JP7266763B2 - 改善された光品質を提供する色温度制御可能なｌｅｄフィラメントランプ - Google Patents

Description

本開示は概して固体照明の技術分野に関する。より具体的には、本開示は、種々の色温度を提供する発光ダイオードフィラメントを備える照明デバイスに関する。

白熱ランプは、発光ダイオード（light-emitting diode；ＬＥＤ）ベースの照明ソリューションによって急速に置き換えられつつある。しかしながら、白熱電球の外見を有するレトロフィットランプを持つことが、ユーザによって評価され、望まれている。

固体照明デバイスは、白熱、蛍光、及びガス放電をベースとする照明デバイスに優る多くの利点を提供することができる。例えば、固体照明デバイスは、動作寿命の増加、電力消費の削減、及びより高い有効性をもたらすことができる。ＬＥＤなどの固体照明デバイスは、広範な照明用途において採用されている。

ＬＥＤベースの照明デバイスの開発は絶えず進行しており、従来の光源を用いて可能であったものをはるかに超えて広がる新たなソリューションを提供し得る。

国際公開第２０１９／１６６２７３号は、第１の色温度を有する光を放出するように構成された少なくとも１つの第１のフィラメントと、第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する光を放出するように構成された少なくとも１つの第２のフィラメントと、を備える発光ダイオード光源であって、第１のフィラメント及び第２のフィラメントの各々が細長い形状の基材を備え、少なくとも１つの発光ダイオードが基材上に配置されている、発光ダイオード光源、を備える、ＬＥＤフィラメントランプについて開示している。ＬＥＤフィラメントランプは、少なくとも１つの所定の設定に従って、第１のフィラメントから放出される光の第１の強度を制御し、第２のフィラメントから放出される光の第２の強度を制御して、所定の設定の機能としてＬＥＤフィラメントランプから放出される光の全色温度を制御するように構成された制御ユニットを更に備える。

本開示の全体的な目的の１つは、種々の色温度を有する光を種々の方向に供給する照明デバイスを提供することである。更に、本照明デバイスは、種々の方向に光を供給することができる。

この目的及び他の目的は、添付の独立請求項において定義されるような照明デバイスにより達成される。従属請求項によって、他の実施形態が定義される。

本開示の第１の態様によれば、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、第１の相関色温度（ＣＣＴ）を有する光を放出するように適合された少なくとも１つの第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）フィラメントを備える。照明デバイスは、第１のＣＣＴとは異なる第２のＣＣＴを有する光を放出するように適合された少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントを更に備える。各ＬＥＤフィラメント、すなわち第１のＬＥＤフィラメントの各々及び第２のＬＥＤフィラメントの各々は、互いに反対側に配置されてＬＥＤフィラメントの伸長方向に沿って延びる第１の側部及び第２の側部を有する。更に、各ＬＥＤフィラメント、すなわち第１のＬＥＤフィラメントの各々及び第２のＬＥＤフィラメントの各々は、その第１の側部から、第１の、光のより多くの部分を放出（出力）し、その第２の側部から、第２の、光のより少ない部分を放出するように構成されている。

照明デバイスは、照明器具ソケットに接続可能な口金と、少なくとも部分的に光透過性のエンベロープとを更に備える。エンベロープは、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲する。エンベロープは口金上に取り付けられている。

口金からエンベロープの上部まで長手方向軸線が延びている（上部は、長手方向軸線に沿って口金とは反対側にある）。

少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々は、長手方向軸線に対して第１の角度で配置されている。少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々は、その第１の側部が、概ね照明デバイスの上部を向くように更に構成（回転／角度付け）されている。したがって、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々の第２の側部は、概ね照明デバイスの口金に面している。第１の角度は、第１のＬＥＤフィラメントから長手方向軸線まで形成された角度として定義することができる。

少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々は、長手方向軸線に対して第２の角度で配置されている。少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々は、その第１の側部が、概ね照明デバイスの口金を向くように更に構成（回転／角度付け）されている。したがって、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々の第２の側部は、概ね照明デバイスの上部を向いている。第２の角度は、第２のＬＥＤフィラメントから長手方向軸線まで形成された角度として定義することができる。

光源の白色度は、多くの場合、理想的な黒体放射体に関連して説明される。理想的な黒体の温度が上昇すると、黒体は輝き始める（光を放出する）。比較的低い温度では、赤色光が放出される。更に温度が増加すると、放出される光は黄色になり、最終的には、非常に高い温度では、放出される光が白色になる。光源の相関色温度（ＣＣＴ）は、最も類似した色を示す理想的な黒体放射体の（ケルビンで表される）温度である。黒体線又は黒体軌跡（ＢＢＬ）は、その温度が変化するにつれて、そのような黒体が特定の色度空間をたどる経路である。換言すれば、ＢＢＬは、理想的な黒体が様々な温度に対して放出するであろう様々な色を含む、又はそのような色について記述している。

ある意味では、色温度の日常的概念はＣＣＴスケールとは反対である。通常、赤色がより強い光は温かいとされる一方で、白色青色光は冷たいとされる。ＣＣＴスケールでは、赤色（暖かい）光はより低い（より冷たい）温度に対応する一方で、白色（冷たい）光はより高い（より暖かい）温度に対応する。

少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々は、その第１の側部から、その光のより多くの部分を放出（又は出力）し得る。少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々が、ＬＥＤフィラメントの第１の側部が概ね照明デバイスの上部を向くように、長手方向軸線からある角度で配置されているため、第１のＣＣＴを有する光のより多くの量（又は部分）が、照明デバイスの底部からよりも照明デバイスの上部から放出（又は出力）され得る。

同様に、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々は、その第１の側部から、その光のより多くの部分を放出（又は出力）し得る。少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々が、ＬＥＤフィラメントの第１の側部が概ね照明デバイスの口金を向くように、長手方向軸線からある角度で配置されているため、第２のＣＣＴを有する光のより多くの量（又は部分）が、照明デバイスの上部からよりも照明デバイスの口金から放出（又は出力）され得る。したがって、本開示に記載する照明デバイスは、照明デバイスの上部から１つの色温度の光を（光のより多い部分が第１のＣＣＴを有し、光のより少ない部分が第２のＣＣＴを有して）供給してもよく、照明デバイスの口金の近くで、別の色温度を有する光を（光のより少ない部分が第１のＣＣＴを有し、光のより多い部分が第２のＣＣＴを有して）供給してもよい。

したがって、単一の照明デバイスが、種々の方向に種々の色温度を有する光を供給し、それにより、種々の照明目的のための単一の照明デバイスを提供することができる。この照明デバイスを、種々の方向に光を供給するために使用することも可能である。例えば、第１の色温度を有する光が照明デバイス（又は照明デバイスが配置されている照明器具）の上部から出て、それにより、例えば第１の色温度の光を指向性光として供給し得て、第２の色温度を有する光が照明デバイス（又は照明デバイスが配置されている照明器具）の下部（又は口金）から出力され、それにより、第２の色温度の光を周囲光（例えば、照明器具により散乱された光）として供給し得る。

いくつかの実施形態によれば、第１の角度は２０°～７０°の範囲内にあり得る。第２の角度は２０°～７０°の範囲内にあり得る。

ＬＥＤフィラメントをそのような角度で配置することにより、照明デバイスの上部の近くで放出された光の色温度と、照明デバイスの口金の近くで放出された光の色温度との間を滑らかに遷移させることができる。そのような角度は、より大きい角度の影響であり得る、種々の方向に放出される光におけるＣＣＴのより顕著な差と、より小さい角度の影響であり得る、より全方向性である照明との間のバランスを更にもたらし得る。

例えば、第１の角度は２５°～６５°の範囲内にあり得る。具体的には、第１の角度は３０°～６０°の範囲内にあり得る。より具体的には、第１の角度は３５°～５５°の範囲内にあり得る。

例えば、第２の角度は２５°～６５°の範囲内にあり得る。具体的には、第２の角度は３０°～６０°の範囲内にあり得る。より具体的には、第２の角度は３５°～５５°の範囲内にあり得る。

いくつかの実施形態によれば、第１の角度は、第２の角度に少なくとも実質的に等しくてもよい。

少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントと少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントとを、長手方向軸線から同じ（又は少なくとも実質的に同じ）角度で配置することにより、そのような照明デバイスの生産を容易にし得る。これは更に、心地よい外観をもたらし得る。

いくつかの実施形態によれば、第１のＣＣＴと第２のＣＣＴとの差は、少なくとも５００Ｋであり得る。

少なくとも５００ＫのＣＣＴの差は、反対方向（すなわち、照明デバイスの上部の近く、及び照明デバイスの口金の近く）に供給される光に顕著な差をもたらし得る。

例えば、第１のＣＣＴと第２のＣＣＴとの差は、少なくとも７００Ｋであり得る。具体的には、第１のＣＣＴと第２のＣＣＴとの差は、少なくとも９００Ｋであり得る。

いくつかの実施形態によれば、第１のＣＣＴと第２のＣＣＴとの差は、２０００Ｋより低くてもよく、又は２０００Ｋに実質的に等しくてもよい。

２０００Ｋよりも低い、又は２０００Ｋに実質的に等しいＣＣＴの差は、より均質な照明を供給することができ、異なるＣＣＴを有する光の間でのより滑らかな遷移を可能にし得る。

例えば、第１のＣＣＴと第２のＣＣＴとの差は、１７００Ｋより低くてもよく、又は１７００Ｋに実質的に等しくてもよい。具体的には、第１のＣＣＴと第２のＣＣＴとの差は、１６００Ｋより低くてもよく、又は１６００Ｋに実質的に等しくてもよい。

いくつかの実施形態によれば、第１のＣＣＴは、第２のＣＣＴより高くてもよい。

多くの照明器具及び照明デバイスは、照明デバイスの口金とは反対側の照明デバイスの上部が、光を当てることを特に対象とする領域の方を指すように配置されている。そのような照明器具／照明デバイスの例は、デスクランプ、タスクライト、リーディングランプ、多くのペンダントランプなどである。そのような照明デバイスは、指向性光をテーブル表面などの対象とする表面に向けて供給し、一般光を他の方向に供給することができる。本実施形態による照明デバイスは、「より冷たい」指向性光、すなわち、より高いＣＣＴを有する光を、対象とする表面に向けて供給し、より低いＣＣＴを有する「より暖かい」周囲光を供給することができる。より高いＣＣＴは物体の視認性を改善することができ、例えば、読むことを容易にすることができるが、より低いＣＣＴは、より心地よい雰囲気をもたらすことができる。

いくつかの実施形態によれば、第１のＣＣＴは２７００Ｋより高くてもよく、又は２７００に実質的に等しくてもよい。

例えば、第１のＣＣＴは３０００Ｋより高くてもよく、又は３０００Ｋに実質的に等しくてもよい。具体的には、第１のＣＣＴは３５００Ｋより高くてもよく、又は３５００Ｋに実質的に等しくてもよく、例えば４０００Ｋであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、第２のＣＣＴは２５００Ｋより低くてもよく、又は２５００Ｋに実質的に等しくてもよい。

例えば、第２のＣＣＴは２３００Ｋより高くてもよく、又は２３００Ｋに実質的に等しくてもよい。具体的には、第２のＣＣＴは２２００Ｋより低くてもよく、又は２２００Ｋに実質的に等しくてもよく、例えば２０００Ｋであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、照明デバイスは、２７００Ｋ～３５００Ｋの範囲内の平均ＣＣＴを有する光を放出するように適合されてもよい。

照明デバイスの平均ＣＣＴは、各ＬＥＤフィラメントのＣＣＴをＬＥＤフィラメントの光束で重み付けし、重み付けされたＣＣＴを平均化することにより計算することができる。代わりに、平均ＣＣＴは、ＬＥＤフィラメントを積分球に構成し、この構成から得られたＣＣＴを測定することにより得ることができる。

例えば、平均ＣＣＴは、２８００Ｋ～３３００Ｋの範囲内にあり得る。具体的には、照明デバイスの平均ＣＣＴは、２９００Ｋ～３１００Ｋの範囲内にあり得る。

いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々及び少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々は、その第１の側部からその光の少なくともＸ％を放出するように構成されてもよい。Ｘは、６０～９０の範囲内にあり得る。

したがって、そのようなＬＥＤフィラメントの第２の側部から放出される光は、ＬＥＤフィラメントにより放出される全光のうち最大で１－Ｘ％（例えば、最大で１０～４０％）を表し得る。

例えば、第１の側部から放出される光の百分率（Ｘ）は、６５～８５の範囲内にあり得る。具体的には、第１の側部から放出される光の百分率（Ｘ）は、７０～８０の範囲内にあり得る。

いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの数は、２～６の範囲内にあり得る。更に、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの数は、２～６の範囲内にあり得る。

換言すれば、いくつかの実施形態によれば、照明デバイスは、２～６個の第１のＬＥＤフィラメントを備え得る。照明デバイスは、２～６個の第２のＬＥＤフィラメントを更に備え得る。

例えば、第１のＬＥＤフィラメントの数は、３～５の範囲内にあり得て、例えば４であり得る。例えば、第２のＬＥＤフィラメントの数は、３～５の範囲内にあり得て、例えば４であり得る。

いくつかの実施形態によれば、照明デバイスは、少なくとも２つの第１のＬＥＤフィラメントを備えてもよく、照明デバイス内の第１のＬＥＤフィラメントの数（Ｎ）は、照明デバイス内の第２のＬＥＤフィラメントの数（Ｍ）以上であってもよい。

例えば、第２のＬＥＤフィラメントの少なくとも２倍、最大で３倍の第１のＬＥＤフィラメントが存在してもよく、すなわち２Ｍ≦Ｎ≦３Ｍであってもよい。例えば、第１のＬＥＤフィラメントが８個、第２のＬＥＤフィラメントが３個、すなわちＮ＝８、Ｍ＝３であり得る。

いくつかの実施形態によれば、照明デバイスは、コントローラを更に備えてもよい。コントローラは、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントに第１の電力供給を行い、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントに第２の電力供給を行うように構成されていてもよい。

例えば、コントローラは、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給を、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給とは別々に及び／又は異なるように制御するように適合されていてもよい。

例えば、コントローラは、入力信号を受信し、入力信号により提供される（又は入力信号が運ぶ）情報に基づいて、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントに電力を供給し、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントに電力を供給してもよい。

２つ以上の第１のＬＥＤフィラメントを備える実施形態では、コントローラは、第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給を、個々に又はグループとして一緒に、制御するように適合されてもよい。同様に、２つ以上の第２のＬＥＤフィラメントを備える実施形態では、コントローラは、第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を、個々に又はグループとして一緒に、制御するように適合されてもよい。

いくつかの実施形態によれば、コントローラは、入力信号が第１の入力レベルから第２の入力レベルに増加するにつれて、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を、第１の電力レベルから第２の電力レベルに増加させ、続いて、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給を、第１の電力レベルから第２の電力レベルに増加させるように構成されていてもよい。代わりに又は加えて、コントローラは、入力信号が第２の入力レベルから第１の入力レベルに減少するにつれて、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給を第２の電力レベルから第１の電力レベルに減少させ、続いて、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を第２の電力レベルから第１の電力レベルに減少させるように構成されていてもよい。

代わりに、入力信号が増加するにつれて、第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給を最初に増加させ、続いて、第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を増加させてもよい。同様に、入力信号が減少するにつれて、第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を最初に減少させ、続いて、第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給を減少させてもよい。

したがって、コントローラは、加えて又は代わりに、反対に構成されてもよく、例えば、入力信号が増加するにつれて、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給が最初に増加され、その後、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給が増加されることが理解されるであろう。

第１の入力レベルは最小入力レベルであってもよく、第２の入力レベルは最大レベルであってもよい。

少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの第１の電力レベルは、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの第１の電力レベルに等しくてもよい。しかしながら、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの第１の電力レベルは、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの第１の電力レベルとは異なっていてもよい。同様に、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの第２の電力レベルは、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの第２の電力レベルに等しくてもよい。他の実施形態では、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの第２の電力レベルは、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの第２の電力レベルとは異なっていてもよい。

いくつかの実施形態によれば、コントローラは、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給が第１の電力レベルから第２の電力レベルに増加するのと同時に、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を減少させるように更に構成されていてもよい。代わりに又は加えて、コントローラは、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給が第２の電力レベルから第１の電力レベルに減少するのと同時に、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を増加させるように構成されていてもよい。

したがって、入力信号が増加するにつれて、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントが点灯する。第２の電力レベルに達すると、光の強度は同じままであり得るが、第１のＬＥＤフィラメントが暗くなり、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの光が増加するにつれて、放出される光のＣＣＴは変化する場合がある。これは、例えば、第１のＬＥＤフィラメントがオフにされるまで、及び／又は第２のＬＥＤフィラメントに第２の電力レベルで電力が供給されるまで、継続し得る。

上述の実施形態において列挙された特徴の全ての可能な組み合わせを使用する、他の実施形態が想定され得る点に留意されたい。それゆえ、本開示はまた、本明細書で言及される特徴の全ての可能な組み合わせにも関する。

ここで、以下の添付図面を参照して、例示的な実施形態がより詳細に説明される。
いくつかの実施形態による、ＬＥＤフィラメントの側面図である。 いくつかの実施形態による、ＬＥＤフィラメントの上面図である。 いくつかの実施形態による、照明デバイスを示す図である。 いくつかの実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を示す図である。 いくつかの実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成を示す図である。 いくつかの実施形態による、コントローラへの入力値と、対応する電力供給レベルとの関係を示す図である。 いくつかの実施形態による、コントローラへの入力値と、対応する電力供給レベルとの関係を示す図である。

図に示されるように、要素及び領域の大きさは、例示目的で誇張されている場合があり、それゆえ、実施形態の一般的な構造を例示するために提供されている。同様の参照符号は、全体を通して、同様の要素を指す。

ここで、現時点で好ましい実施形態が示されている添付図面を参照して、例示的実施形態が、以降でより完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、完全性及び網羅性のために提供され、当業者に本発明の範囲を完全に伝達するものである。

図１及び図１ａを参照して、いくつかの実施形態によるＬＥＤフィラメントが説明される。

図１は、ＬＥＤフィラメント１００の側面図を示し、図１ａは、同じＬＥＤフィラメント１００の上面図を示す。ＬＥＤフィラメント１００は、細長い支持体１０２を備える。支持体は、第１の（主）表面１０４、及び反対側の第２の（主）表面１０６を有する。複数のＬＥＤ１０８が、支持体１０２の第１の表面１０４上に線形アレイ状に配置されている。ＬＥＤ１０８は、電気接続部１１６により接続され、電気接続部を通してＬＥＤ１０８に電力が供給され得る。

典型的には、１０個を超えるＬＥＤ１０８がＬＥＤフィラメント上に設けられている。例えば、１５個を超えるＬＥＤ１０８、例えば２０個を超えるＬＥＤ１０８が設けられてもよい。

封入材１１０が、ＬＥＤフィラメント１００の第１の表面１０４及びＬＥＤ１０８を封入する。封入材１１０は、任意選択で、図１及び図１ａに示す実施形態のように、第２の表面１０６上に設けられてもよい。封入材１１０は、例えば良好な温度安定性を提供するシリコーンなどのポリマーであってもよい。

封入材１１０は、ＬＥＤ１０８によって放出された光を散乱させるための、封入材中に分散された光散乱粒子を含んでもよい。例えば、光散乱粒子は、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粒子のうちの１つ以上を含み得る。

更に、ルミネッセント材料などの、１つ以上の波長変換材料を、封入材中に分散させてもよい。そのような材料は、第１の波長の光を吸収し、第２の異なる波長の光を放出することができる。例えば、ルミネッセント材料は、緑色／黄色蛍光体（例えば、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）又はルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧ））、及び／又は橙色／赤色蛍光体（例えば、ＫＳＩＦ、ＥＣＡＳ）などの蛍光体であってもよい。

支持体１０２は、少なくとも部分的に光透過性、例えば透明であってもよく、その結果、ＬＥＤ１０８によって放出された光の一部が支持体１０２を通って透過し、支持体１０２の第２の表面１１６から放出されてもよい。支持体を透過する光は、ＬＥＤフィラメント１００の第２の側部１０７から放出される光のより少ない部分１１４の一部を形成してもよい。しかしながら、光のより多い部分１１２は、ＬＥＤフィラメントの第１の側部１０５から放出される。したがって、図１に示す矢印により表されるように、これは、第１の主表面１０４上に配置されたＬＥＤを有する支持体１０２について、光のより多い部分が第２の表面１０６からよりも第１の表面１０４から（支持体１０２から離れるように）放出されることを意味し、これは、ＬＥＤフィラメント１００の第２の側部１０７からよりも第１の側部１０５から光のより多い部分１１２が放出されることにつながり得る。

ＬＥＤ１０８は、青色光及び／又はＵＶ光を放出するように適合されたＬＥＤを備えてもよい。代わりに又は加えて、ＬＥＤは、種々の色の光を放出するように適合されたＬＥＤ、例えば、赤色、緑色、及び青色（ＲＧＢ）ＬＥＤを備えてもよい。青色／ＵＶ ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの組み合わせも使用することができる。

したがって、ＬＥＤ１０８により放出された光（ＬＥＤ光）は、封入材中の粒子により散乱され得る。ＬＥＤ光の一部はまた、色変換材料により吸収され、異なる波長で放出されてもよい。したがって、ＬＥＤフィラメント１００により放出される光の色（及びＣＣＴ）は、使用されるＬＥＤのタイプ（色）と、封入材１１０中の波長変換材料の存在（及びタイプ）とに依存し得る。

ＬＥＤフィラメント１００は、全ての方向に光を放出することができる。しかしながら、光のより多い部分１１２が、ＬＥＤフィラメント１００の第１の側部１０５から放出されてもよい。そのとき、ＬＥＤ光のより少ない部分１１４が、ＬＥＤフィラメントの第２の側部１０７から放出される。光のより多い部分１１２及び光のより少ない部分１１４は、（実質的に）同じ色温度を有する。

一般に、ＬＥＤフィラメントはＬＥＤフィラメント光を供給し得て、線形アレイ状に配置されている複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えてもよい。好ましくは、ＬＥＤフィラメントは、長さＬ及び幅Ｗを有し、Ｌ＞５Ｗである。ＬＥＤフィラメントは、直線構成で、又は、例えば湾曲構成、２Ｄ／３Ｄ渦巻若しくは螺旋などの非直線構成で配置されてもよい。好ましくは、ＬＥＤは、剛性（例えば、ポリマー、ガラス、石英、金属、若しくはサファイアから作製されている）、又は可撓性（例えば、ポリマー、若しくは金属、例えばフィルム若しくは箔で作製されている）であり得る、例えば基板のような細長い支持体上に配置される。

支持体が、第１主表面及び反対側の第２主表面を含む場合、ＬＥＤは、これらの表面のうちの少なくとも一方の上に配置される。支持体は、反射性であってもよく、あるいは、半透明及び好ましくは透明などの光透過性であってもよい。

ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤの少なくとも一部を少なくとも部分的に覆う、封入材を備えてもよい。封入材はまた、第１主表面又は第２主表面のうちの少なくとも一方を、少なくとも部分的に覆ってもよい。封入材は、例えばシリコーンなどの、可撓性であり得るポリマー材料であり得る。更には、ＬＥＤは、例えば種々の色又はスペクトルの、ＬＥＤ光を放出するように構成されてもよい。封入材は、ＬＥＤ光を少なくとも部分的に変換光に変換するように構成されている、ルミネッセント材料を含んでもよい。ルミネッセント材料は、無機蛍光体及び／又は量子ドット若しくは量子ロッドなどの蛍光体であってもよい。

ＬＥＤフィラメントは、複数のサブフィラメントを含んでもよい。

図２を参照して、いくつかの実施形態による照明デバイスが説明される。

図２は、いくつかの実施形態による、照明デバイス３２０の概略図である。照明デバイス３２０は、第１のＬＥＤフィラメント１００及び第２のＬＥＤフィラメント２００を備える。第１のＬＥＤフィラメント１００及び第２のＬＥＤフィラメント２００の両方は、図１及び図１ａを参照して前述したＬＥＤフィラメントと同等であり得る。第１のＬＥＤフィラメント１００は第１のＣＣＴを有する光を放出するように適合され、第２のＬＥＤフィラメント２００は、第１のＣＣＴとは異なる第２のＣＣＴを有する光を放出するように適合されている。

照明デバイス３２０は、少なくとも部分的に光透過性のエンベロープ３２４を更に備える。エンベロープ３２４は、ＬＥＤフィラメント１００、２００を包囲している。エンベロープ３２４は、照明器具のソケットに接続されるように適合された口金３２２に取り付けられている。

ＬＥＤフィラメント１００、２００は保持手段３２８により口金に接続され、保持手段はまた、ＬＥＤフィラメント１００、２００をエンベロープ３２４内の所定位置に維持する。任意選択で、照明デバイスはまた、第１のＬＥＤフィラメント１００に電力供給を行い、第２のＬＥＤフィラメント２００に電力供給を行うように適合された、コントローラ３２６を備えてもよい。保持手段３２８はまた、ＬＥＤフィラメント１００、２００をコントローラ３２６及び／又は口金３２２に接続する電気接続部を備えてもよい。

照明デバイス３２０の口金３２２から上部３３０まで、長手方向軸線Ａが延びている。上部３３０は、長手方向軸線Ａに沿って口金３２２の反対側にある。第１のＬＥＤフィラメント１００は、長手方向軸線Ａから第１の角度θ_１で配置されている。この場合、角度θ_１は、長手方向軸線Ａから第１のＬＥＤフィラメント１００まで、時計回り方向に形成された角度として定義される。更に、第１のＬＥＤフィラメント１００は、その第１の側部１０５（したがって、その支持体の第１の表面）が、口金３２２を向くのではなく、概ね照明デバイス３２０の上部３３０を向くように配置されている。

第２のＬＥＤフィラメント２００は、長手方向軸線Ａから第２の角度θ_２で配置される。この場合、角度θ_２は、長手方向軸線Ａから第１のＬＥＤフィラメント２００まで、反時計回り方向に形成された角度として定義される。更に、第２のＬＥＤフィラメント２００は、その第１の側部２０５（したがって、その支持体の第１の表面）が、照明デバイス３２０の上部３３０を向くのではなく、概ね口金３２２を向くように配置されている。

図３及び図４を参照して、いくつかの実施形態による種々のＬＥＤフィラメント構成１００が説明される。

図３は、いくつかの実施形態による、ＬＥＤフィラメント構成４４１の概略図である。図３のＬＥＤフィラメント構成４４１は、図２を参照して上述した第１のＬＥＤフィラメント１００と同等であり得る２つの第１のＬＥＤフィラメント１００を備える。ＬＥＤフィラメント構成は、図２を参照して上述した第２のＬＥＤフィラメント２００と同等であり得る２つの第２のＬＥＤフィラメント２００を更に備える。

ＬＥＤフィラメント１００、２００の全ては、長手方向軸線Ａに対して実質的に等しい角度で配置されている。ＬＥＤフィラメント１００、２００は各々、ＬＥＤフィラメント１００、２００の全長が長手方向線Ａから実質的に同じ距離に配置されるように構成されている。したがって、ＬＥＤフィラメントは、長手方向軸線Ａに向かって又は長手方向軸線Ａから離れるように角度をなすのではなく、長手方向軸線に対して「側面方向に」角度をなしている。

ＬＥＤフィラメント構成４４１では、ＬＥＤフィラメント１００、２００は均等に間隔を空けており、それらの端点が矩形直方体４４２の角に一致するように配置されている。第１のＬＥＤフィラメント１００は、直方体の対向する側面の対角線を形成する。第２のＬＥＤフィラメント２００は、直方体の対向する側面の対角線を形成する。ＬＥＤフィラメント１００、２００は、全てが同じ側に角度をなしており、その結果、いずれの端点も矩形直方体の同じ角に配置されることはない。

この構成に基づく他の実施形態を想定することができることが理解されるであろう。そのような構成では、ＬＥＤフィラメントは長手方向軸線Ａに対して角度をなしているが、ＬＥＤフィラメントは、長手方向軸線Ａに交差しない方向に沿って延びている。より一般的には、ＬＥＤフィラメントは、長手方向軸線Ａを中心とする直方体の面を表す平面内で延びている。

図４は、同じく、前述の図を参照して上述した第１のＬＥＤフィラメント１００及び第２のＬＥＤフィラメント２００とそれぞれ同等であり得る、２つの第１のＬＥＤフィラメント１００及び２つの第２のＬＥＤフィラメント２００を備える、ＬＥＤフィラメント構成４４３の異なる例を示す。

ＬＥＤフィラメント構成４４３では、ＬＥＤフィラメント１００、２００は、長手方向軸線Ａの周りに均等に配置されている。２つの第１のＬＥＤフィラメント１００は、互いに対向して配置されている。２つの第２のＬＥＤフィラメント２００は、互いに対向して配置されている。更に、全てのＬＥＤフィラメントが、長手方向軸線Ａから同じ角度で配置されている。ＬＥＤフィラメント１００、２００の各々の下端は、長手方向軸線Ａから同じ距離に配置され、ＬＥＤフィラメント１００、２００の各々の上端は、長手方向軸線Ａから同じ、より長い距離に配置されている。したがって、ＬＥＤフィラメント構成４４３のＬＥＤフィラメント１００、２００は、反転された（逆さまの）ピラミッド４４４のエッジに一致する。

図３及び図４は、図２を参照して説明される照明デバイス３２０などの、本開示に記載される照明デバイス内に配置され得る、種々のタイプのＬＥＤフィラメント構成を説明する例示的な例であることが理解されるであろう。他のＬＥＤフィラメント構成は、より多くの、より少ない第１のＬＥＤフィラメント及び／又は第２のＬＥＤフィラメントを備えてもよい。いくつかのＬＥＤフィラメント構成では、ＬＥＤフィラメントは、一緒になって、プリズム又は逆プリズムなどの他の幾何学的形状を説明することができる、又は本開示で定義する角度に準拠する他の形態で配置することができる。

具体例では、ＬＥＤフィラメントは、ジグザグ形状又は王冠形状を形成するように構成されて、２つの隣接するＬＥＤフィラメントの端点が互いに近接して構成されてもよい。

図５及び図６を参照すると、いくつかの実施形態による、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給を制御するための種々の方法が説明される。本方法は、図２を参照して上述したコントローラ３２６などの、照明デバイスのコントローラで実現することができる。

図５は、コントローラに供給される入力信号と、コントローラから少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントに供給される対応する電力供給レベルとの関係５５０を示す。

入力信号のレベルが非常に低い場合、ＬＥＤフィラメントのいずれにも電力供給は行われない。入力信号が（水平軸に沿って左から右に）増加して第１の入力信号レベルｉ_１（すなわち、第１の閾値）を超えると、コントローラは、第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給５５２を、第１の電力供給レベルｐ_１から、最大で第２の電力供給レベルｐ_２２まで徐々に増加させ始める。第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給５５２は第２の電力供給レベルｐ_２２を超えて増加することはなく、入力が更に増加して中間の電力レベルｉ_ｎ（すなわち、第２の閾値）を超えると、同じレベルに留まる。代わりに、入力信号が増加するにつれて、コントローラは、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給５５４を徐々に増加させ始める。第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給５５４は、第１の電力レベルｐ_１から第２の電力レベルｐ_２１に増加する。この実施形態では、第１及び第２のＬＥＤフィラメントは、同じ第１の電力レベルｐ_１を共有するが、異なる第２の電力レベルｐ_２１、ｐ_２２を有する。第１の電力レベルｐ_１は、いくつかの実現形態では、ゼロに等しくてもよい。

したがって、入力レベルが第１の入力レベルｉ_１から中間入力レベルｉ_ｎに増加するにつれて、コントローラが配置されている照明デバイスは、増加する強度を伴って第２のＣＣＴを有する光を放出する。入力レベルが中間レベルｉ_ｎから第２の入力レベルｉ_２に増加するにつれて、放出される光の強度は増加し、放出される光のＣＣＴもまた増加する。

本実施形態では、入力が増加して第２の入力レベルｉ_２を超えて、第１及び第２のＬＥＤフィラメントの両方がそれらの第２の電力レベルにある場合、コントローラは、いずれの電力レベルも更に増加させることはない。この実施形態では、入力レベルと、対応する電力供給レベルとの関係は、入力が増加しているか減少しているかには依存せず、入力信号のある具体的なレベルが、同じ電力供給レベルをもたらす。

図６は、コントローラへの入力信号と、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントに供給される対応する電力供給レベルとの別の関係５６０を示す。

図６では、入力信号が第１の入力信号レベルｉ_１から増加するにつれて、第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給レベル５６２は、図５を参照して説明した方法におけるように、第１の電力レベルｐ_１から第２の電力レベルｐ_２まで徐々に増加する。入力信号が更に増加して中間レベルｉ_ｎを超えると、第１のＬＥＤフィラメントへの電力供給レベル５６２は第１の電力レベルｐ_１に向かって徐々に減少するが、第２のＬＥＤフィラメントへの電力供給５６４は同時に、第１の電力レベルｐ_１から第２の電力レベルｐ_２に増加する。

したがって、入力レベルが第１の入力レベルｉ_１から中間入力レベルｉ_ｎに増加するにつれて、照明デバイスは、増加する強度を伴って第２のＣＣＴを有する光を放出する。入力レベルが中間レベルｉ_ｎから第２の入力レベルｉ_２に増加するにつれて、放出される光の強度は同じままであってもよいが、放出される光のＣＣＴは変化する。第２の入力レベルｉ_２において、照明デバイスは、第２のＣＣＴを有する光を放出する。

当業者は、本発明が、上述の好ましい実施形態に決して限定されるものではない点を、理解するものである。むしろ、多くの修正形態及び変形形態が、添付の請求項の範囲内で可能である。

例えば、照明デバイスが放出される光の方向を変化させるように第１及び第２のＬＥＤフィラメントの電力供給レベルを調整するように、入力信号をプログラミングすることによる。

例えば、ＬＥＤフィラメントの角度が特許請求の範囲に記載された条項に準拠する限り、ＬＥＤフィラメントの構成は変化してもよい。

特徴及び要素が特定の組み合わせで上述されているが、それぞれの特徴又は要素は、他の特徴及び要素を伴わずに単独で使用されることができ、あるいは、他の特徴及び要素の有無に関わらず、様々な組み合わせで使用されることができる。

更に、図面、本開示、及び添付の請求項を検討することにより、開示される実施形態に対する変形形態が、当業者によって理解され、特許請求される発明を実施する際に遂行され得る。請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素を排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。特定の特徴が、互いに異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの特徴の組み合わせが、有利には使用され得ないことを示すものではない。

Claims (15)

1. 第１の相関色温度、つまりＣＣＴを有する光を放出するように適合された少なくとも１つの第１の発光ダイオード、つまりＬＥＤのフィラメントと、
   前記第１のＣＣＴとは異なる第２のＣＣＴを有する光を放出するように適合された少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントであって、
   前記第１のＬＥＤフィラメント及び前記第２のＬＥＤフィラメントの各々が、互いに反対側に配置されて前記第１のＬＥＤフィラメント及び前記第２のＬＥＤフィラメントの各々の伸長方向に沿って延びる第１の側部及び第２の側部を有し、各ＬＥＤフィラメントが、前記第１の側部から、第１の、光のより多くの部分を、前記第２の側部から、第２の、光のより少ない部分を放出するように配置されている、少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントと、
   照明器具ソケットに接続可能な口金と、
   前記口金に取り付けられ、前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメント及び前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントを少なくとも部分的に包囲する、少なくとも部分的に光透過性のエンベロープと、を備える、照明デバイスであって、
   前記口金から前記エンベロープの上部まで長手方向軸線が延び、
   前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々が、前記長手方向軸線から第１の角度で配置され、前記第１の側部が、概ね前記エンベロープの前記上部を向いており、
   前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々が、前記長手方向軸線から第２の角度で配置され、前記第１の側部が、概ね前記口金を向いている、照明デバイス。
2. 前記第１の角度が２０°～７０°の範囲内にあり、前記第２の角度が２０°～７０°の範囲内にある、請求項１に記載の照明デバイス。
3. 前記第１の角度が前記第２の角度に少なくとも実質的に等しい、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
4. 前記第１のＣＣＴと前記第２のＣＣＴとの差が少なくとも５００Ｋである、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明デバイス。
5. 前記第１のＣＣＴと前記第２のＣＣＴとの差が２０００Ｋよりも低い、又は２０００Ｋに実質的に等しい、請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明デバイス。
6. 前記第１のＣＣＴが前記第２のＣＣＴよりも高い、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明デバイス。
7. 前記第１のＣＣＴが２７００Ｋよりも高い、又は２７００Ｋに実質的に等しい、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明デバイス。
8. 前記第２のＣＣＴが２５００Ｋよりも低い、又は２５００Ｋに実質的に等しい、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明デバイス。
9. ２７００Ｋ～３５００Ｋの範囲内の平均ＣＣＴを有する光を放出するように更に適合されている、請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明デバイス。
10. 前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの各々及び前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの各々が、それぞれの前記第１の側部から、それぞれの光の少なくともＸ％を放出するように構成され、Ｘは、６０～９０の範囲内にある、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明デバイス。
11. 前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントの数が２～６の範囲内にあり、前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの数が２～６の範囲内にある、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明デバイス。
12. 少なくとも２つの第１のＬＥＤフィラメントを備え、前記少なくとも２つの第１のＬＥＤフィラメントの数が、前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントの数よりも大きい、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の照明デバイス。
13. 前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントに第１の電力供給を行い、前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントに第２の電力供給を行うように構成されたコントローラを更に備える、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明デバイス。
14. 前記コントローラが、入力信号が第１の入力レベルｉ_１から第２の入力レベルｉ_２に増加するにつれて、前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給を第１の電力レベルｐ_１から第２の電力レベルｐ_２２に増加させ、続いて、前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給を、前記第１の電力レベルｐ_１から第２の電力レベルｐ_２１に増加させる、及び／又は、
    入力信号が前記第２の入力レベルｉ_２から前記第１の入力レベルｉ_１に減少するにつれて、前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給を前記第２の電力レベルｐ_２１から前記第１の電力レベルｐ_１に減少させ、続いて、前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給を、第２の電力レベルｐ_２２から第１の電力レベルｐ_１に減少させるように構成されている、請求項１３に記載の照明デバイス。
15. 前記コントローラが、少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給が前記第１の電力レベルｐ_１から前記第２の電力レベルｐ_２に増加すると同時に、前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給を減少させる、及び／又は、
    前記少なくとも１つの第１のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給が前記第２の電力レベルｐ_２から前記第１の電力レベルに減少すると同時に、前記少なくとも１つの第２のＬＥＤフィラメントへの前記電力供給を増加させるように更に構成されている、請求項１３に記載の照明デバイス。

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