセンス材料及び前記第３のルミネッセンス材料が、少なくとも４０ｎｍの半値全幅を有するルミネッセンス材料光を供給するように構成されている、蛍光体を含み、Ｔｃ２－Ｔｃ３≧２５００Ｋであり、前記第１の色点と前記第２の色点とが、ｕ'に関して最大で０．０１、かつ／又はｖ'に関して最大で０．０１異なる、請求項１に記載の光生成システム。
- 前記第３のルミネッセンス材料が、Ｍｎ４＋をベースとした狭帯域赤色発光蛍光体を含む、請求項５又は６のいずれか一項に記載の光生成システム。
- 前記第１の光生成デバイス、前記第２の光生成デバイス、及び前記第３の光生成デバイスのうちの１つ以上を制御するように構成されている、制御システムを更に備える、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の光生成システム。
- 前記制御システムが、前記第１の光生成デバイス及び前記第２の光生成デバイスを含むセットと、前記第３の光生成デバイスとを、個別に制御するように構成されている、請求項８に記載の光生成システム。
- Ｔｃ２－Ｔｃ３≧１０００Ｋである、請求項５乃至９のいずれか一項に記載の光生成システム。
- ユーザインタフェース、時間デバイス、及びセンサから成る群から選択される、入力デバイスを更に備え、請求項８又は９のいずれか一項に記載の制御システムが、前記入力デバイスの信号に応じて、前記システム光のスペクトルパワー分布を制御するように構成されている、請求項４乃至１０のいずれか一項に記載の光生成システム。
- 前記制御システムが、請求項９乃至１１のいずれか一項において規定されているように、前記光生成システムの前記システム光の前記スペクトルパワー分布を制御するように構成されている、請求項１１に記載の光生成システム。
- 前記光生成システムの動作モードにおいて、前記システム光が、少なくとも８０のＣＲＩ、少なくとも５０のＲ９値、及び少なくとも０．４５の範囲から選択されるＭＤＥＲ値を有し、ＭＤＥＲが、
- 前記制御システムが、動作モードにおいて、請求項１３において規定されているような、予め規定されているＭＤＥＲ値を維持しつつ、前記システム光の前記スペクトルパワー分布を制御するように構成されている、請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の光生成システム。
- 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光生成システムを備える、ランプ又は照明器具。
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