JP5379128B2

JP5379128B2 - 色調整可能な照明システム、ランプ及び照明器具

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Publication number: JP5379128B2
Application number: JP2010510920A
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Inventors: レネティウェフ; クリストフジーエーホエレン; チャンタルスウィーガース; レネジェイヘンドリクス; マルタインエイチアールランクホルスト; ニコラスジーエーペータース; マルチヌスピージェイペータース; ゴルコムラモンピーヴァン; マサイスエイチケウパー; コエンティーエイチエフリーデンバウム
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Filing date: 2008-05-05
Publication date: 2013-12-25
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Description

本発明は、第１の所定の色の光を放射する光源と、第１の所定の色の光の少なくとも一部を第１の所定の色と異なる第２の所定の色の光に変換するための第１の発光物質とを有する色調整可能な照明システムに関する。

本発明は、また、色調整可能な照明システムを有する照明器具及びランプに関する。本発明は、光源により放射される光の色の違いに対する修正の方法にも関する。

斯様な照明システムは、それ自体公知である。これらは、なかでも、一般的な照明目的のための、例えばオフィス照明のための、店照明のための、又は例えば、家庭内の一般的な照明目的のための照明器具として使われる。

発光物質は、一般に色調整可能な照明システムの光源によって放射される光の一部を吸収し、吸収された光を異なる色の光に変換する。発光物質は、しばしば光源から少し離れて配される。この構成は、遠隔蛍光体構成とも呼ばれる。遠隔蛍光体構成を使用するときの利点は、変換効率及び発光物質の寿命が改良され、選択する発光物質の範囲が改善されるということである。

斯様な色調整可能な照明システムは、カラー調整可能な光源が、異なる発光波長を持つ発光ダイオード（ＬＥＤとしても示される）又はレーザーダイオード（ＬＤとしても示される）のような複数の光放射部品と、異なる励起及び発光波長を持つ複数の蛍光体とを含む、ＵＳ第６，３５７，８８９号から既知である。異なる光放射部品の発光波長は、異なる蛍光体の励起波長に適合するように選ばれる。光放射部品は、異なる波長のＬＥＤ及び／又はＬＤの光パワー出力の別々の制御を可能にする電気回路によって電力を供給される。光放射部品からの光は、蛍光体が励起され、これらの特性波長で光を放射するように、蛍光体の組合せに作用するように調整される。各ＬＥＤ及び／又はＬＤに対する電力を個別に調整することによって、各蛍光体により放射される光の量、しがって、色の混合を通じて、放射される光の色が変化する。

既知の色調整可能な照明システムの不利な点は、既知の照明システムが比較的高価であるということである。

色調整可能な照明システムのコストを減らすことが、本発明の目的である。

本発明の第１の態様によると、この目的は、請求項１による色調整可能な照明システムで達成される。本発明の第２の態様によると、この目的は、請求項１３に記載のランプで達成される。本発明の第３の態様によると、この目的は、請求項１４に記載の照明器具で達成される。本発明の第４の態様によると、この目的は、光源により放射される光の色の違いに対する修正方法で達成される。本発明による色調整可能な照明システムは、光源、第１の発光物質及び遮蔽手段を有し、前記光源は第１の所定の色の光を放射し、第１の発光物質は第１の所定の色の光を第１の所定の色と異なる第２の所定の色の光に変換するために配され、前記遮蔽手段は前記光源によって放射される光の少なくとも一部が第１の発光物質に作用することを防止するために配され、前記光源、第１の発光物質及び／又は前記遮蔽手段は、第１の状況から第２の状況へ変更可能であり、第１の状況において、前記光源、第１の発光物質及び前記遮蔽手段は、前記光源により放射される第１の所定の色の光を作用させることに抗して、第１の発光物質の少なくとも一部を遮蔽するように配され、第２の状況において、前記光源、第１の発光物質及び前記遮蔽手段は、第１の状況と比較して前記光源により放射される第１の所定の色の光に対して、より少なく第１の発光物質を遮蔽するように配される。

本発明による色調整可能な照明システムの効果は、第１の状況から第２の状況への変更が、第１の発光物質により放射される第２の所定の色の光の寄与を、色調整可能な照明システムにより放射される光に変えるということである。第１の状況から第２の状況へのこの変更は、実質的にすべての中間ステップが第２の所定の色の光の寄与を変える漸進的な変化でもよい。第２の所定の色の光の変更された寄与の結果として、色調整可能な照明システムにより放射される光の色は、変化する。

既知の色調整可能な照明システムにおいて、複数の光放射部品は、異なる蛍光体の励起波長に整合するように選ばれる異なる発光波長を持つ。各光放射部品への電力を別個に調整することによって、各蛍光体により放射される光の量は変化し、よって、放射される光の色が変化される。放射された光の色を変えるための光放射部品の電力変更のため、複数の光放射部品が、既知の色調整可能な照明システムで最適に使われていない。したがって、既知の色調整可能な照明システムは、色調整可能な照明システムを得るために、光放射部品の更なる部品を必要とする。一般に光放射部品が比較的高価なので、色を変えるための光放射部品の更なる部品の必要性は、既知の色調整可能な照明システムの比較的高いコストになってしまう。本発明による色調整可能な照明システムにおいて、色の調整は、第１の状況から第２の状況に変化することによって生成される。これは、例えば、第１の発光物質の位置を変えることによって、及び／又は光源の位置を変えることによって、及び／又は遮蔽手段の位置を変えることによって達成される。光源の更なる部品が、本発明による色調整可能な照明システムのコストを減らす本発明による色調整可能な照明システムのカラー調和を得るためには要求されない。

色調整可能な照明システムの他の利点は、色調整可能な照明システムの調和が光源によって放射される光の色を修正するために用いられるということである。通常、発光ダイオードのような光源は、実質的に同じ色を放射する発光ダイオードを選択するようにランク付けされる。このランク付けは、比較的高価である。発光ダイオードと第１の発光物質との間に配される遮蔽手段及び第１の発光物質を加えることによって、放射される光の色が、必要なカラー出力に実質的に等しくなるように調整されることができ、よってランク付けの必要性を省略できる。光源によって放射される色の違いを修正するための光の色のこの補正は、色調整可能な照明システムを販売する前に、工場においてなされてもよい。斯様なシステムにおいて、色調整可能な照明システムは、色調整可能な照明システムの光源として使用される発光ダイオードのランクの違いを補償するために用いられる。色調整可能な照明システムにより放射される色の調整は、実際のところ、色調整可能な照明システムを構築するために用いられる発光ダイオードの波長、光束及び／又は順電圧のランクから独立して、色調整可能な照明システムにより放射される色が、予め定められた色と実質的に対応することを確実にするために用いられる。斯様なシステムは、ランク分けの必要性を全く省略できる、すなわち、第１の所定の色の光を放射する何れの発光ダイオードも、予め定められた色を放射する色調整可能な照明システムを得るために用いられ得る。

この明細書において、所定の色の光は、概して、所定のスペクトルを持つ光を有する。前記所定のスペクトルは、例えば、所定の波長周辺の特定の帯域幅を持つ原色を有するか、又は例えば、複数の原色を有する。前記所定の波長は、放射パワー・スペクトル分布の平均波長である。この明細書において、所定の色の光は、また、紫外線光のような非可視光を含む。原色の光は、例えば、赤、緑、青、黄色及び琥珀光を含む。前記所定の色の光は、青及び琥珀、又は青、黄色及び赤のような原色の混合物も有してもよい。例えば、赤、緑及び青の光の特定の組み合わせを選択することによって、白を含む実質的にあらゆる色が、照明システムによって生成できる。また、原色の他の組合せが、例えば赤、緑、青、シアン及び黄色のような実質的にあらゆる色の生成を可能にする光プロジェクション・システムで使われる。色調整可能な照明システムで使用される原色の数は、変化してもよい。

色調整可能な照明システムの実施例において、光源と第１の発光物質との間に配される遮蔽手段は、第１の状況から第２の状況へ変更可能であり、第１の状況では、前記遮蔽手段は光源により放射される第１の所定の色の光の作用に抗して第１の発光物質を実質的に遮蔽するように配され、第２の状況では、前記遮蔽手段は第１の発光物質の少なくとも一部を光源により放射される第１の所定の色の光にさらすように配される。この実施例の利点は、第１の状況と第２の状況との間を変更可能な遮蔽手段を持つだけで、色調整可能な照明システムの比較的単純な構成に結果としてなることである。

色調整可能な照明システムの実施例において、遮蔽手段、第１の発光物質及び／又は光源は、第１の状況と第２の状況との間で互いに移動可能である。第１の状況は、例えば、第１の発光物質に対する遮蔽手段の第１の位置に関し、この位置において、前記遮蔽手段が第１の所定の色の光の作用に抗して第１の発光物質を実質的に遮蔽する。第２の状況は、例えば、第１の発光物質に対する遮蔽手段の第２の位置に関し、この位置において、第１の発光物質の少なくとも一部が光源により放射される第１の所定の色の光にさらされる。あるいは、第１の発光物質は、第１の位置及び第２の位置を作る遮蔽手段に対して移動してもよい。更にあるいは、例えば、光源は、第１の状況及び第２の状況を得るために、遮蔽手段及び／又は第１の発光物質に対して移動可能でもよい。第１の所定の色の光にさらされる第１の発光物質の一部は、作用する光の少なくとも一部を、本発明による色調整可能な照明システムによって放射される光の色を変える第２の所定の色の光に変換する。この実施例の利点は、比較的単純及び安価な機械式装置が、本発明による色調整可能な照明システムから放射される光の色を調整するため、例えば、第１の発光物質に対して遮蔽手段の位置を変えるように用いられるということである。例えば、第１の発光物質に対する遮蔽手段の第１の位置と第２の位置との間の特定の位置を選ぶとき、第１の発光物質の特定の領域が、本発明による色調整可能な照明システムにより放射される光の特定の色に結果としてなる第１の所定の色の光にさらされる。

色調整可能な照明システムの実施例において、前記遮蔽手段は、第１の所定の色の光の少なくとも一部を、第１及び第２の所定の色と異なる第３の所定の色の光に変換するための第２の発光物質を有し、第１の発光物質は、第３の所定の色の光を第２の所定の色の光に変換できない。第２の発光物質によって変換される光は、第２の所定の色の光に変換されるべき第１の発光物質により、その後用いられることができない。このように、第２の所定の色の寄与が制御され、よって、色調整可能な照明システムによって放射される色を制御する。この実施例の利点は、これが比較的簡単に作れるということである。第２の発光物質の層で構成された遮蔽手段は、例えば、第１の発光物質を有する可動スクリーン上に付与されてもよい。可動スクリーンを動かすことによって、光源により照明される第１の発光物質の領域及び光源により照明される第２の発光物質を有する遮蔽手段の領域が変えられ、このように、非常に費用効果的な態様で色調整可能な照明システムにより放射される色を変える。

色調整可能な照明システムの実施例において、遮蔽手段は遮蔽手段を通る第１の所定の色の光の伝送を変えるために配され、第１の所定の色の光の伝送が第２の状況と比較して第１の状況において異なる。例えば、遮蔽手段は、遮蔽手段を通る第１の所定の色の光の伝送を変える液晶セルを有してもよい。この実施例の利点は、例えば、コントロール回路から液晶セルへの電子的な駆動信号が、色調整可能な照明システムにより放射される光への第２の所定の色の光の寄与を制御するため、遮蔽手段の伝送を変えるように用いられるということである。液晶セルの使用は、例えば、一般にメンテナンスを必要とする機械的部品であって、第１の発光物質に対する遮蔽手段の位置の制御を可能にし、したがって、電子的駆動信号を介して色調整可能な照明システムの色を制御するモーターのような特別な装置を、概して必要とする当該機械的部品の使用を回避する。

色調整可能な照明システムの実施例において、色調整可能な照明システムは、第１の所定の色の光を、第１の所定の色及び第２の所定の色と異なる他の所定の色の光に変換するために配される他の発光物質を有する。他の所定の色は、好ましくは可視光、例えば、白色光である。第１の所定の色の光は、例えば、２００〜４００ナノメートルの範囲の中心波長を持つ。２００から４００ナノメートルの間の範囲の光は、紫外線光としても公知である。第１の所定の色の光として紫外線光を使用するときの利点は、第１の所定の色の光が可視光に貢献しないので、色調整可能な照明システムを出る光のカラー・ポイントが、色調整可能な照明システムに配される発光物質の蛍光体の混合だけによって決定されるということである。このことは、色調整可能な照明システムを出る光のカラー・ポイントが色調整可能な照明システムにある発光物質の総量により決定される第１の所定の色の光として青い光を使用することとは対照的である（第１の所定の色の光として青い光を使用する場合、発光物質の総量が青い光の変換の程度を決定するからである）。これは、例えば、青い光を使用するときは蛍光体厚が適切に制御される必要があるが、このことは紫外線光を使用するためには必要でないことを意味する。他の所定の色は、第３の所定の色と実質的に同一でもよい。

色調整可能な照明システムの実施例において、第１の発光物質及び遮蔽手段は、光混合室内に配され、光源は当該光混合室に光を放射するように配される。この実施例の利点は、光混合室の使用が色調整可能な照明システムから放射される実質的に均一な混合光を生成するということであり、これは着色した陰影の発生を防止する。第１の所定の色の光は、例えば、青い光であり、第２の所定の色の光は、例えば、黄色の光である。第１の所定の色の光が第１の発光物質の一部に作用することは、作用する青い光の一部を黄色に変換する結果となる。光混合室内で特定の比率で混合されるとき、光混合室から放射される光は、実質的に白い光である。例えば、第１の所定の色の光にさらされる第１の発光物質の領域が増大されるとき、例えば、光混合室により放射される光の色のシフトが発生し、色調整可能な照明システムによって放射される光の色温度を減らす。あるいは、例えば、第１の所定の色の光にさらされる第１の発光物質の領域が低減されるとき、光混合室により、放射される光の色のシフトが発生し、例えば、色調整可能な照明システムによって放射される光の色温度を増大させる。

色調整可能な照明システムの実施例において、遮蔽手段は光混合室内で移動可能であるか、又は遮蔽手段は光混合室内へ若しくは光混合室外へ移動可能である。

色調整可能な照明システムの実施例において、第１の発光物質は光混合室内で移動可能であるか、又は第１の発光物質は光混合室内へ若しくは光混合室外へ移動可能である。第１の発光物質は、例えば、遮蔽手段の後に移動して、第１の色の光に対する第１の発光物質の斯様な露出が低減し、よって、色調整可能な照明システムにより放射される光の色を変える。あるいは、第１の発光物質は、光混合室内へ、又は光混合室外へ移動する可動スクリーンに付与されてもよい。このような実施例では、光混合室の壁が、遮蔽手段を構成する。光混合室の外へスクリーンを動かすことによって、第１の色のこの光が光混合室の壁によって遮断されるので、第１の色の光は、光混合室の外へ移動する第１の発光物質に到達できない。

色調整可能な照明システムの実施例において、光混合室は他の発光物質を有し、光源と向かい合う遮蔽手段の面の少なくとも一部が、他の発光物質を有する。この実施例の利点は、実質的に、光混合室の全部の内面が発光物質を付与するために用いられてもよいということである。遮蔽手段が第１の発光物質の少なくとも一部をカバーするとき、光源と向かい合う遮蔽手段の側は、色調整可能な照明システムによって放射される光に寄与する他の発光物質を有する。したがって、遮蔽手段によってカバーされる第１の発光物質の領域は、他の発光物質により実質的に置き換えられる。

色調整可能な照明システムの実施例において、第１の所定の色は、４００ナノメートルから４９０ナノメートルの間の範囲内にある。４００から４９０ナノメートルの間の範囲に中心波長を持つ光は、青い光としても知られている。第１の所定の色の光として青い光を使用するときの利点は、この光が人間の目に見え、よって変換なしに、色調整可能な照明システムの出力に直接混合できるということである。一方の色から他方の色へ光を変換するための発光物質を使用する何れの変換も、変換に関係するストークスシフトのため、エネルギーの何らかの損失を導く。第１の所定の色の光として青い光を使用して、色調整可能な照明システムにより放射される光の幾らかは、変換される必要がなく、このことは、システムの効率を増大する。さらにまた、青色は、白色光を得るための赤及び緑又は黄色のような他の原色と混合するために用いられる原色の１つである。例えば、光源により放射される青い光の一部を吸収し、黄色の第２の所定の色を放射するために第１の発光物質を選択し、第１の発光物質の量が、第１の所定の色の光の変換の適当な範囲を得るように適切に選択されるとき、色調整可能な照明システムから放射される光は、基本的に例えば、白色である（他の発光物質によって放射される残りの黄色の光及び青い光の組合せのため）。色調整可能な照明システムにより放射される光に対する第２の所定の色の光の寄与を増大させることによって、例えば、青い光にさらされる第１の発光物質の領域を増大することによって、色調整可能な照明システムにより放射される光の色温度は、減少する。第１の所定の色の光として青い光を使用する他の利点は、色調整可能な照明システムの紫外線光の使用が省略できることであり、色調整可能な照明システムの追加のＵＶフィルタの省略となる。ＵＶフィルタは、紫外線光が色調整可能な照明システムにより放射されることを防止するために、典型的に必要である。例えば、色調整可能な照明システムが一般的な照明アプリケーションで用いられるとき、人間の目に有害であるので、紫外線光の発光は回避されなければならない。従って、色調整可能な照明システムは、例えば、紫外線光の発光を防止するために紫外線光を吸収するか又は反射するＵＶフィルタを有する。青色の光を放射する光源を使用するとき、ＵＶフィルタが省略され、これにより再びシステムの効率を増大し、色調整可能な照明システムのコストを低減する。

色調整可能な照明システムの実施例において、第１の発光物質、第２の発光物質及び／又は他の発光物質は、蛍光体物質の混合物を有し、第１の発光物質の蛍光体物質の混合物は、第２の発光物質及び／又は他の発光物質の蛍光体物質の混合物と異なる。例えば、第１の所定の色が紫外線光である実施例では、他の発光物質は、例えば、第１の色温度を持つ実質的に白色光を放射する蛍光体物質の混合物である。第１の発光物質は、例えば、第２の色温度を持つ実質的に白色光を放射する蛍光体物質の異なる混合物を有する。第１の色温度を持つ白色光への第２の色温度を持つ白色光の寄与を変えることによって、色調整可能な照明システムにより放射される光の色温度のシフトが得られる。あるいは、他の発光物質は実質的に白色光を放射する蛍光体物質の混合物を有し、第１の発光物質は、例えば、原色赤を持つ光を放射する蛍光体物質を有する。例えば、原色赤の光の寄与を増大することは、色調整可能な照明システムにより放射される光の色温度を低減する。あるいは、例えば、第１の発光物質は、原色青を持つ光を放射する蛍光体物質を有する。例えば、原色青の光の寄与を増大することは、色調整可能な照明システムにより放射される光の色温度を増大する。

色調整可能な照明システムの実施例において、第１の所定の色は青色であり、第１の発光物質は、第１の所定の色の吸収される光を、第２の所定の色である琥珀の光に変換し、第２の及び／又は他の発光物質は、第１の所定の色の吸収される光を他の所定の色である黄色の光に変換する。この実施例の利点は、青の第１の所定の色と一緒に、琥珀を放射する第１の発光物質、黄色を放射する第２の及び／又は他の発光物質を使用して、本発明による色調整可能な照明システムが、例えば、実質的に黒体軌跡に沿って６５００Ｋと２７００Ｋとの間で、比較的冷たい白色から暖かい白色へ放射される光の色を調整できるということである。例えば、第１の発光物質はＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋及びＣａＳ：Ｅｕ^２＋の混合物を有し、他の発光物質（５２）はＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋を有する。あるいは、第１の発光物質は（Ｂａ，Ｓｒ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋を有し、他の発光物質はＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋を有する。第３の実施例において、第１の発光物質はＬｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋及びＣａＳ：Ｅｕ^２＋の混合物を有し、他の発光物質は異なる蛍光体比率でＬｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋及びＣａＳ：Ｅｕ^２＋の混合物を有する。第１の発光物質は、例えば、８５％ｗ／ｗのＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（更に、ＹＡＧ：Ｃｅとも呼ばれる）と、第２の所定のカラー琥珀を放射する１５％ｗ／ｗのＣａＳ：Ｅｕ^２＋（更に、ＣａＳ：Ｅｕとも呼ばれる）との混合物を有する。第１の発光物質は、例えば、第２の所定のカラー琥珀を放射する（Ｂａ，Ｓｒ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋（更に、ＢＳＳＮ：Ｅｕとも呼ばれる）を有する。第１の発光物質は、例えば、第２の所定のカラー緑を放射するＬｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（更に、ＬｕＡＧ：Ｃｅとも呼ばれる）を有し、第１の発光物質は、例えば、第２の所定のカラー赤を放射するＣａＳ：Ｅｕ^２＋（更に、ＣａＳ：Ｅｕとも呼ばれる）を有する。青い光を持つＢＳＳＮ：Ｅｕ及びＹＡＧ：Ｃｅを使用し、青い光を持つＬｕＡＧ：Ｃｅ及びＣａＳ：Ｅｕの２つの混合物を使用する実施例は、実質的に同じ効果を実現する。（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ^２＋及び（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋のような青い光を赤い光に変換する他の蛍光体が、ＣａＳ：Ｅｕの代わりに使用でき、実質的に同じ効果に達する。Ｓｒ_２Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ_２：Ｅｕ^２＋及びＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋のような青い光を緑の光に変換する他の蛍光体が、ＬｕＡＧ：Ｃｅの代わりに使用でき、実質的に同じ効果に達する。ガーネット発光物質ＹＡＧ：Ｃｅ及びＬｕＡＧ：Ｃｅは、０＜ｘ≦３、０≦ｙ≦２．７、０＜ｘ＋ｙ≦３及び０＜ｚ≦２を持つ（Ｙ_{３―ｘ―ｙ}Ｌｕ_ｘＧｄ_ｙ）（Ａｌ_５―ｚＳｉ_ｚ）（Ｏ_１２―ｚＮ_ｚ）：Ｃｅと置き換えられる。

あるいは、紫外線光を放射する光源を使用して、第１の発光物質及び第２の及び／又は他の発光物質は、例えば、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋（紫外線光を青い光に変換する）、Ｃａ_８Ｍｇ（ＳｉＯ_４）_４Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋（紫外線光を緑の光に変換する）及びＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋，Ｂｉ^３＋（紫外線光を赤い光に変換する）の混合物を有し、異なる蛍光体比率で、実質的に黒体軌跡に沿って６５００Ｋと２７００Ｋとの間で、比較的冷たい白色から暖かい白色へのシフトを可能にする。蛍光体比率で決定されるように、何れの他の色変更も同様に可能である。紫外線光を青、緑、赤の光又は何れの他の色に変換する何れの他の蛍光体も、前述の蛍光体の代わりに用いられ得る。

本発明のこれら及び他の態様が、ここで説明される実施例を参照して明らかに、説明される。

図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄは、本発明による色調整可能な照明システムの第１の実施例の図式的断面図を示す。図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅは、本発明による色調整可能な照明システムの第２の実施例の図式的断面図を示す。図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃは、本発明による色調整可能な照明システムの第３の実施例の図式的断面図を示す。図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄは、本発明による色調整可能な照明システムの第４の実施態様の図式的断面図を示す。図５Ａ及び５Ｂは、本発明による色調整可能な照明システムの第５の実施例の図式的断面図を示す。図６Ａ及び６Ｂは、本発明による色調整可能な照明システムの第６の実施例の図式的断面図を示す。図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、本発明による色調整可能な照明システムの第７の実施例の図式的断面図を示す。図８Ａ及び８Ｂは、本発明による色調整可能な照明システムの第８の実施例の図式的断面図を示す。図９は、本発明によるランプの図式的断面図を示す。

これらの図は、単に図式的であり、一定の比率で描かれていない。特に明確さのため、いくつかの寸法は、強く誇張されている。図の類似の部品は、可能な限り同一参照符号により示されている。

図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、及び図１Ｄは、本発明による色調整可能な照明システム１０の第１の実施例の図式的断面図を示す。本発明による色調整可能な照明システム１０は、光源２０と、第１の発光物質３０と、遮蔽手段４０、４２とを有し、全ては光混合室５０内に配置される。光源２０は、第１の所定の色Ｂの光を放射する何らかの光源、例えば、発光ダイオード２０、レーザダイオード（図示せず）、放電ランプ（図示せず）又は白熱灯（図示せず）である。図１Ａに示す実施例では、光源２０は、第１の所定の色Ｂの光として、青い光Ｂを放射する。第１の発光物質３０が、第１の所定の色Ｂの光を、当該第１の所定の色Ｂと異なる第２の所定の色Ａの光に変換するために配される。図１Ａに示す実施例では、第１の発光物質３０は、光出口窓５２の反対側に光混合室５０の底部壁５６に付与され、光混合室５０の底部壁５６の内面の実質的に半分をカバーする。第１の発光物質３０が、光源２０により放射される青い光Ｂを琥珀の光Ａに変換するために配される。図１Ａで示される色調整可能な照明システム１０は、第１の所定の色Ｂの光を、第１の所定の色Ｂの光及び第２の所定の色Ａの光とは異なる他の所定の色Ｙの光に変換するための他の発光物質３２を更に有する。図１Ａの例において、他の発光物質３２は、端壁５１と、光混合室５０の底部壁５６の内面の残りとに付与される。他の所定の色Ｙの光は、実質的に黄色の光Ｙである。特定の比率で他の所定の色Ｙの光と第１の所定の色Ｂの光とを混合するとき、実質的に白色の光が生成でき、光混合室５０から放射できる。

色調整可能な照明システム１０は、光源２０と第１の発光物質３０との間に配される遮蔽手段４０、４２を更に有する。本発明による遮蔽手段４０、４２は、例えば、第１の位置と第２の位置との間で移動可能である機械的遮蔽手段４０である。あるいは、遮蔽手段４２は、伝送する当該遮蔽手段４２を通じて第１の所定の色Ｂの光のための伝送を変えることができる伝送する遮蔽手段４２でもよい。前記伝送する遮蔽手段は、例えば、第１の所定の色Ｂの光の透過性を調整するために、交差した偏光子（図示せず）を持つ液晶セルで構成される。図１Ａに示される実施例では、遮蔽手段４０、４２は、第１の状況（図１Ｂを参照）と第２の状況（図１Ｃ及び１Ｄを参照）との間で第１の発光物質３０に関して変更可能である。

遮蔽手段４０、４２が可動の機械的遮蔽手段４０であるとき、第１の状況（図１Ｂを参照）は、例えば、第１の発光物質３０に対して機械的遮蔽手段４０の第１の位置に関係し、機械的遮蔽手段４０は、第１の発光物質３０を実質的にカバーし、よって、第１の所定の色Ｂの光の作用に抗して第１の発光物質３０を保護する。第１の所定の色Ｂの光が第１の発光物質３０に当たらないので、第２の所定の色Ａの光は、第１の発光物質３０により放射されず、光混合室５０内の光と混合されない。第２の状況は、例えば、第１の発光物質３０に対して可動の機械的遮蔽手段４０（図１Ｃに示される）の第２の位置に関係し、第１の発光物質３０の少なくとも一部は、光源２０により放射される第１の所定の色Ｂの光にさらされる。第１の所定の色Ｂの光にさらされる第１の発光物質３０の領域は、第１の発光物質３０により放射され、光混合室５０内の光と混合される第２の所定の色Ａの光の強度を決定する。第１の所定の色Ｂと他の所定の色Ｙとから混合された実質的に白色の光と、琥珀の光Ａ（第２の所定の色Ａの光である）とを混合することは、白色の光の色温度を増大し、よって、本発明による色調整可能な照明システム１０から放射される光の色を調整する。

遮蔽手段４０、４２が伝送する遮蔽手段４２であるとき、第１の状況（図１Ｂを参照）は、例えば、第１の発光物質３０に作用するための第１の所定の色Ｂの光を実質的に遮断する実質的に不透明な伝送する遮蔽手段４２に関係する。第１の所定の色Ｂの光が第１の発光物質３０に作用しないので、第２の所定の色Ａの光は、第１の発光物質３０により放射されず、光混合室５０内の光と混合されない。第２の状況（図１Ｄを参照）は、例えば、第１の発光物質３０に作用するための第１の所定の色Ｂの光の一部を伝送する、伝送する遮蔽手段４２に関係する。伝送する遮蔽手段４２の透過性は、光混合室５０の第２の所定の色Ａの光の寄与を決定し、よって、色調整可能な照明システム１０から放射される光の色を決定する。第１の所定の色Ｂ（青い光）と他の所定の色Ｙ（黄色の光）とから混合される実質的に白色の光と、第１の発光物質３０により放射される琥珀の光Ａ（第２の所定の色Ａの光である）とを混合することは、本発明による色調整可能な照明システム１０から放射される白色の光の色温度を増大する結果になる。

第１の所定の色Ｂは、例えば、４００ナノメートルと４９０ナノメートルとの間の範囲の所定の波長を持つ青い光Ｂである。第１の所定の色Ｂのこの光は、人間に対する可視光である。例えば、他の発光物質３２としてＹＡＧ：Ｃｅを使用して、作用する青い光Ｂの一部は、黄色の光Ｙに変換される。青い光Ｂの残りと黄色の光Ｙとを混合することにより、実質的に「クールな」白色の光は、光混合室５０内で混合され、その後、光混合室５０から放射される。光混合室５０内部の他の発光物質３２の量は、光混合室５０から放射される白色の光の色温度を決定する。第１の発光物質３０は、例えば、蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅ及びＣａＳ：Ｅｕの混合物を有し、ＹＡＧ：Ｃｅは作用する青い光の一部を黄色の光に変換し、ＣａＳ：Ｅｕは作用する青い光の一部を赤い光に変換して光混合室５０内で混合される。黄色の光及び赤い光の複合発光は、第１の発光物質３０から放射されるべき琥珀の光Ａに結果としてなる。例えば、第１の発光物質３０を構成する蛍光体の混合物の重量パーセンテージを変化させることにより、色調整可能な照明システム１０の光混合室５０により放射される光の色温度の変化率が処理できる。したがって、色調整可能な照明システム１０が調整されることができる特定の範囲は、予め設定できる。ＹＡＧ：Ｃｅ及びＣａＳ：Ｅｕの組合せは、色調整可能な照明システム１０の色の変更の範囲を色空間において定められる黒体軌跡に近くすることを可能にする。色変化が、例えば、朝から晩まで一日の全体にわたる日光のように、綿密に白色の光の変化を密接に似せるように調整されるので、通常の照明アプリケーションにおいて使用される照明器具のこれらの色調整可能な照明システム１０を使用するとき、この実施例は特に有益である。あるいは、他の蛍光体及び／又は蛍光体混合物は、本発明による色調整可能な照明システム１０の色の変更を得るために用いられる。

本発明による色調整可能な照明システム１０の好ましい実施例において、光源２０は、発光ダイオード２０を有する。しかしながら、光源２０は、有機発光ダイオード、低圧放電ランプ、高圧放電ランプ、白熱灯又はレーザー光源のような何れの適切な光源でもよい。さらにまた、色調整可能な照明システム１０は、例えば、光混合室５０内に混合されるべき異なる色の光を放射する付加的な光源を有してもよい。

図１Ａで示されるように色調整可能な照明システム１０の実施例において、光源２０は、光射出窓５２の隣の光混合室５０の端５５に配される複数の発光ダイオード２０で構成される。複数の発光ダイオード２０は、各々、発光ダイオード２０による光射出窓５２の直接の照明を防止する光射出窓５２から、離れて光を放射する。発光ダイオード２０のこの装置は、本発明による色調整可能な照明システムのグレアを減らす。グレアは、視野の明るい領域と暗い領域との間の過剰なコントラストから生じる。グレアは、例えば、遮蔽されてないか遮蔽が良くない光源のフィラメントを直接見ることから生じ得る。特に照明器具の色調整可能な照明システム１０を使用するとき、人間による光源２０への直接的な観察は人間の視覚の快適さを増大するために回避されなければならない。光射出窓５２は、色調整可能な照明システム１０により放射される光を混合することを更に強化しグレアを更に減らすために、拡散器５８を更に有する。発光ダイオード２０が光混合室５０の端５５に配される付加的な利点は、発光ダイオード２０がファン（図示せず）又はペルティエ素子（図示せず）のような能動的な冷却装置を用いずに冷やされるということである。通常、発光ダイオード２０は、何らかの冷却を必要とする。発光ダイオード２０が光射出窓５２の隣の色調整可能な照明システム１０の光混合室５０の端５５に配されるとき、発光ダイオード２０の冷却は、例えば、色調整可能な照明システム１０のハウジングの外側に配される冷却フィン５３を介して供給される。これは、色調整可能な照明システム１０が照明器具として用いられ、例えば、住宅、オフィス又は店の天井（図示せず）に組み込まれることを可能にする一方で、天井から突出している冷却フィン５３を介して発光ダイオード２０を冷やす。

図１Ｂは、図１Ａに示される色調整可能な照明システム１０の点線Ａ−Ａに沿った第１の断面図を示す。図１Ｂに示される実施例は、遮蔽手段４０、４２が第１の所定の色Ｂの光の作用に抗して第１の発光物質３０（遮蔽手段４０、４２により、図１Ｂの図から隠される）を実質的に遮蔽する第１の状況を表す。端壁５１と、光混合室５０の底部壁５６の内面の一部とは、第１の所定の色Ｂの当たる光の一部を青い光Ｂの残りと混合されるとき白色の光となる黄色の光Ｙに変換する他の発光物質３２でカバーされる。

図１Ｃは、図１Ａに示される色調整可能な照明システム１０の点線Ａ−Ａに沿った第２の断面図を示す。図１Ｃの図示した実施例は、機械的遮蔽手段４０が、第１の発光物質３０の一部を発光ダイオード２０により放射される第１の所定の色Ｂの光にさらすために回転される可動の機械的遮蔽手段４０に対する第２の状況を表す。回転される機械的遮蔽手段４０によりさらされる領域は、琥珀の光Ａである第２の所定の色Ａの寄与を決定し、次に白色の光の色温度の増加を決定する。第１の原色Ｂの光を浴びる第１の発光物質３０の領域を更に増大することは、本発明による色調整可能な照明システム１０により放射される光の色温度を更に増大するだろう。

図１Ｄは、図１Ａに示されるように色調整可能な照明システム１０の点線Ａ−Ａに沿った第３の断面図を示す。図１Ｄに示される実施例は、第１の所定の色Ｂの光に対して部分的に透過であるように配される伝送する遮蔽手段４２に対する第２の状況を表す。このように、第１の発光物質３０の一部は、発光ダイオード２０により放射される第１の所定の色Ｂの光にさらされる。伝送する遮蔽手段４２の透過性は、琥珀の光Ａである第２の所定の色Ａの寄与を決定し、次に白色の光の色温度の増大を決定する。伝送する遮蔽手段４２の透過性を更に増大することは、光混合室５０に混合される光に対する琥珀の光Ａの寄与を増大し、よって、本発明による色調整可能な照明システム１０により放射される光の色温度を更に増大する。

図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ及び図２Ｅは、本発明による色調整可能な照明システム１１の第２の実施例の図式的断面図を示す。この第２の実施例は、また、光混合室５０に配される遮蔽手段４０Ａ、４０Ｂと、複数の発光ダイオード２０と、第１の発光物質３０と、他の発光物質３２とを有する。図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄに示される実施例とは対照的に、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅに示される実施例は、紫外線の光ＵＶである第１の所定の色ＵＶを放射する発光ダイオード２０を有し、他の発光物質３２は、当たる紫外線光ＵＶの一部を実質的に白色の光Ｗに変換するために配され、第１の発光物質３０は、紫外線光ＵＶを青い光Ｂである第２の所定の色Ｂの光に変換するために配される。また、第１の発光物質３０は、底部壁５６の内面の一部をカバーする光混合室５０の底部壁５６に配される。更に色調整可能な照明システム１１は、底部壁５６の内面の他の一部をカバーする光混合室５０の底部壁５６にも付与される第３の発光物質３１を有する。第３の発光物質３１は、当たる紫外線光ＵＶの一部を赤い光Ｒに変換するために配される。底部壁５６の残りは、図２Ａに示されるように他の発光物質３２を好ましくは有する。遮蔽手段４０Ａ、４０Ｂは、第１の遮蔽手段４０Ａ及び第２の遮蔽手段４０Ｂで構成される。第１の発光物質３０を完全にカバーすることが可能であるように、第１の遮蔽手段４０Ａは、第１の発光物質３０と実質的に同一サイズを持つ可動の機械的遮蔽手段４０Ａである。第３の発光物質３１を完全にカバーすることが可能であるように、第２の遮蔽手段４０Ｂは、第３の発光物質３１と実質的に同一サイズを持つ可動の機械的遮蔽手段４０Ｂである。第１の遮蔽手段４０Ａ及び第２の遮蔽手段４０Ｂのそれぞれは、第１の状況と第２の状況との間で移動可能である。第１の状況は、例えば、機械的遮蔽手段４０Ａ、４０Ｂが第１の発光物質３０及び第３の発光物質３１を実質的にカバーする第１の発光物質３０及び第３の発光物質３１（図２Ｂに示される）に対する機械的遮蔽手段４０Ａ、４０Ｂの第１の位置に関係する。第２の状況は、例えば、第１の発光物質３０及び／又は第３の発光物質３１の少なくとも一部が光源２０により放射される第１の所定の色ＵＶの光を浴びる第１の発光物質３０及び／又は第３の発光物質３１に対する機械的遮蔽手段４０Ａ、４０Ｂ（図２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅに示される）の第２の位置に関係する。第１の所定の色ＵＶの光を浴びる第１の発光物質３０の領域は、第１の発光物質３０により放射される第２の所定の色Ｂの光の強度を決定する。他の所定の色Ｗからの実質的に白色の光Ｗと青い光Ｂとを混合することは、本発明による色調整可能な照明システム１０から放射される白色の光Ｗの色温度を減少させる。第１の所定の色ＵＶの光にさらされる第３の発光物質３１の領域は、第３の発光物質３１により放射される赤ランプＲの強度を決定する。他の所定の色Ｗからの実質的に白色の光Ｗと赤い光Ｒとを混合することは、本発明による色調整可能な照明システム１０から放射される白色の光Ｗの色温度を増大する。

他の発光物質３２は、第１の所定の色ＵＶの当たる光の一部を例えば、実質的に白色の光Ｗに変換するために配される。他の発光物質３２は、例えば、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋（紫外線光を青い光に変換する）、Ｃａ_８Ｍｇ（ＳｉＯ_４）_４Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋（紫外線光を緑の光に変換する）及びＹ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋，Ｂｉ^３＋（紫外線光を赤い光に変換する）の混合物のような異なる発光物質の混合物を有する。異なる発光物質の特定の比率を選択するとき、実質的に白色の光Ｗは前記他の発光物質３２により放射される。第１の発光物質３０は、例えば、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋（紫外線光を青い光に変換する）を有し、第３の発光物質３１は、例えば、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋，Ｂｉ^３＋（紫外線光を赤い光に変換する）を有する。上述の蛍光体を使用することは、本発明による色調整可能な照明システム１１が、例えば実質的に黒体軌跡に沿った６５００Ｋと２７００Ｋとの間の比較的「冷えた」白から比較的「暖かい」白へ、光混合室５０から放射される白色の光Ｗを調整可能にする。あるいは、他の蛍光体及び／又は蛍光体混合物は、本発明による色調整可能な照明システム１１の色の変化を得るために用いられる。

図２Ａに示される色調整可能な照明システム１１は、例えば紫外線光ＵＶを光混合室５０の中へ反射するＵＶフィルタ５４を更に有する。ＵＶフィルタ５４は、例えば、拡散器５８に付与される層である。

図２Ｂは、図２Ａに示される色調整可能な照明システム１１の点線Ｂ−Ｂに沿った第１の断面図を示す。図２Ｂに示される実施例は、第１の所定の色ＵＶの当たる光に抗して、第１の発光物質３０及び第３の発光物質３１（遮蔽手段４０により図１Ｂの図から隠される）両方を実質的に遮蔽する第１の遮蔽手段４０Ａ及び第２の遮蔽手段４０Ｂの第１の位置を表す。端壁５１と、光混合室５０の底部壁５６の内面の一部とは、第１の所定の色ＵＶの光を実質的に白色の光Ｗに変換する他の発光物質３２でカバーされる。

図２Ｃは、図２Ａに示される色調整可能な照明システム１１の点線Ｂ−Ｂに沿った第２の断面図を示す。図２Ｃに示される実施例では、第１の遮蔽手段４０Ａだけが第１の発光物質３０に関して回転され、第１の所定の色ＵＶの光に対して第１の発光物質３０の一部をさらす第１の遮蔽手段４０Ａの第２の位置を表す。色調整可能な照明システム１１の現在の実施例において、第１の発光物質３０は、第１の所定の色ＵＶの光を青い光Ｂに変換する。この青い光Ｂは、他の発光物質３２から放射される白色の光Ｗと混合し、本発明によるカラー照明システム１１により放射される白色の光Ｗの色温度を低減する。

図２Ｄは、図２Ａに示される色調整可能な照明システム１１の点線Ｂ−Ｂに沿った第３の断面図を示す。図２Ｄに示される実施例では、第２の遮蔽手段４０Ｂだけが第３の発光物質３１に関して回転され、第１の所定の色ＵＶの光に対して第３の発光物質３１の一部をさらす第２の遮蔽手段４０Ｂの第２の位置を表す。色調整可能な照明システム１１の現在の実施例において、第３の発光物質３１は、第１の所定の色ＵＶの光を赤い光Ｒに変換する。この赤い光Ｒは、他の発光物質３２から放射される白色の光Ｗと混合し、本発明による色調整可能な照明システム１１により放射される白色の光Ｗの色温度を増大する。

図２Ｅは、図２Ａに示される色調整可能な照明システム１１の点線Ｂ−Ｂに沿った第４の断面図を示す。図２Ｅに示される実施例では、第１の遮蔽手段４０Ａ及び第２の遮蔽手段４０Ｂ両方が回転され、第１の所定の色ＵＶの光に対して、第１の発光物質３０の一部及び第３の発光物質３１の一部がさらされる。第１の遮蔽手段４０Ａ及び第２の遮蔽手段４０Ｂが個別に動かされるので、他の発光物質３２の白色の光Ｗに対する赤い光Ｒ及び青い光Ｂの個別の寄与が制御され、よって、低減された色温度及び増大された色温度に対して色調整可能な照明システム１１により放射される光の色の個別の調整を可能にする。図２Ｅに示されるように色調整可能な照明システム１１の実施例において、光源２０に向かい合う第２の遮蔽手段４０Ｂ及び第１の遮蔽手段４０Ａの面４４（図２Ａを参照）は、他の発光物質３２でカバーされる。面４４に付与される他の発光物質３２は、第１の遮蔽手段４０Ａ及び第２の遮蔽手段４０Ｂに当たる第１の所定の色ＵＶの光を、他の所定の色Ｗの光へ変換し、これは第１の所定の色ＵＶの光から他の所定の色Ｗへの変換効率を最適化する。

図３Ａ、３Ｂ、及び図３Ｃは、本発明による色調整可能な照明システム１２の第３の実施例の概略的断面図を示す。色調整可能な照明システム１２のこの実施例において、光源２０は、青い光Ｂである第１の所定の色Ｂの光を放射する複数の発光ダイオード２０で構成される。色調整可能な照明システム１２は、更に、拡散器５８を介して実質的に均一な光出力を得るために複数の発光ダイオード２０により放射される光を混合するための光混合室５０を有する。第１の発光物質３０は、拡散器５８上の非連続層３０に付与され、第１の所定の色Ｂの光を黄色の光Ｙである第２の所定の色Ｙの光に変換するために配される。遮蔽手段４０、４２は、発光ダイオード２０と第１の発光物質３０の層との間に配され、第１の状況（図３Ａに示される）で遮蔽手段４０、４２が第１の所定の色Ｂの光から第１の発光物質３０を実質的に遮蔽するように、第１の発光物質３０と位置合わせされる。第２の状況（図３Ｂ及び３Ｃに示される）において、青い光Ｂの一部が黄色の光Ｙに変換されるように、遮蔽手段４０、４２によって、第１の所定の色Ｂの光の一部が第１の発光物質３０に作用することを可能にする。本発明による遮蔽手段４０、４２は、例えば、第１の位置と第２の位置との間で移動可能である機械的遮蔽手段４０でもよく、伝送する遮蔽手段４２を通じて第１の所定の色Ｂの光に対する透過を変更可能である伝送する遮蔽手段４２でもよい。光混合室５０の端壁５１は、光混合室５０内の光の混合を更に強化するために、拡散的反射層５７でカバーされる。

図３Ａは、遮蔽手段４０、４２が第１の所定の色Ｂの光から第１の発光物質３０を実質的に遮蔽するために配される第１の状況を表す。図３Ｂ及び図３Ｃは、遮蔽手段４０、４２が第１の所定の色Ｂの光に対して第１の発光物質３０の少なくとも一部をさらすために配される第２の状況の種々異なる実施例を示す。

図３Ｂは、第１の所定の色Ｂの光の一部が第１の発光物質３０に作用し、第１の発光物質３０により第２の所定の色Ｙの光に変換できるように、遮蔽手段４０が、第１の発光物質３０に関して移動される可動の機械的遮蔽手段４０である第２の状況を示す。第１の所定の色Ｂの光にさらされる第１の発光物質３０の領域は、第１の所定の色Ｂの光と混合される第２の所定の色Ｙの光の量を決定し、色調整可能な照明システム１２により放射される光の色を決定する。機械的遮蔽手段４０の移動は、例えば、並進運動又は回転運動である。あるいは、機械的遮蔽手段４０は、個々のセグメントが第１の所定の色Ｂの光にさらされる第１の発光物質３０の領域を決定するため第１の発光物質３０に関して移動されるようにセグメント化された機械的遮蔽手段（図示せず）でもよい。

図３Ｃは、遮蔽手段４２が、第１の所定の色Ｂの光の一部が伝送する遮蔽手段４２を介して第１の発光物質３０に作用するように、第１の所定の色Ｂの光の透過が変えられる遮蔽手段４２である第２の状況を示す。伝送する遮蔽手段４２の透過は、第１の所定の色Ｂの光に対する第２の所定の色Ｙの光の寄与を決定し、よって、本発明による色調整可能な照明システム１２により放射される光の色を決定する。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄは、本発明による色調整可能な照明システム１３の第４の実施態様の概略的断面図を示す。色調整可能な照明システム１３のこの実施例において、光源２０は、第１の所定の色ＵＶ、例えば、紫外線ＵＶの光を放射する複数の発光ダイオード２０を有する。オプションで色調整可能な照明システム１３は、好ましくは発光ダイオード２０又はレーザダイオード２０である光源２０を冷却するための冷却手段６０を有する。色調整可能な照明システム１３は、更に、実質的に均一な光出力を得るために複数の発光ダイオード２０により放射される光を混合するための光混合室５０を有する。第１の発光物質３０は、移動可能なシート７０に付与され、第１の所定の色ＵＶの光を、例えば黄色の光Ｙである第２の所定の色Ｙの光に変換するために配される。移動可能なシート７０は、第１の状況で、移動可能なシート７０の一部が部分的に光混合室５０の外にあり、よって、第１の発光物質３０の一部が光混合室５０の底部壁５６により第１の所定の色ＵＶの光から遮蔽されるように光混合室５０から外へ移動されたり、光混合室５０内へ移動される。このように、光混合室５０の壁は、第１の所定の色ＵＶの当たる光から第１の発光物質３０の一部を遮蔽するための遮蔽手段４０として機能する。図４Ａに示される実施例において、他の発光物質３２は、色調整可能な照明システム１３の光射出窓５２に配され、第３の発光物質３１は、例えば、移動可能なシート７０から独立して、移動可能である他の移動可能なシート７１上に配される。他の発光物質３２は、例えば、第１の原色ＵＶの光を白色の光Ｗに変換し、第３の発光物質３１は、例えば、第１の所定の色ＵＶの光を例えば赤い色Ｒの光に変換する。また、他の移動可能なシート７１は、第１の所定の色ＵＶの光を吸収した後に第３の発光物質３１により放射される赤い光Ｒの寄与が制御できるように、光混合室５０内に移動されたり、光混合室５０から外へ移動される。色調整可能な照明システム１３は、更に、光混合室５０内の光の混合を強化するための拡散的反射層５７を有する。あるいは、前記光混合室は、拡散器５８（図３を参照）を有してもよい。移動可能なシート７０及び／又は他の移動可能なシート７１を独立して光混合室５０内外へ移動することにより、色調整可能な照明システム１３により放射される光の色が制御できる。もちろん、あるいは、第１の所定の色Ｂの光は、前述の実施例に示すように青い光Ｂでもよい。

図４Ｂに示される実施例において、光源２０、移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１は、第１の発光物質３０及び第３の発光物質３１の変換効率を強化するために、光混合室５０の一部５０Ａに配される。光源２０と第１の発光物質３０との間の距離、及び光源２０と第３の発光物質３１との間の距離が比較的小さいので、光源２０により放射される光のより大きな部分が、変換されるべき第１の発光物質３０及び／又は第３の発光物質３１に作用するだろう。この配置は、第１の発光物質３０及び第３の発光物質３１により、光混合室５０の残りが光源２０により放射される光を混合するために用いられるので、光射出窓５２間の光の均一性を強化する。

図４Ｃに示される実施例において、移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１は、光混合室５０の端だけに位置される。移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１のこの配置は、移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１が、近くの光源２０により放射される光の一部を他の発光物質３２に直接に作用することから遮蔽するので、近くの光源２０の変換効率を強化する。このように、光は、変換効率を強化する移動可能なシート７０と底部壁５６との間で捕捉される。

図４Ｄに示される実施例において、色調整可能な照明システム１３は、光源２０の間に配される複数の移動可能なシート及び他の移動可能なシート７１を有する。このような実施例において、個別の移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１は、光源２０の各々のカラー変換を個別に制御するために、個別に制御されてもよい。さらに、移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１の分布は、他の発光物質３２を介して光射出窓５２により放射される光の均一性を更に強化する光混合室５０の中でよりよく分布されている。あるいは、他の発光物質３２は、拡散シート５８（図３を参照）を有してもよい。

図５Ａ及び図５Ｂは、本発明による色調整可能な照明システム１４の第５の実施例の概略的断面図を示す。色調整可能な照明システム１４のこの第５の実施例において、移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１は、他の発光物質３２を有する遮蔽手段４０の後ろに移動するように配される。

図５Ａに示される実施例において、移動可能なシート７０は第１の発光物質３０を有し、他の移動可能なシート７１は第３の発光物質３１を有し、各々が光混合室５０の向い合う側に配される。移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１を個別に移動することにより、色調整可能な照明システム１４の色は、調整される。

図５Ｂに示される実施例において、光混合室５０の側部各々は、移動可能なシート７０及び他の移動可能なシート７１を有する。斯様な実施例において、第１の発光物質３０及び第３の発光物質３１により放射される光は、色調整可能な照明システム１４により放射される光の均一性を改良する光混合室５０の中に、より均一に広げられる。

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明による色調整可能な照明システム１５の第６の実施例の概略的断面図を示す。本実施例において、遮蔽手段４０及び／又は第１の発光物質３０は、光混合室５０の中で移動可能である。光混合室５０内の遮蔽手段４０及び／又は第１の発光物質３０を個別に移動することにより、第１の発光物質３０により放射される光の寄与が調整され、よって、色調整可能な照明システム１５により放射される光の色を調整する。図６Ａ及び６Ｂに示される実施例において、遮蔽手段４０及び／又は第１の発光物質３０の移動は、光混合室５０の周辺に沿った回転運動により達成される。第３の発光物質３１は、色調整可能な照明システム１５により放射される光の色の調整を更に強化するために、光混合室５０の中でもさらに移動可能である。色調整可能な照明システム１５は、色調整可能な照明システム１５の光射出窓５２で、他の発光物質３２及び拡散器５８を更に有してもよい。図６Ａに示される横断面は、図６Ｂに示される横断面と直角をなす。

図７Ａ、７Ｂ、及び図７Ｃは、本発明による色調整可能な照明システム１６の第７の実施例の概略的断面図を示す。図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃに示される実施例において、また、可動の遮蔽手段４０が光混合室５０内に配される。図７Ａに示される実施例において、遮蔽手段４０は光源２０から離れて底部壁５６と直角をなす方向に移動可能である一方、図７Ｂ及び７Ｃに示される実施例において、遮蔽手段４０は光混合室５０（図７Ｂ及び７Ｃは、第７の実施例の平面図である）の中で回転するように示されている。この第７の実施例において、光源２０により放射される光は、光源２０により放射される光の一部を遮蔽手段４０の第２の発光物質３３を介して第３の所定の色Ｒの光に変換することにより、第１の発光物質３０から少なくとも部分的に遮蔽される。第１の発光物質３０は第３の所定の色Ｒの光を第２の所定の色Ｙの光に変換することができないので、第２の所定の色Ｙのより少ない光が、第１の発光物質３０により放射され、よって、色調整可能な照明システム１６により放射される光の色を変える。

図７Ａに示される実施例において、遮蔽手段４０は、光源２０から離れて移動し、よって、より多くの第１の発光物質３０を第１の所定の色ＵＶ、Ｂの光にさらす。このように、光源２０から離れて遮蔽手段４０を移動することにより、第１の所定の色ＵＶ、Ｂのより多くの光は、第１の発光物質３０により変換される。光源２０により近くに遮蔽手段４０を移動することにより、第１の所定の色ＵＶ、Ｂの光の主要な部分は、第２の発光物質３３を介して第３の所定の色Ｒの光に変換され、第２の所定の色Ｙの光に変換されるべき第１の所定の色ＵＶ、Ｂのより少ない光が残る。

図７Ｂ及び７Ｃに示される実施例において、遮蔽手段４０は、第１の所定の色ＵＶ、Ｂの光が伝送される穴４４を有する。第１の所定の色ＵＶ、Ｂのより多くの光が穴４４（図７Ｃに示されるように）を通じて伝送されるとき、第１の所定のカラーＵＶ、Ｂの光のより大きな部分が、色調整可能な照明システム１６により放射される光の色を変える光混合室５０の壁に配される第１の発光物質３０に作用する。あるいは、光源２０が第２の発光物質３３を有する遮蔽手段４０により実質的にカバーされるとき、第１の所定の色ＵＶ、Ｂの大部分の光が第３の所定の色Ｒの光にすでに変換されているので、第１の所定の色ＵＶ、Ｂのより少ない光が第１の発光物質３０に作用するだろう。これは、色調整可能な照明システム１６により放射される光の色を変えるだろう。

あるいは、図７Ｂ及び７Ｃで示される遮蔽手段４０は、第１の発光物質３０に作用する第１の所定の色ＵＶ、Ｂの光の寄与を変えるために、図７Ａに示されるように底部壁と実質的に直角をなす方向に移動可能である。更にあるいは、穴４４は、図７Ｂ及び７Ｃに示されるように丸い必要はなく、何れの形状を有してもよい。

図８Ａ及び８Ｂは、本発明による色調整可能な放射システム１７の第８の実施例の概略断面図を示す。図８Ａ及び８Ｂにおいて示される実施例において、色調整可能な放射システム１７の平面図がまた示され、シート７２は光混合室（図示せず）内に配される移動可能なディスク７２であり、シート７２が回転するとき、遮蔽手段４０が光源２０とシート７２との間に配されるように、遮蔽手段４０がシート７２上に配される。再び、光源２０により放射される光の少なくとも一部の遮蔽は、遮蔽手段４０内又は遮蔽手段４０上にある第２の発光物質３３により、第１の所定の色ＵＶ、Ｂの光の部分を第３の所定の色Ｒの光へ変換することにより得られる。第１の発光物質３０は、第３の所定の色Ｒの光を第２の所定の色Ｙへ変換できないので、遮蔽手段４０が第１の発光物質３０と光源２０との間に配されるようなシート７２の回転は、本発明による色調整可能な放射システム１７により放射される光の色を変える。

図８Ａに示される状況において、光源２０は、第１の発光物質３０を有するシート７２を介して光を放射し、よって、色調整可能な放射システム１７により放射される光は、第２の所定の色Ｙの光を有する。図８Ｂに示される状況において、光源２０は、第２の発光物質３３を有する遮蔽手段４０を介して光を放射する。図８Ｂに示される状況において、第２の所定の色Ｙの光の寄与は、図８Ａに示される状況に比べてかなり低い、よって、色調整可能な放射システム１７により放射される光の色を変える。

図９は、本発明によるランプ１００の概略的断面図を示す。図９に示されるランプ１００は、図８Ａ及び８Ｂに示されるように色調整可能な照明システム１７を有する。ランプ１００は、色調整可能な照明システム１７のレーザーダイオード２０又は発光ダイオード２０を冷却するための冷却手段６０を有する。更に、ランプ１００は、存在するランプホルダ（図示されず）内にランプ１００を組み込むための手段１１０を有する。ランプ１００は、また、光源２０及びシート７２（図８Ａ参照）を、ランプ１００により放射される光の色を変えるために互いに対して回転させるための回転手段も有する。光源２０及びシート７２の互いに対してのこの回転は、手動で又は例えばモーターを使ってなされてもよい。

前の図１−９に開示されているように、色調整可能な照明システム１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７は、また、当該色調整可能な照明システム１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７内の光源２０により放射される光の色の違いを補正するためにも使用されてよい。光源２０内の色の違いを補正するために、光源２０、第１の発光物質３０及び／又は遮蔽手段４０、４２は、色調整可能な照明システム１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７から放射される光の色が、動作時、第２の状況において、所定の色と実質的に同一である当該第２の状況を生成するために変えられる。斯様な態様において、色調整可能な照明システム１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７が発売される前に、例えば工場において、光源２０により放射される色の偏差が補正されてもよい。このようにして、異なる色を持つ光を放射する種々異なるランクの光源が補正される。

上述の実施例は、本発明を制限するというよりはむしろ本発明を例示するものであり、当業者は添付の請求項の範囲から離れることなく、多くの他の実施例を設計できることは、留意されたい。

示された例において、赤、青、黄色及び琥珀の色が主に用いられている。しかしながら、本発明による色調整可能な照明システムを使用して、実質的に如何なる色の光が、色調整可能な照明システムから放射されてもよいように実質的に如何なる色も混合されることは、当業者には即座に明白である。更に、示された例において、機械的な遮蔽手段が、発光物質に関して移動される。しかしながら、遮蔽手段、発光物質及び／又は発光物質を照らすための光源を手動で動かす代わりに、発光物質及び／又は光源が、モータなどの他によく知られた移動技術を使用してなされてもよいことは、当業者には即座に明白である。

請求項の記載において、括弧のなかの参照符号は、請求項を限定するものと解釈してはならない。単語「有する」及びその関連語は、請求項で記載されたもの以外の要素又はステップの存在を排除しない。要素の前にある冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数の当該要素を排除しない。本発明は、幾つかの区別される要素を有するハードウェアによって実施されてもよい。幾つかの手段を列挙するデバイスクレームにおいて、これら手段の幾つかは、まったく同一のハードウェア品目により具現されてもよい。幾つかの手段が互いに異なる請求項において再引用されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に用いることができないことを示しているわけではない。

Claims

光源、第１の発光物質、遮蔽手段及び光混合室を有する色調整可能な照明システムであって、前記遮蔽手段は前記光混合室内に配され、前記光源は第１の所定の色の光を放射し、第１の発光物質は第１の所定の色の光を第１の所定の色と異なる第２の所定の色の光に変換するために配され、前記遮蔽手段は前記光源によって放射される光の少なくとも一部が第１の発光物質に作用することを防止するために前記光源と第１の発光物質との間に配され、前記遮蔽手段は、第１の位置から第２の位置へ変更可能であり、第１の位置において、前記光源、第１の発光物質及び前記遮蔽手段は、前記光源により放射される第１の所定の色の光を作用させることに抗して、第１の発光物質の少なくとも一部を遮蔽するように配され、第２の位置において、前記光源、第１の発光物質及び前記遮蔽手段は、第１の位置と比較して前記光源により放射される第１の所定の色の光に対して、より少なく第１の発光物質を遮蔽するように配される、色調整可能な照明システム。
前記光源と第１の発光物質との間に配される前記遮蔽手段は、第１の位置から第２の位置へ変更可能であり、第１の位置では、前記遮蔽手段は前記光源により放射される第１の所定の色の光の作用に抗して第１の発光物質を実質的に遮蔽するように配され、第２の位置では、前記遮蔽手段は第１の発光物質の少なくとも一部を前記光源により放射される第１の所定の色の光にさらすように配される、請求項１に記載の色調整可能な照明システム。
第１の発光物質及び前記光源の少なくとも一つは、２つの異なる位置の間で互いに移動可能である、請求項１又は２に記載の色調整可能な照明システム。
前記遮蔽手段は、第１の所定の色の光の少なくとも一部を、第１及び第２の所定の色と異なる第３の所定の色の光に変換するための第２の発光物質を有し、第１の発光物質は、第３の所定の色の光を第２の所定の色の光に変換できない、請求項１又は２に記載の色調整可能な照明システム。
前記遮蔽手段は、前記遮蔽手段を通る第１の所定の色の光の伝送を変えるために配され、前記遮蔽手段を通る第１の所定の色の光の伝送が第２の位置と比較して第１の位置において異なる、請求項１又は２に記載の色調整可能な照明システム。
第１の所定の色の光を、第１の所定の色及び第２の所定の色と異なる他の所定の色の光に変換するために配される他の発光物質を有する、請求項１、２、３、４又は５に記載の色調整可能な照明システム。
第１の発光物質及び前記光源は前記光混合室に光を放射するように配される、請求項１、２、３、４、５又は６に記載の色調整可能な照明システム。
前記遮蔽手段は前記光混合室内で移動可能であるか、又は前記遮蔽手段は前記光混合室内へ若しくは前記光混合室外へ移動可能である、請求項７に記載の色調整可能な照明システム。
第１の発光物質は前記光混合室内で移動可能であるか、又は第１の発光物質は前記光混合室内へ若しくは前記光混合室外へ移動可能である、請求項７又は８に記載の色調整可能な照明システム。
前記光混合室は他の発光物質を有し、前記光源と向かい合う前記遮蔽手段の面の少なくとも一部が、前記他の発光物質を有する、請求項６、７又は８に記載の色調整可能な照明システム。
第１の発光物質、第２の発光物質及び／又は他の発光物質は、蛍光体物質の混合物を有し、第１の発光物質の蛍光体物質の混合物は、第２の発光物質及び／又は他の発光物質の蛍光体物質の混合物と異なる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の色調整可能な照明システム。
第１の所定の色は青色であり、第１の発光物質は、第１の所定の色の吸収される光を、第２の所定の色である琥珀の光に変換し、第２の及び／又は他の発光物質は、第１の所定の色の吸収される光を他の所定の色である黄色の光に変換する、請求項５に記載の色調整可能な照明システム。
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の色調整可能な照明システムを有するランプ。
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の色調整可能な照明システムを有するか、又は請求項１３に記載のランプを有する照明器具。
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の色調整可能な照明システムにおける光源により放射される光の色の差を補正する方法であって、動作時、第２の位置において、あらかじめ決められた色と実質的に一致する前記色調整可能な照明システムから放射される光の色を生成するため前記遮蔽手段を変更するステップを有する、方法。