JP5681364B2

JP5681364B2 - 照明装置

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Publication number: JP5681364B2
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Inventors: ポールヴァンデヴェンアントニー; エイチ．ネグレイジェラルド
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Description

関連する出願への相互参照
この出願は、２００６年４月２０日に出願された米国仮特許出願第６０／７９３，５３０号、名称 “照明装置、および、照明方法”（発明者：ジェラルドＨ．ネグレイ、および、アントニーポールヴァンデヴェン）の利益を主張するものであり、その出願の全体は、参照によりここに組み入れられる。

発明の分野
本発明は、照明装置、特に、１つ、またはそれ以上の固体発光素子を含む、かつ、任意にまた、１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料（たとえば、１つ、またはそれ以上のリン発光体）を含み得る装置に、関係する。本発明は、また、照明方法にも向けられている。

発明の背景
毎年、米国において生成される電気の多くの部分（いくつかの見積りは、２５％と高い）は、照明に行っている。したがって、よりエネルギー効率の高い照明を与える、進行中の必要がある。白熱電球は、エネルギー効率のよくない光源であることはよく知られている − それらが消費する電気の約９０％は、光よりむしろ熱として開放される。蛍光灯バルブは、白熱電球より、（約１０倍だけ）より効率的であるが、しかし、発光ダイオード等の、固体発光素子に比較すると、まだ、きわめて非効率である。

さらに、固体発光素子の通常の寿命に比較すると、白熱電球は、相対的に短い寿命、たとえば、代表的に約７５０−１０００時間を持つ。比較するに、発光ダイオードの寿命は、たとえば、一般に、数十年単位で、測定することができる。蛍光灯は、白熱灯より、より長い寿命（たとえば、１０，０００−２０，０００時間）を持つが、しかし、色再現の好ましさは低い。

色再現は、代表的に、演算色評価数（ＣＲＩＲａ）を用いて測定される。ＣＲＩＲａは、照明システムの色再現が、８個の参照色を照明するときの参照放射器のそれと、どのように比較されるかの、相対測定の修整された平均である、すなわち、それは、特定のランプにより点灯されたときの、対象物の表面色のシフトの相対的メジャーである。ＣＲＩＲａは、もし、照明システムにより照射されている１セットのテストカラーの座標が、参照放射器により照射されている同じテストカラーの座標と同じであるとき、１００に等しい。昼光色は、高いＣＲＩ（ほとんど１００のＲａ）を持ち、白熱電球は、比較的近く（９５より大きいＲａ）、蛍光照明は、より正確さが低い（７０−８０の代表的Ｒａ）。あるタイプの特定化された照明は、大変低いＣＲＩを持つ（たとえば、水銀蒸気またはナトリウムランプは、ともに、約４０、あるいは、さらにより低い、のように低いＲａを持つ）。ナトリウムランプは、たとえば、高速道路を照らすために、用いられる − しかしながら、ドライバー応答時間は、より低いＣＲＩ値とともに、実質的に減少する（任意の与えられた輝度について、視認性は、ＣＲＩがより低ければ、減少する）。

従来の電灯設備により直面される問題は、照明装置（たとえば、電灯バルブ等）を、周期的に置き換える必要である。このよう問題は、特に、アクセスが困難である（たとえば、丸天井、ブリッジ、高いビル、交通トンネル）ところで、および／または、交換コストが極端に高いところで表明されている。従来の電灯設備の代表的な寿命は、少なくとも約４４，０００時間の光発生装置の使用（２０年間にわたる１日６時間の使用に基づく）に対応する、約２０年である。光発生装置の寿命は、代表的にもっと小さく、これにより、周期的な交換の必要を生じる。

したがって、これらの、および他の理由により、努力は、固体発光素子を、白熱電球、蛍光灯、および他の光発生装置の代わりに、広い領域の応用において用いることのできる方法を、開発するために続けられてきた。さらに、発光ダイオード（または、他の固体光発光素子）が、すでに使われ続けているところでは、努力は、たとえば、エネルギー効率、演色評価数（ＣＲＩ）、コントラスト、有効性（ｌｍ／Ｗ）、および／または、サービス期間、に関して、改善された発光ダイオードを与えるよう、行われ続けている。

発光ダイオードは、電流を光に変換するよく知られた半導体装置である。広い範囲の種々の固体発光ダイオードは、今も広がる目的の範囲のための、ますます広い分野において使用されている。

より特定的には、発光ダイオードは、電位差が、ｐｎ接合構造に対して印加されたとき、光（紫外線、可視光、または赤外線）を、発する半導体装置である。発光ダイオード、および、多くの関連する構造を作る多くの公知の方法があり、本発明は、任意のこのような装置を用いることができる。たとえば、Ｓｚｅの半導体装置の物理学（１９８１年、第２版）の第１２−１４章、および、Ｓｚｅの現代半導体装置物理学（１９９８）の第７章は、発光ダイオードを含む、広い範囲の光子装置を、記述している。

共通に認識され、商業的に入手可能な“ＬＥＤ”であって、（たとえば）電子ショップにおいて売られているものは、多くの部品から作られている“パッケージされた”デバイスを表す。これらのパッケージされたデバイスは、代表的に、米国特許第４，９１８，４８７号；５，６３１，１９０号；および５，９１２，４７７号明細書に記述されたような（しかしそれらに限定されない）半導体ベースの発光ダイオード、種々のワイヤ接続、および、発光ダイオードを収容するパッケージを含む。

よく知られているように、発光ダイオードは、半導体活性（発光）層の導電帯と価電子帯との間のバンドギャップを横切って電子を励起することにより、光を生成する。電子遷移は、エネルギーギャップに依存する波長で、光を発生する。このように、発光ダイオードにより発光された光の色（波長）は、発光ダイオードの活性層の半導体材料に依存する。

発光ダイオードの発展は、多くの態様で、照明産業を改革してきたが、発光ダイオードの特徴のいくつかは、多くの挑戦を提示してきており、そのいくつかはまだ十分に満たされていない。たとえば、任意の特定の発光ダイオードの発光スペクトルは、代表的に（発光ダイオードの組成、および構造により予言されるように）単一波長の周りに集中しており、これは、いくらかの応用には好ましいが、他のもののためには、好ましくないものである（たとえば、照明を与えるためには、このような発光スペクトルは、大変低いＣＲＩを与える）。

白と感じられる光は、必然的に、２つ、またはそれ以上の色の（または、波長の）ブレンドであるので、単一の発光ダイオードは、白色を生ずることはできない。“白色”発光ダイオードは、各赤、緑、および青の発光ダイオードにより形成される発光ダイオードピクセルを持って製造されてきた。他の、“白色”発光ダイオードは、(1) 青色光を発生する発光ダイオード、および、(2) 前記発光ダイオードにより発光された光による励起に応答して黄色光を発するルミネッセント材料（たとえば、リン発光体）を含んで生成され、これにより、該青色光、および黄色光は、混合されたとき、白色光と感知される光を生成する。

さらに、非主要色の結合を生成する主要色の混合は、一般に、この、および他の技術において、よく理解されている。一般に、１９３１年のＣＩＥ色度図（１９３１年に設けられた主要色の国際標準）、および１９７６年のＣＩＥ色度図（１９３１年の色度図に類似しているが、該図上の同様の距離は、同様の色の差異を表現するよう修正されている。）は、色を、主要色の重み付け加算として定義するための、有用な参照を与える。

発光ダイオードは、このように、個々に、または、任意の結合において、任意に、１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料（リン発光体、またはシンチレータ）、および／または、フィルターとともに使用されて、任意の所望の感受される色（白を含む）を生成することができる。したがって、現存する光源を、発光ダイオード光源により、たとえば、エネルギー効率、演色評価数（ＣＲＴ）、有効性（ｌｍ／Ｗ）、および／または、サービス期間、に関して改善するために置き換えるよう、努力がなされつづけている領域は、任意の特定の色の光、あるいは色のブレンドの光に、限定されるものではない。

広い多種多様性のルミネッセント材料（たとえば、その全体が参照によりここに組み入れられる、米国特許第６，６００，１７５号明細書に開示されているように、ルミファー、あるいはルミノフォリック材料としても知られている）は、公知であり、当業者にとって入手可能である。例えば、リン発光体は、たとえば、励起放射源により励起されたとき、反応性の放射（例えば、可視光線）を発するルミネッセント材料である。多くの場合、応答する放射は、励起する放射の波長と異なる波長を持つ。ルミネッセント材料の他の例は、紫外線を照射されると、可視スペクトル内において輝くシンチレーター、昼日グローテープ、およびインクを含む。

ルミネッセント材料は、ダウンコンバートするもの、すなわち、フォトンをより低いエネルギーレベル（より長い波長）に変換する材料である、あるいは、アップコンバートするもの、すなわち、フォトンをより高いエネルギーレベル（より短い波長）に変換する材料である、ものとして分類されることができる。

ルミネッセント材料を、ＬＥＤ装置内に含むことは、上記したように、ルミネッセント材料を、清浄な収容材料（たとえば、エポキシ系、またはシリコーン系材料）に、たとえば、ブレンディングまたはコーティングプロセスにより付加することにより遂行されてきた。

たとえば、米国特許第６，９６３，１６６号明細書（Ｙａｎｏ‘１６６）は、従来の発光ダイオードランプが、発光ダイオードチップ、発光ダイオードチップを覆うための弾丸形状透明ハウジング、電流を発光ダイオードチップに供給する導線、および、発光ダイオードチップの放射を一定の方向に反射するためのチップ反射器、そこにおいては、発光ダイオードチップは、第１の樹脂部分により収容されており、これは、さらに第２の樹脂部分により収容されている、を含むことを開示している。Ｙａｎｏ‘１６６によれば、第１の樹脂部分は、カップリフレクタを樹脂材料で満たし、それを、発光ダイオードチップが、カップリフレクタの底上にマウントされ、そののち、そのカソード、およびアノード電極が、ワイヤによりリードに電気的に接続された後に、キュアーすることにより得られる。Ｙａｎｏ‘１６６によれば、リン発光体は、発光ダイオードチップから出射された光Ａにより励起されるよう、第１の樹脂部分において分散され、該励起されたリン発光体は、光Ａより長い波長を持つ蛍光発光（“光Ｂ”）を生成し、該光Ａの一部は、リン発光体を含む第１の樹脂部分を通って送信され、結果として、光Ａと光Ｂの混合物である光Ｃが、照明として用いられる。

上記したように、“白ＬＥＤ光”（すなわち、白、または、白に近いと感受される光）は、白い白熱電球に対する可能な置き替えとして研究されて来た。白色ＬＥＤランプの代表的な例は、ガリウム窒化物から作られる青色発光ダイオードチップのパッケージ、これは、ＹＡＧ等のリン発光体によりコートされる、を含む。このようなＬＥＤランプにおいて、青色発光ダイオードチップは、約４５０ｎｍの波長を持つ放射を生成し、リン発光体は、その放射を受信したとき、約５５０ｎｍのピーク波長を持つ黄色の蛍光を生成する。たとえば、ある設計においては、白色発光ダイオードは、青色発光半導体発光ダイオードの外部表面上に、セラミックリン発光体層を形成することにより、製造される。発光ダイオードチップより出射される青色光の一部は、リン発光体を通過し、一方、該発光ダイオードチップより出射される青色光の一部は、リン発光体により吸収され、これは、励起され、黄色光を発する。発光ダイオードチップより出射され、リン発光体を通過した青色光の一部は、リン発光体により発射された黄色光と混合される。観察者は、青、および黄色の光の混合物を、白色光として感受する。

また上記したように、もう１つのタイプのＬＥＤランプにおいて、紫外線を発する発酵ダイオードチップは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ），青（Ｂ）の光線を生成するリン発光体材料と結合される。このような“ＲＧＢＬＥＤランプ”において、前記発光ダイオードチップより放射された前記紫外線は、リン発光体を励起し、該リン発光体をして、混合されたとき、人間の目により、白色光と感受される、赤、緑、および、青の光線を出射せしめる。したがって、白色光は、これらの光線の混合物としても、得ることができる。

既存のＬＥＤ構成要素パッケージ、および他の電子回路が、１つの電気設備内にアセンブルされる設計が与えられてきた。このような設計において、パッケージ化されたＬＥＤは回路基板にマウントされ、該回路基板はヒートシンクにマウントされ、かつ、該ヒートシンクは、所望の駆動電子回路とともに、固定ハウジングにマウントされる。多くの場合において、追加的な光学部品（パッケージ部品に対して２次的な）が、また必要である。

他の光源、たとえば、白熱電灯バルブに代えて、発光ダイオードを用いるにおいて、パッケージ化されたＬＥＤは、従来の電灯設備、たとえば、中空レンズ、および、該レンズにとりつけられたベースプレートを含む設備、ここで、該ベースプレートは、電源に電気的に接続された１つ、または、それ以上のコンタクトを持つ従来のソケットハウジングを持つ、とともに用いられてきた。たとえば、電気的回路基板、該回路基板にマウントされた複数のパッケージ化されたＬＥＤ、および、該回路基板に取り付けられ、かつ、電灯設備のソケットハウジングに接続されるよう適合された接続ポストよりなるＬＥＤ光バルブは、構築され、これにより、該複数のＬＥＤは、電源により照明されることができる。

固体発光素子、たとえば、発光ダイオードを用いて、より広い多様性のある応用において、白色光を、改善されたエネルギー効率をもって、改善されたＣＲＩを持って、改善された有効性（ｌｍ／Ｗ）を持って、低コストをもって、および／または、より長いサービス期間をもって、与える方法についての、継続的な要求がある。
米国特許第４，９１８，４８７号明細書米国特許第５，６３１，１９０号明細書米国特許第５，９１２，４７７号明細書米国特許第６，６００，１７５号明細書米国特許第６，９６３，１６６号明細書米国特許出願第６０／７５２，７５３号米国特許出願第６０／７５３，１３８号米国特許出願第６０／７６１，３１０号米国特許出願第６０／７６１，８７９号

発明の簡単なサマリー
比較的効率的であるが、代表的に７５より低い、貧弱な演色評価数Ｒａを持ち、かつ、赤色の演色評価数において特に欠陥があり、かつ、緑においてかなりの程度まで欠陥のある、“白”色ＬＥＤ光源がある。これは、代表的な人間の顔の色つや、食物品目、ラベリング、ペインティング、ポスター、サイン、アパレル、ホームデコレーション、植物、フラワーズ、自動車、等を含む多くのものが、白熱灯、または自然昼日光で照明されるのに比較して、奇妙な、または悪い色を表すことを意味する。代表的に、このような白いＬＥＤは、約５０００Ｋの色温度を持ち、これは一般に、一般の照明としては、視覚的に快適なものではなく、これはしかし、商業的プロデュース、または広告および印刷された資料の照明としては、望ましいものであり得る。

いくつかの、いわゆる“暖かい白い”ＬＥＤは、室内使用のための、より受け入れ可能な色温度（２７００−３５００Ｋ）、および、良いＣＲＩ（黄色と赤のリン発光体混合物の場合、Ｒａ＝９５と高い）をもつが、しかし、それらの有効性は、標準“白”ＬＥＤｓのそれの半分よりずっと小さい。

本発明に関係する側面は、１９３１年ＣＩＥ（照明国際委員会）色度図、または１９７６年ＣＩＥ色度図のいずれか上で表現されることができる。図１は、１９３１年ＣＩＥ色度図を示す。図２は、１９７６年色度図を示す。図３は、１９７６年色度図の拡大された部分を、黒体の場所を、より詳細に示すために示す。当業者は、これらの図をよく知っており、かつ、これらの図は、（たとえば、インターネット上で、“ＣＩＥ色度図”をサーチすることにより、）容易に利用可能である。

ＣＩＥ色度図は、２つのＣＩＥパラメータｘおよびｙ（１９３１年色度図の場合）、またはu’ およびv’ （１９７６年色度図の場合）により、人間のカラー感受性を描き出す。ＣＩＥ色度図の技術的説明のために、たとえば、「物理科学および技術百科事典」、 Vol. ７、２３０-２３１（ロバートＡ. メイヤー、１９８７版）を参照ください。スペクトルカラーは、人間の目によって認知される色合いのすべてを含む、外枠を描かれたスペースのエッジの周りに分布する。境界線ラインは、スペクトルカラーのための、最大飽和を表現する。上記したとおり、１９７６年ＣＩＥ色度図は、１９３１年色度図に、１９７６年図が、該図上の同様の距離は、認知される同様の色の差異をあらわすよう、修整されている点以外、類似している。

１９３１年の図において、該図上の点からのずれが、座標により、あるいは、感受される色の相違の程度に関する示しを与えるために、ＭａｃＡｄａｍ楕円により、のいずれかにより与えられ得る。たとえば、１９３１年色度図上の特定のセットの座標により定義される特定された色合いから１０個のＭａｃＡｄａｍ楕円以内であるとして定義される点の場所は、前記特定された色合いから共通の範囲だけ異なるとしておのおの感受される色合いからなる（かつ、ＭａｃＡｄａｍ楕円の他の量だけ、特定の色合いから間隔をあけて配置されていると定義される点の位置についても同様である。）

１９７６図上の同様の距離は、同様の感受される色の相違を表現するので、１９７６図上の点からのずれは、座標u’ およびv’ により、たとえば、点＝（Δu’² + Δv'²)^1/2 からの距離により表現されることができ、おのおの特定の色合いから共通の距離にある点の位置により定義される色合いは、前記特定の色合いから共通の度合だけ異なるとおのおの感受される色合いよりなる。

図１−図３に示される色度図座標、およびＣＩＥ色度図は、多くの本、および、他の刊行物、たとえば、Ｋ．Ｈ．バトラー、“蛍光ランプリン発光体”（ペンシルベニア州立大学プレス１９８０）、９８−１０７ページ、および、Ｇ．ブラッセ等、“ルミネッセント材料”（スプリンガー出版社１９９４）、１０９−１１０ページ、に詳細に記述されており、ともに参照によりここに組み入れられる。

黒体位置に沿って横たわる色度座標（すなわち、カラー点）は、プランクの方程式：
Ｅ（λ）＝Ａλ ^-5／（ｅ^(B/T) − １）
ここで、Ｅは、出射強度、λは、出射波長、Ｔは、黒体の色温度、ＡおよびＢは、定数である、に従う。黒体位置上、またはその近くに横たわるカラー座標は、人間の観察者に対し、楽しみのある白い光を引き出す。１９７６年のＣＩＥ図は、黒体位置に沿っての温度のリストを含む。これらの温度リストは、このような温度への増大をもたらす黒体放射体のカラーパスを示す。加熱された対象が、白熱体となるとき、それは最初に赤みを帯びて輝き、そののち、黄色っぽく輝き、そののち、白く輝き、そして、最後に、青みがかって輝く。これは、黒体放射体のピーク放射と関連する波長が、ウィーン変位法と一貫して、増大した温度とともにますます短くなるために起こる。黒体位置の上に、または近くにある光を生成する発光体は、このように、それらの色温度により記述されることができる。

また１９７６年ＣＩＥ図上に描かれているのは、指定Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥであり、これらは、それぞれ、照明体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥとして、対応して特定された、いくつかの標準照明体により生成される光に言及している。

ＣＲＩは、照明システムのカラー演出が、どのように、黒体放射体、または他の定義された参照のそれと比較されるかの相対的なメジャーである。該ＣＲＩは、もし、照明システムにより照明される１組のテストカラーのカラー座標が、参照放射体により放射される同じテストカラーの座標と同じであれば、１００に等しい。

本発明の第１の側面によれば、以下のものからなる照明装置が、提供される：
第１のグループの固体発光素子；
第１のグループのルミファー、
ここで：
前記第１のグループの固体発光素子の少なくともいくらかは、第１のグループのパッケージ内に収容されており、そのおのおのは、また、前記第１のグループのルミファーの少なくとも１つよりなる；
もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージからの結合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する１９３１年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つであろう；かつ、
もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明の第２の側面によれば、以下のものよりなる照明装置が、与えられる：
第１のグループのパッケージ、そのおのおのは少なくとも１つの固体発光素子を含む、ここで、もし、前記パッケージのおのおのにおける前記少なくとも１つの固体発光素子のおのおのが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージからの結合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する１９３１年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つであろう；かつ、
もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明の前記第２の側面によるいくらかの実施形態においては、前記パッケージのいくらか、またはすべては、２つ、またはそれ以上の固体発光素子よりなり、かつ、ルミファーを持たない。

上記したように、以前のパラグラフで言われた距離は、以下の式により１９３１年色度図上で計算することができる：
２点間の距離＝（Δu’² + Δv'²)^1/2
ここで、Δu’ は、前記２つの点についてのu’ 座標間の差であり、かつ、
ここで、Δv’ は、前記２つの点についてのv’ 座標間の差である。

前記第１の実施形態、または第２の実施形態による照明装置を設けることにより、前記第１のグループのパッケージからの結合された照明を、前記パッケージのより多くのもののu’ , v’ 座標が、前記結合された照明のu’ , v’ 座標により近い場合より、より有効に調節する（すなわち、より少ない数のパッケージを除く（あるいは、再挿入する）ことにより、そのu’ , v’座標を変更する）ことができ、すなわち、u’ , v’ チャート上を（あるいは、もちろん、対応する距離を当業者により容易に変換することのできるx, yチャート上を）、より容易にナビゲートすることができる。

さらに、もし望まれれば、異なるグループのパッケージは、異なる電源線に、直接、または、スイッチ可能に電気的に接続されることができ、これにより、結合された照明のu’ , v’ 座標は、前記電源線の１つ、またはそれ以上を通る電流を調整することにより、および／または、前記電源線の１つ、またはそれ以上を通る電流を妨害することにより、調整することができる。

あるいは、または、加えて、導電性のパスを設けることができ、これにより、前記パッケージのおのおのを通る電流を、独立に制御することができ、あるいは、前記パッケージの任意の所望の結合を通過した電流を、独立に調整することができる。

本発明のいくらかの実施形態において、さらに、固体発光素子に電気的に接続された各電源線の１つ、またはそれ以上に、直接、またはスイッチ可能に電気的に接続された、１つ、またそれ以上の電流調整器が設けられており、これにより、該電流調整器は、各固体発光素子に供給される電流を調整するよう、調整されることができる。

いくつかの実施形態において、さらに、各電源線のうちの１つに電気的に接続された１つ、またはそれ以上のスイッチを備え、これにより、該スイッチは、前記各電源線上の前記固体発光素子への電流を、選択的に、スイッチオン、およびオフする。

本発明のいくらかの実施形態において、１つ、またはそれ以上の電流調整器、および／または、１つ、またはそれ以上のスイッチは、該照明装置からの出力における検出された変化（たとえば、黒体位置からのずれの程度）に応答して、あるいは、所望のパターン（たとえば、昼、または夜の時間に基づき、結合された出射された光の相関のあるカラー温度を変える等）にしたがって、１つ、またはそれ以上の各電源線を通る電流を、自動的に、妨害、および／または、調整する。

本発明のいくらかの実施形態において、さらに、１つ、またはそれ以上のサーミスターを備え、これらは、温度を検出し、温度が変化したとき、１つ、またはそれ以上の電流調整器、および／または、１つ、またはそれ以上のスイッチをして、このような温度変化を補償するために、１つ、またはそれ以上の各電源線を通る電流を、自動的に、妨害、および／または、調整せしめる。一般に、６００ｎｍから６３０ｎｍの発光ダイオードは、それらの温度が増大すると、調光を行う − このような実施形態においては、このような温度変動により起因する強度の変動は、補償することができる。

固体発光素子、およびルミファーは、任意の所望のパターンに配列することができる。たとえば、本発明によるいくつかの実施形態においては、より明るい固体発光素子のいくらか、またはすべては、ぼんやりした固体発光素子より照明装置の中心により近く置かれている。

本発明の第３の側面によれば、以下のことよりなる照明方法が、与えられる：
第１のグループの固体発光素子を照明すること、該第１のグループの固体発光素子のおのおのは、第１のグループのパッケージの１つ内に収容されており、そのおのおのは、また、第１のグループのルミファーの少なくとも１つを、備え、
ここで：
前記第１のグループのパッケージからの結合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する、１９３１年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つであろう；かつ、
前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ、０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明の第４の側面によれば、以下のことよりなる照明方法が、与えられる：
第１のグループのパッケージを照明すること、該第１のグループのパッケージのおのおのは、少なくとも１つの固体発光素子を含む、
ここで：
前記第１のグループのパッケージからの結合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する、１９３１年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つであろう；かつ、
前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ、０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明の第５の側面によれば、以下のものよりなる照明装置が、与えられる：
第１のグループの固体発光素子；
第１のグループのルミファー；および、
少なくとも１つの第１の電源線、前記第１のグループの固体発光素子のおのおのは、該第１の電源線に電気的に接続されている；
ここで：
前記第１のグループの固体発光素子の少なくともいくらかは、第１のグループのパッケージに収容されており、そのおのおのは、また、前記第１のグループのルミファーの少なくとも１つを備える；
もし、電流が、前記第１の電源線に供給されれば：
(1) 前記第１のグループのパッケージからの結合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する、１９３１年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つであろう；かつ、
(2) 前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ、０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明の第６の側面によれば、以下のものからなる照明装置が、提供される：
第１のグループの固体発光素子；
第１のグループのルミファー；および、
少なくとも１つの第１の電源線、該第１の電源線は、前記照明装置に、直接、またはスイッチ可能に電気的に接続されている、
ここで：
前記第１のグループの固体発光素子の少なくともいくらかは、第１のグループのパッケージ内に収容され、そのおのおのは、また、前記第１のグループのルミファーの少なくとも１つを、備え；
もし、電流が、前記第１の電源線に供給されれば：
(1) 前記第１のグループのパッケージからの結合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する、１９３１年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つであろう；かつ、
(2) 前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ、０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

前記固体発光素子は、飽和していてもよく、また、飽和していなくてもよい。用語“飽和した”は、ここで用いられるように、少なくとも８５％の純度を持つことを意味し、用度“純度”は、当業者によく知られた意味を持つものであり、かつ、純度を計算するための手続は、当業者によく知られている。

本発明は、添付図面、および発明の以下の詳細な説明を参照して、より十分に理解されるであろう。

発明の詳細な記述
表現“直接、または、スイッチ可能に電気的に接続された”は、“直接、電気的に接続された”、または、“スイッチ可能に電気的に接続された”を意味する。
装置における２つの要素が、“直接、電気的に接続されている”という文章は、該要素の間の、その挿入が、該デバイスによって与えられる機能、または複数の機能に実質的に影響を与える構成要素が電気的にない、ことを意味する。たとえば、２つの要素は、たとえ、それらがそれらの間に、該デバイスにより与えられる機能、または複数の機能に実質的に影響を与えないような小さい抵抗を持っていたとしても、電気的に接続されている、ということができる（実際、２つの要素を接続するワイヤは、小さい抵抗であると考えることができる）；同様に、２つの要素は、たとえそれらが、それらの間に、該デバイスをして、付加的な機能を遂行することを許す付加的な電気的要素を持っていたとしても、該付加的な要素を含まないことを除いて同一である装置により与えられる機能、または複数の機能に実質的に影響を与えなければ、電気的に接続されている、と言うことができる；同様に、直接相互に接続された、または、回路基板上のワイヤ、またはトレースの対向する端に直接接続された、２つの要素は、電気的に接続されている。

装置内の２つの要素が“スイッチ可能に電気的に接続されている”、というここでの文章は、該２つの要素間に配置されたスイッチがあり、該スイッチは、選択的に閉じられ、または開かれるものであり、ここで、もし該スイッチが閉じられれば、該２つの要素は、直接電気的に接続されている、かつ、もし該スイッチが開かれていれば（すなわち、該スイッチがオープンである任意の期間の間）、該２つの要素は、電気的に接続されていない、ことを意味する。

表現“照明された”は、１つの固体発光素子に言及するときにここで使われているように、少なくともいくらかの電流が前記固体発光素子に供給されており、該固体発光素子をして、少なくともいくらかの光を発せしめていることを意味する。
表現“励起された”は、１つのルミファーに言及するときにここで使われているように、少なくともいくらかの電磁気的放射（たとえば、可視光、紫外光、または赤外光）が、該ルミファーと接触しており、該ルミファーをして、少なくともいくらかの光を発せしめていることを意味する。

本発明による装置において使用される固体発光素子（または、複数の固体発光素子）および、本発明による装置において使用されるルミファー（または、複数のルミファー）は、当業者に知られている任意の固体発光素子、およびルミファーの中から選択されることができる。このような固体発光素子、およびルミファーの広い範囲の種々のものは、容易に獲得可能であり、当業者によく知られており、かつ、それらの任意のものを用いることができる（たとえば、６００ｎｍから６３０ｎｍ発光ダイオードのためには、ＡｌＩｎＧａＡｓ）。

このような固体発光素子のタイプの例は、無機、および有機発光ダイオードを含み、そのおのおのの種々のものは、技術においてよく知られている。

該１つ、または、それ以上のルミネッセント材料（もし、用いられれば）は、技術において知られている。該１つ、またはそれ以上の、ルミネッセント材料は、ダウンコンバートするものでも、アップコンバートするものでもよく、あるいは、両タイプの結合を含むことができる。たとえば、該１つの、またはそれ以上のルミネッセント要素は、紫外線等を照射したとき、可視光スペクトル内で発光する、リン発光体、シンチレータ、昼日グローテープ、インクの中から、選択することができる。

前記１つ、またはそれ以上のルミネッセント材料は、任意の望ましい形態で、設けることができる。たとえば、該ルミネッセント材料は、シリコーン材料、またはエポキシ等の樹脂（すなわち、ポリマーマトリックス）内に埋め込むことができる。さらに、前記ルミネッセント材料は、実質的に透明なガラス、または金属酸化物材料内に埋め込むことができる。

該１つ、またはそれ以上のルミファーは、個々に、任意のルミファーであることができ、広い範囲のそれは、上記したように、当業者に知られている。たとえば、該、またはおのおののルミファーは、１つ、またはそれ以上のルミファー、よりなる（あるいは、により本質的に構成される、あるいは、により構成される）ことができる。該１つ、またはそれ以上のルミファーの該、またはおのおのは、もし望まれれば、さらに、１つ、またはそれ以上の高度に透過性の（たとえば、透明の、実質的に透明の、または、いくぶん放散性の）、たとえば、エポキシ、シリコーン、ガラス、または任意の他の適切な材料によりつくられた、バインダーを備えることができる（たとえば、１つ、またはそれ以上のバインダーよりなる任意の与えられたルミファーにおいては、１つ、またはそれ以上のリン発光体は、該１つ、またはそれ以上のバインダー内に分散されることができる）。たとえば、該ルミファーが、厚ければ厚いほど、一般に、該リン発光体の重量パーセントは、より低くあることができる。リン発光体の重量パーセントの代表的な例は、該リン発光体の重量パーセントは、上記したように、該ルミファーの全厚みに依存して、たとえば、０．１重量パーセントから１００重量パーセントの任意の値であることができる（たとえば、純粋なリン発光体を、熱異方性プレス手続に付すことにより形成されたルミファー）が、約３．３重量パーセントから約４．７重量パーセントを、含むことができる。いくつかの状況においては、約２０重量パーセントの重量パーセントが、有利である。

該１つ、またはそれ以上のルミファーの、該１つ、またはおのおのは、独立に、さらに、数多くの公知の添加剤、たとえば、拡散剤、散乱子、および、ティント、のいずれかを、備えることができる。

本発明によるいくつかの実施形態においては、前記第１のグループのパッケージは、少なくとも５つのパッケージよりなる。
本発明によるいくつかの実施形態においては、前記第１のグループのパッケージは、少なくとも１０個のパッケージよりなる。
本発明によるいくつかの実施形態においては、前記第１のグループのパッケージは、少なくとも２０個のパッケージよりなる。
本発明によるいくつかの実施形態においては、前記第１のグループのパッケージは、少なくとも５０個のパッケージよりなる。
本発明によるいくつかの実施形態においては、前記第１のグループのパッケージは、少なくとも１００個のパッケージよりなる。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも４０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも６０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも８０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも４０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも６０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも８０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも４０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも６０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも８０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．２５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも４０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも６０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、もし、第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが、照明されれば、前記第１のグループのパッケージの少なくとも８０％のおのおのは、前記第１の点から、０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する１９７６年色度図上の、u’, v’ カラー座標を持つ光を、発するであろう。

本発明によるいくつかの実施形態においては、さらに、１つ、またはそれ以上の回路網、たとえば、前記１つ、またはそれ以上の固体発光素子の少なくとも１つを通って電流を供給、および制御するための駆動電子回路をさらに含む。当業者は、固体発光素子を通って電流を供給し、制御する広い範囲の種々の方法をよく知っており、任意のそのような方法を本発明の装置において使用することができる。たとえば、このような回路網は、少なくとも１つのコンタクト、少なくとも１つのリードフレーム、少なくとも１つの電流調整器、少なくとも１つの電源制御、少なくとも１つの電圧制御、少なくとも１つのブースト、少なくとも１つの容量、および／または少なくとも１つのブリッジ整流器、を含むことができ、当業者は、このような要素をよく知っており、どのような電流特性が望まれていてもそれを満足する適切な回路網を、容易に設計することができる。

本発明は、さらに、照明された包囲、および本発明による少なくとも１つの照明装置よりなる照明された包囲体、ここで、該照明装置は、前記囲体の少なくとも一部を照明する、に関係する。
本発明は、さらに、表面、および本発明による少なくとも１つの照明装置よりなる、照明された表面、ここで、該照明装置は、該表面の少なくとも一部を照明する、に関係する。
本発明は、さらに、その中、またはその上に、本発明による少なくとも１つの照明装置を搭載した、水泳プール、部屋、倉庫、表示器、道路、車両、道路標識、広告用掲示板、船、ボート、航空機、スタジアム、木、窓、および、ランプポストよりなるグループから選択された少なくとも１つの領域、よりなる照明された領域に関係する。

さらに、当業者は、多くの異なるタイプの照明のための、広い範囲の種々のマウント構造をよく知っており、かつ、任意のこのような構造は、本発明にしたがって使用されることができる。たとえば、図４は、熱拡散要素１１（たとえば、アルミニウムのような、良熱伝導特性を持つ材料により形成された）、絶縁領域１２（塗布されることのできる、および／または、たとえば、陽極酸化することによりそれ自身で形成されることのできる）、高度に反射性の表面１３（たとえば、日本の古河により市販されている、積層されたアルミニウム、または銀、が塗布されることのできる、あるいは、たとえば、研磨により、それ自身で形成されることのできる）、導電性のトレース１４、リードフレーム１５、パッケージ化された複数のＬＥＤ１６、反射性コーン１７、および拡散要素１８を、含む照明装置を描く。

図４に示される装置は、さらに、前記導電性トレースの下に、該導電性トレースとの間の意図しない接触（たとえば、人がショックを受けること）を防ぐために、絶縁性の要素２８を含むことができる。図４に示された装置は、任意の数のパッケージ化された複数のＬＥＤ（たとえば、５０個、または１００個、またはそれ以上）を含むことができ、したがって、該熱拡散要素１１、ばかりでなく、絶縁領域１２、反射性表面１３、および絶縁性要素２８は、分割された構造（同様に、反射性コーン１７の両側は、右、または左に任意の距離に位置することができる）により示されるように、図４に示される方向において、右、または左に、任意の必要な距離、伸びることができる。同様に、該拡散要素１８は、前記複数のＬＥＤ１６から、任意の所望の距離に位置することができる。該拡散要素１８は、前記反射性コーン１７、前記絶縁性要素２８、前記熱拡散要素１１、または、任意の他の所望の構造に任意の適切な方法で取り付けられることができ、当業者は、このような取り付けを、よく知っており、広い範囲の種々の方法で、容易に与えることができる。この実施形態、および他の実施形態において、熱拡散要素１１は、熱を拡散するように働き、ヒートシンクとして作用し、および／または、熱を放散する。同様に、前記反射性コーン１７は、ヒートシンクとして作用する。さらに、該反射性コーン１７は、その反射特性を向上するよう、リッジ１９を含むことができる。

図５は、本発明による装置において使用されることのできるパッケージの代表的な例を、描く。図５を参照して、固体発光素子２１（この場合、発光ダイオードチップ２１）、第１の電極２２、第２の電極２３、包囲体領域２４、前記発光ダイオードチップ２１がマウントされた反射性の要素２６、およびルミファー２７よりなる照明装置２０が、示されている。何らのルミファーを含まないパッケージ化された装置（たとえば、６００ｎｍから６３０ｎｍの固体発光素子）は、同様の方法で、しかしルミファー２７を含むことなく、構成されることができる。当業者は、広い範囲の他のパッケージ化された、および、パッケージ化されていない構造を、よく知っており、かつ、容易にアクセスすることができ、そのうちの任意のものを、もし望まれれば、本発明にしたがって用いることができる。

本発明によるいくつかの実施形態において、１つ、またはそれ以上の固体発光素子は、１つ、またはそれ以上のルミファーとともに１つのパッケージ内に含まれることができ、かつ、該パッケージ内の該１つ、またはそれ以上のルミファーは、２００５年１２月２２日に出願された、米国特許出願第６０／７５３，１３８号、名称、“照明装置”（発明者：ジェラルドＨ．ネグレイ）、その全体が参照によりここに組み入れられる、に開示されたように、該パッケージ内の１つ、またはそれ以上の固体発光素子から空間をおいて配置され、改善された光抽出効率を達成することができる。

本発明によるいくつかの実施形態においては、２つ、またはそれ以上のルミファーが、設けられることができ、該２つ、または、それ以上のルミファーは、２００６年１月２３日に出願された、米国特許出願第６０／７６１，３１０号、名称、“空間的にルミファー膜を分離することにより、複数ＬＥＤにおけるスペクトル内容をシフトすること”（発明者：ジェラルドＨ．ネグレイ、および、アントニーポールヴァンデヴェン）、その全体が参照によりここに組み入れられる、に開示されているように、互いに間隔をあけて設けられている。

本発明によるいくらかの照明装置においては、さらに、１つ、またはそれ以上の電源、たとえば、１つ、またはそれ以上の蓄電池、および／または太陽電池、および／または、１つ、またはそれ以上の電源プラグ（すなわち、標準ＡＣ電源リセプタクルで受け入れることのできる広い範囲の種々のプラグの任意のもの、たとえば、公知のタイプの３極電源プラグの任意のもの）が、含まれることができる。

本発明による照明装置は、任意の所望の数の複数ＬＥＤ、および、ルミファーよりなることができる。本発明による照明装置は、たとえば、５０個、またはそれ以上の固体発光素子を含むことができ、あるいは、１００個、またはそれ以上の固体発光素子を含むことができる、等である。一般に、現在の発光ダイオードでは、より大きい効率は、より大きい数の、より小さい発光ダイオードを用いることにより達成することができる（たとえば、１００個の発光ダイオードであって、おのおのは０．１ｍｍ² の表面領域を持つもの、対、２５個の発光ダイオードであって、おのおのは０．４ｍｍ² の表面領域を持つもの、しかしその他は、同一であるもの）。

同様に、より低い電流密度で動作する発光ダイオードは、一般により効率的である。任意の特定の電流を引き出す発光ダイオードは、本発明により用いることができる。本発明の１つの側面においては、おのおのが５０ミリアンペアより大きくない電流を引き出す発光ダイオードが、用いられる。

本発明の照明装置における可視光源は、任意の所望の態様で、配列され、マウントされ、電気を供給されることができ、かつ、任意の所望のハウジング、または固定設備上にマウントされることができる。当業者は、広い範囲の配列、マウントスキーム、電源供給装置、ハウジング、および固定設備をよく知っており、かつ、任意のこのような配列、スキーム、装置、ハウジング、および固定設備は、本発明と関連して用いることができる。本発明の照明装置は、任意の所望の電源に電気的に接続される（または、選択的に接続される）ことができ、当業者は種々のこのような電源をよく知っている。

可視光源の配列、可視光源をマウントするスキーム、可視光源に電気を供給する装置、可視光源のためのハウジング、可視光源のための固定設備、および可視光源のための電源、の代表的な例であって、それらのすべてが、本発明の照明装置のために適切なものは、米国特許出願第６０／７５２，７５３号、２００５年１２月２１日出願、“照明装置”（発明者：ジェラルドＨ．ネグレイ、アントニーポールヴァンデヴェン、および、ニールハンター）、その全体が参照によりここに組み入れられる、に開示されている。

本発明による装置は、さらに、１つ、またはそれ以上の長寿命冷却装置（たとえば、きわめて長寿命のファン）を備えていてもよい。このような長寿命冷却装置は、“中国ファン”として、空気を移動させるピエゾ電気、または磁気抵抗材料（たとえば、ＭＲ、ＧＭＲ、および／または、ＨＭＲ材料）よりなることができる。本発明によるデバイスを冷却するにおいて、代表的に、境界層を破壊するに必要な空気のみが、１０から１５度の温度の低下を引き起こすのに必要とされる。したがって、このような場合には、強力な“ブリーズ”、または、大きな流量比（大きなＣＦＭ）は代表的に必要ではない（これにより、従来のファンの必要を回避する）。

本発明によるいくらかの実施形態においては、米国特許出願第６０／７６１，８７９号，２００６年１月２５日出願、名称“冷却を備えた照明装置”（発明者：トーマスＧ．コールマン、ジェラルドＨ．ネグレイ、および、アントニーポールヴァンデヴェン）、その全体が参照によりここに組み入れられる、において開示されたような特徴のうちの任意のもの、たとえば、回路網、を用いることができる。

本発明によるデバイスは、さらに、出射された光の投射された性質を、さらに変更する２次的な光学素子を、備えることができる。このような２次的な光学素子は、当業者によく知られており、かつ、ここで詳細に説明する必要はない − 任意のこのような２次的な光学素子を、もし望まれれば使用することができる。

本発明によるデバイスは、さらに、センサー、または充電装置、またはカメラ等を、備えることができる。たとえば、当業者は、１つ、またはそれ以上のできごとを検出し（たとえば、対象物、または人の動きを検出する動き検出器）、かつ、このような検出に応答して、光の照明、安全カメラの活性化、等をトリガーする装置をよく知っており、これを容易に入手することができる。代表的な例として、本発明によるデバイスは、本発明による照明装置、および動きセンサーを含み、かつ、(1) 光が照明される間、もし動きセンサーが動きを検出すれば、安全カメラが活性化されて、検出された動きの位置での、またはその周りでのビジュアルデータを、記録する、または、(2) もし動きセンサーが動きを検出すれば、光が、検出された動きの近くの領域を照らすよう照明され、安全カメラが活性化されて、検出された動きの位置での、またはその周りでのビジュアルデータを記録するように、構成されることができる。

室内居住照明のためには、２７００−３３００Ｋの色温度が、通常好まれ、かつ、カラフルなシーンの室外洪水照明のためには、昼光５０００Ｋ（４５００−６５００Ｋ）に近いカラー温度が、望まれる。

ここで記述された照明装置の、任意の２つ、またはそれ以上の構造的部分は、集積されることができる。ここで記述された照明装置の、任意の構造的部分は、（もし必要であれば、一緒に把持することのできる）２つ、またはそれ以上の部分にて設けられることができる。

図１は、１９３１年ＣＩＥ色度図を示す。図２は、１９７６年色度図を示す。図３は、１９７６年色度図の、黒体位置を詳細に示すための、拡大図を示す。図４は、本発明による照明装置の代表的な例の模式図である。図５は、本発明による装置において使用されることのできるパッケージの代表的な例を描く。

Claims

照明装置であって、
おのおのが少なくとも１つの固体発光素子を含む第１のグループのパッケージであって、前記パッケージのおのおの内の前記少なくとも１つの固体発光素子のおのおのが照明される場合、前記第１のグループのパッケージからの混合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する、１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つ、第１のグループのパッケージを備え、
前記パッケージのおのおの内の前記少なくとも１つの固体発光素子のおのおのが照明される場合、前記パッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する、１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つ光を発する、照明装置。
請求項１記載の照明装置において、前記第１のグループのパッケージの少なくとも１つは、少なくとも１つの固体発光素子およびルミネッセント材料からなる、照明装置。
請求項１または請求項２記載の照明装置において、
前記照明装置は、さらに、少なくとも一つの第１の電源線を備え、
電流が前記第１の電源線に供給される場合に、
(1) 前記第１のグループのパッケージからの混合された照明は、任意の付加的な光のないところでは、第１の点を定義する、１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持ち、かつ、
(2) 前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する、１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つ光を発する、照明装置。
請求項１ないし３のいずれか１つに記載された照明装置において、前記第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが照明される場合、前記第１のグループのパッケージの少なくとも４０％のおのおのは、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れている個別の点を定義する１９７６年ＣＩＥ色度図上の個別のu’, v’ カラー座標を持つ光を発する、照明装置。
請求項１ないし３のいずれか１つに記載された照明装置において、前記第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが照明される場合、前記第１のグループのパッケージの少なくとも６０％のおのおのは、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れている個別の点を定義する１９７６年ＣＩＥ色度図上の個別のu’, v’ カラー座標を持つ光を発する、照明装置。
請求項１ないし３のいずれか１つに記載された照明装置において、前記第１のグループのパッケージ内に収容されている前記第１のグループの固体発光素子のすべてが照明される場合、前記第１のグループのパッケージの少なくとも８０％のおのおのは、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．３０より大きくない距離だけ離れている個別の点を定義する１９７６年ＣＩＥ色度図上の個別のu’, v’ カラー座標を持つ光を発する、照明装置。
請求項４ないし６のいずれか１つに記載された照明装置において、前記第２の点は、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れている、照明装置。
請求項４ないし６のいずれか１つに記載された照明装置において、前記第２の点は、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．２０より大きくない距離だけ離れている、照明装置。
請求項４ないし６のいずれか１つに記載された照明装置において、前記第２の点は、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．２５より大きくない距離だけ離れている、照明装置。
請求項１ないし９のいずれか１つに記載された照明装置において、前記第１のグループのパッケージは、少なくとも５つのパッケージよりなる、照明装置。
照明方法であって、
おのおのが少なくとも１つの固体発光素子を含む第１のグループのパッケージを照明すること、を含み、
前記第１のグループのパッケージからの混合された照明は、第１の点を定義する、１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持ち、かつ、
前記第１のグループのパッケージの少なくとも２０％のおのおのは、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れた１つの点を定義する、１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つ光を発する、方法。
請求項１１記載の方法において、前記第１のグループのパッケージの少なくとも１つは、少なくとも１つの固体発光素子およびルミネッセント材料からなる、方法。
請求項１１または請求項１２記載の方法において、前記第１のグループのパッケージの少なくとも４０％のおのおのは、第２の点を定義する、１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つ光を発し、前記第２の点は、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れている、方法。
請求項１１または請求項１２記載の方法において、前記第１のグループのパッケージの少なくとも６０％のおのおのは、第２の点を定義する１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つ光を発し、前記第２の点は、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れている光を発する、方法。
請求項１１または請求項１２記載の方法において、前記第１のグループのパッケージの少なくとも８０％のおのおのは、第２の点を定義する１９７６年ＣＩＥ色度図上のu’, v’ カラー座標を持つ光を発し、前記第２の点は、前記第１の点から０．１０より小さくない、かつ０．１５より大きくない距離だけ離れている、方法。
請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載された方法において、前記第１のグループのパッケージは、少なくとも５つのパッケージよりなる、方法。