JP6283880B2 - 生物学的に調節された光を生成するための、調節可能なledランプ - Google Patents
生物学的に調節された光を生成するための、調節可能なledランプ Download PDFInfo
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Description
Claims (68)
- LEDランプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されかつ電力源へ電気的に接続するように構成された駆動回路と、
前記ハウジングへ接続されたサポート上に取り付けられた複数のLEDダイであって、前記複数のLEDダイはそれぞれ、前記駆動回路へ電気的に接続されかつ前記駆動回路によって駆動される、複数のLEDダイと、
前記駆動回路へ電気的に接続されて、複数の光出力構成のうちの1つの内部のLEDダイを駆動するように前記駆動回路をプログラムする出力選択コントローラと、
を含み、
前記複数の光出力構成は、睡眠前構成および一般的な照明構成を含み、
前記睡眠前構成において、前記駆動回路は、前記ダイから放出される放射力の比が、ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットであり、赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.8ワットであり、シアンLEDダイから生成される放射力が約0.3ワットとなるように、前記複数のLEDダイを駆動する、LEDランプ。 - 前記複数のLEDダイに含まれるミントダイのパワースペクトルは、460〜490nm領域においてノッチまたは溝部を有する、請求項1に記載のLEDランプ。
- LEDミントダイパワースペクトルは、約470〜475nmまたはその近隣において最小中心を有するノッチまたは溝部を有する、請求項1に記載のLEDランプ。
- ミントダイによって示されるパワースペクトルにおいて、470〜480nm範囲における放射力の最大強度は、前記ダイのピーク強度の約2.5%未満である、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記複数のLEDダイは、赤色/オレンジ色LEDダイ、シアンLEDダイ、ミントLEDダイおよび青色LEDダイを含む、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記複数のLEDダイにおいて、赤色/オレンジ色LEDダイ、シアンLEDダイ、ミントLEDダイおよび青色LEDダイそれぞれの間の比は2:3:3:3である、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記複数のLEDダイは、2つの赤色LEDダイ、3つのシアンLEDダイ、3つのミントLEDダイおよび3つの青色LEDダイを含む、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記複数の光出力構成は、位相シフト構成を含む、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、前記駆動回路は、前記ダイから放出される放射力の比が、ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットであり、赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.2ワットであり、青色LEDダイから生成される放射力が約0.2ワットとなるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、前記ダイから放出される放射力の比が、ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットであり、赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.1ワットであり、青色LEDダイから生成される放射力が約0.5ワットであるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項8に記載のLEDランプ。
- 前記LEDランプは、演色評価数が70を超える、生物学的に調節された光出力を生成するように、調節可能である、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記出力選択コントローラは、ユーザが前記光出力構成を選択することを可能にするユーザ入力インターフェースを含む、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記光出力構成の選択において考慮される入力変数を提供するように前記出力選択コントローラへ電気的に接続された入力センサー、
をさらに含む、請求項1に記載のLEDランプ。 - 前記入力センサーは熱センサーであり、前記入力変数は、周辺温度、サポート温度、LEDダイ温度、ハウジング温度およびその任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項13に記載のLEDランプ。
- 前記入力センサーは光センサーであり、前記入力変数は、前記ランプから生成される光出力、周辺光、日中光サイクル、およびその任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項13に記載のLEDランプ。
- 前記入力センサーはGPSチップを含み、前記入力変数は、前記ランプの位置、予測される周辺光、実際の周辺光、日中光サイクル、季節の光サイクル変動、時刻、およびその任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項13に記載のLEDランプ。
- 前記睡眠前構成において、前記駆動回路は、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約10%を下回るように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、可視スペクトル出力範囲約455nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約125%を超えるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項8に記載のLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、可視スペクトル出力範囲約455nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約150%〜250%に収まるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項8に記載のLEDランプ。
- 前記ランプの演色評価数は80を超える、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、前記駆動回路は、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの100%〜約20%に収まるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記ランプの演色評価数は90を超える、請求項5に記載のLEDランプ。
- 前記睡眠前構成において、前記駆動回路は、約950mAの電流がミントLEDダイへ送達され、約1,000mAの電流が赤色/オレンジ色LEDダイへ送達され、約65mAの電流がシアンLEDダイへ送達され、約30mAの電流が青色LEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項1に記載のLEDランプ。
- 前記複数の光出力構成は位相シフト構成を含み、前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、約950mAの電流がミントLEDダイへ送達され、約150mAの電流が赤色LEDダイへ送達され、約235mAの電流がシアンLEDダイへ送達され、約525mAの電流が青色LEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項9に記載のLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、前記駆動回路は、約500mAの電流がミントLEDダイへ送達され、約250mAの電流が赤色LEDダイへ送達され、約210mAの電流がシアンLEDダイへ送達され、約190mAの電流が青色LEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項1に記載のLEDランプ。
- 演色評価数が70を超える、生物学的に調節された光出力を生成する、調節可能なLEDランプであって、
ベースと、
前記ベースへ取り付けられたハウジングと、
前記ハウジング内に配置されかつおよび前記ベースへ取り付けられた導線を有する電力回路と、
前記ハウジング内に配置されかつ前記電力回路へ電気的に接続された駆動回路と、
前記ハウジングの周囲に配置されたヒートシンクと、
前記ハウジングへ接続されたサポート上に取り付けられた複数のLEDダイであって、前記複数のLEDダイはそれぞれ、前記駆動回路へ電気的に接続されかつ前記駆動回路によって駆動され、前記複数のLEDダイは、2つの赤色/オレンジ色LEDダイ、3つのシアンLEDダイ、3つのミントLEDダイおよび3つの青色LEDダイ間の比を含む、複数のLEDダイと、
前記駆動回路へ電気的に接続されて、複数の光出力構成のうちの1つの内部のLEDダイを駆動するように前記駆動回路をプログラムする出力選択コントローラであって、前記複数の光出力構成は、睡眠前構成、位相シフト構成および一般的な照明構成を含む、出力選択コントローラと、
を含む、調節可能なLEDランプ。 - 前記出力選択コントローラは、ユーザが前記光出力構成を選択することを可能にするユーザ入力インターフェースを含む、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記光出力構成の選択において考慮される入力変数を提供するように前記出力選択コントローラへ電気的に接続された入力センサーをさらに含む、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記入力センサーは熱センサーであり、前記入力変数は、周辺温度、サポート温度、LEDダイ温度、ハウジング温度および任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項28に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記入力センサーは光センサーであり、前記入力変数は、前記ランプから生成される光出力、周辺光、日中光サイクル、およびその任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項28に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記入力センサーはGPSチップを含み、前記入力変数は、前記ランプの位置、予測される周辺光、実際の周辺光、日中光サイクル、季節の光サイクル変動、時刻、およびその任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項28に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記睡眠前構成において、前記駆動回路は、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約10%を下回るように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、可視スペクトル出力範囲約455nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約125%を上回るように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、可視スペクトル出力範囲約455nm〜約485nmにおける青色出力強度レベル、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約150%〜250%内に収まるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記演色評価数は、80を超える、請求項33に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、前記駆動回路は、約380nm〜約485nmの可視スペクトル出力範囲における青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約100%〜約20%内に収まるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記演色評価数は、85を超える、請求項35に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記睡眠前構成における前記演色評価数は70を超え、前記一般的な照明構成における前記演色評価数は85を超え、前記位相シフト構成における前記演色評価数は80を超える、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記睡眠前構成において、前記駆動回路は、前記ダイから放出される放射力の比が前記ミントLEDダイから生成される約1ワットの放射力と、前記赤色/オレンジ色LEDダイから生成される約0.8ワットの放射力と、前記シアンLEDダイから生成される約0.3ワットの放射力との間の比となるよう、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、前記駆動回路は、前記ダイから放出される放射力の比が、前記ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットとなり、前記赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.2ワットとなり、前記青色LEDダイから生成される放射力が約0.2ワットとなるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、前記ダイから放出される放射力の比が、前記ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットとなり、前記赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.1ワットとなり、前記青色LEDダイから生成される放射力が約0.5ワットとなるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記睡眠前構成において、前記駆動回路は、約0.6ワットの放射力が前記ミントLEDダイによって生成され、約0.5ワットの放射力が前記赤色/オレンジ色LEDダイによって生成され、約0.2ワットの放射力が前記シアンLEDダイによって生成されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、前記駆動回路は、約1.9ワットの放射力が前記ミントLEDダイによって生成され、約0.3ワットの放射力が前記赤色/オレンジ色LEDダイによって生成され、約0.4ワットの放射力が前記シアンLEDダイによって生成され、約0.4ワットの放射力が前記青色LEDダイによって生成されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において、前記駆動回路は、約1.7ワットの放射力が前記ミントLEDダイによって生成され、約0.2ワットの放射力が前記赤色/オレンジ色LEDダイによって生成され、約0.9ワットの放射力が前記青色LEDダイによって生成されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記睡眠前構成において、前記駆動回路は、約950mAの電流が前記ミントLEDダイへ送達され、約1,000mAの電流が前記赤色/オレンジ色LEDダイへ送達され、約65mAの電流が前記シアンLEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記位相シフト構成において前記駆動回路は、約950mAの電流が前記ミントLEDダイへ送達され、約150mAの電流が前記赤色/オレンジ色LEDダイへ送達され、約235mAの電流が前記シアンLEDダイへ送達され、約525mAの電流が前記青色LEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、前記駆動回路は、約500mAの電流が前記ミントLEDダイへ送達され、約250mAの電流が前記赤色/オレンジ色LEDダイへ送達され、約210mAの電流が前記シアンLEDダイへ送達され、約190mAの電流が前記青色LEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- ミントダイによって生成されるパワースペクトルは、460−490nm領域においてノッチまたは溝部を有する、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- 前記ミントダイのパワースペクトルは、約470〜475nmまたはその近隣において最小中心を有するノッチまたは溝部を有する、請求項48に記載の調節可能なLEDランプ。
- ミントダイによって示されるパワースペクトルにおいて、470〜480nm範囲における放射力の最大強度は、前記ダイのピーク強度の約2.5%未満である、請求項26に記載の調節可能なLEDランプ。
- ミントダイによって示されるパワースペクトルにおいて、460〜490nm範囲における放射力の最大強度は、前記ダイのピーク強度の約5%未満である、請求項40に記載の調節可能なLEDランプ。
- 演色評価数が70を超える、生物学的に調節された光出力を生成する、調節可能なLEDランプの製造方法であって、
ベースをハウジングに取り付けること;前記ハウジング内の電力回路のリード線を前記ベースへ電気的に接続すること;前記ハウジング内に配置された駆動回路を前記電力回路へ電気的に接続することと、
複数のLEDダイそれぞれが前記駆動回路へ電気的に接続されかつ前記駆動回路によって駆動されるように、前記ハウジングへ接続されたサポート上へ前記複数のLEDダイを取り付けることであって、前記複数のLEDダイは、2つの赤色/オレンジ色LEDダイ、3つのシアンLEDダイ、3つのミントLEDダイおよび3つの青色LEDダイを含む、ことと、
複数の光出力構成のうちの1つの内部のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することであって、前記複数の光出力構成は、睡眠前構成、位相シフト構成および一般的な照明構成を含む、ことと、
を含む、方法。 - 前記睡眠前構成、前記方法は、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約10%を下回るように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記位相シフト構成において、前記方法は、可視スペクトル出力範囲約455nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約125%を上回るように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記一般的な照明構成において、前記方法は、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルが、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約100%〜約20%内に収まるように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記方法は、前記睡眠前構成において、前記ダイから放出される放射力の比が前記ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットであり、前記赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.8ワットであり、前記シアンLEDダイから生成される放射力が約0.3ワットとなるように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記方法は、前記一般的な照明構成において、前記ダイから放出される放射力の比が、前記ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットであり、前記赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.2ワットであり、前記青色LEDダイから生成される放射力が約0.2ワットとなるように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記ダイから放出される放射力の比が、前記ミントLEDダイから生成される放射力が約1ワットであり、前記赤色/オレンジ色LEDダイから生成される放射力が約0.1ワットであり、前記青色LEDダイから生成される放射力が約0.5ワットとなるように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記睡眠前構成において、前記方法は、約950mAの電流が前記ミントLEDダイへ送達され、約1,000mAの電流が前記赤色/オレンジ色LEDダイへ送達され、約65mAの電流が前記シアンLEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記位相シフト構成において、前記方法は、約950mAの電流が前記ミントLEDダイへ送達され、約150mAの電流が赤色LEDダイへ送達され、約235mAの電流が前記シアンLEDダイへ送達され、約525mAの電流が前記青色LEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記一般的な照明構成において、前記方法は、約500mAの電流が前記ミントLEDダイへ送達され、約250mAの電流が赤色LEDダイへ送達され、約210mAの電流が前記シアンLEDダイへ送達され、約190mAの電流が前記青色LEDダイへ送達されるように、前記複数のLEDダイを駆動するように前記駆動回路を構成することをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- LEDランプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されかつ電力源へ電気的に接続するように構成された駆動回路と、
前記ハウジングへ接続されたサポート上に取り付けられた複数のLEDダイであって、前記複数のLEDダイはそれぞれ、前記駆動回路へ電気的に接続されかつ前記駆動回路によって駆動され、前記駆動回路は、前記複数のLEDダイのうち少なくとも一部を駆動して睡眠前照明スペクトルを生成し、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルは、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約10%を下回る、複数のLEDダイと、
を含み、
前記複数のLEDダイに含まれるミントダイのパワースペクトルは、460−490nm領域においてノッチまたは溝部を有する、LEDランプ。 - LEDランプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されかつ電力源へ電気的に接続するように構成された駆動回路と、
前記ハウジングへ接続されたサポート上に取り付けられた複数のLEDダイであって、前記複数のLEDダイはそれぞれ、前記駆動回路へ電気的に接続されかつ前記駆動回路によって駆動され、前記駆動回路は、前記複数のLEDダイのうち少なくとも一部を駆動して睡眠前照明スペクトルを生成し、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルは、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約10%を下回る、複数のLEDダイと、
を含み、
LEDミントダイパワースペクトルは、約470〜475nmまたはその近隣において最小中心を有するノッチまたは溝部を有する、LEDランプ。 - LEDランプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されかつ電力源へ電気的に接続するように構成された駆動回路と、
前記ハウジングへ接続されたサポート上に取り付けられた複数のLEDダイであって、前記複数のLEDダイはそれぞれ、前記駆動回路へ電気的に接続されかつ前記駆動回路によって駆動され、前記駆動回路は、前記複数のLEDダイのうち少なくとも一部を駆動して睡眠前照明スペクトルを生成し、可視スペクトル出力範囲約380nm〜約485nmにおける青色出力強度レベルは、約485nmを超える可視スペクトル出力中の他の任意のピークの相対的スペクトルパワーの約10%を下回る、複数のLEDダイと、
を含み、
ミントダイによって示されるパワースペクトルにおいて、470〜480nm範囲における放射力の最大強度は、前記ダイのピーク強度の約2.5%未満である、LEDランプ。 - 前記ランプの有効性は、約90ルーメン/ワットを超える、請求項62から64のいずれか一項に記載のLEDランプ。
- 前記複数のLEDダイを少なくとも1つのさらなる光出力構成において駆動するように前記駆動回路を駆動するように前記駆動回路へ電気的に接続された出力選択コントローラをさらに含む、請求項62から65の何れか一項に記載のLEDランプ。
- 前記さらなる光出力構成は、位相シフト構成および一般的な照明構成を含む、請求項66に記載のLEDランプ。
- 前記一般的な照明構成において、有効性は約69ルーメン/ワットを超え、前記位相シフト構成において、前記有効性は約63ルーメン/ワットを超え、睡眠前構成において、前記有効性は90ルーメン/ワットを超える、請求項67に記載のLEDランプ。
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