JP7274060B1 - シアン直接発光体を使用する、高criを有するメラノピック光システム - Google Patents

シアン直接発光体を使用する、高criを有するメラノピック光システム Download PDF

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Abstract

Figure 0007274060000001
本発明は、1つ以上の第1の光生成デバイス110、1つ以上の第2の光生成デバイス120、及び1つ以上の第3の光生成デバイス130を備える、光生成システム1000であって、1つ以上の第1の光生成デバイス110が、第1の演色評価数CRI1及び第1の相関色温度Tc1を有する、白色の第1のデバイス光111を生成するように構成されており、1つ以上の第2の光生成デバイス120が、第2の演色評価数CRI2及び第2の相関色温度Tc2を有する、白色の第2のデバイス光121を生成するように構成されており、1つ以上の第3の光生成デバイス130が、470~500nmの範囲から選択される第3の主波長λd3を有する、第3のデバイス光131を生成するように構成されており、CRI1-CRI2≧10、CRI1≧85、Tc2-Tc1≧1000K、Tc1≦3500K、及びTc2≧3000Kであり、光生成システム1000が、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、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を提供する。

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だけ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。
JAN L.SOUMANらの:「Spectral Tuning of White Light Allows for Strong Reduction in Melatonin Suppression without Changing Illumination Level or Color Temperature」、JOURNAL OF BIOLOGICAL RHYTHMS.,vol.33,no.4、2018年8月1日、420~431ページ、XP055647697、ISSN:0748-7304、DOI:10.1177/0748730418784041は、それぞれ2750K及び4850KのCCTを有する2つの白色光源、並びに、青色、第1の緑色、第2の緑色、第1の赤色、第2の赤色、琥珀色、紫色、及びシアンLEDを含めた、11個の異なる光源を有する、照明デバイスを開示している。これらの全ての光源は、独立して制御可能である。
国際公開第2016/199101(A2)号は、独立して制御されることが可能な複数の固体発光体、センサ、及びコントローラを有する、照明デバイスを開示している。固体発光体は、黄色/緑色蛍光体を有する青色LED(白色LED)、短波長青色LED、赤色LED、緑色LED、及びシアンLEDを含む。
国際公開第2017/025613(A1)号は、第1の光源及び第2の光源と、第1の光源及び第2の光源を制御するように構成されている制御システムとを備える、照明デバイスであって、第1の光源が、最大3000Kの相関色温度及び少なくとも75の演色評価数を有する、第1の光源光を供給するように構成されており、第2の光源が、575~780nmの範囲から選択される主波長を有し、かつ最大70の演色評価数を有する、第2の光源光を供給するように構成されている、照明デバイスを開示している。
国際公開第2020/043649(A1)号は、第1の制御モードにおいてデバイス光を生成するように構成されている、光生成デバイスであって、第1の光の第1の供給源と、第1の光とは異なる第2の光の第2の供給源とを備え、第2の光が、470~520nmの範囲から選択される波長を有するシアン様光を含み、デバイス光が、第1の光及び第2の光を含み、第1の制御モードにおいて、第1の光が白色光であり、デバイス光が、シアン様光で強化された白色光である、光生成デバイスを開示している。
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(correlated color temperature;相関色温度)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(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、人々の意識を清明にさせる。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(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://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166223613001975、レポート「CIE TN 003:2015:Report on the First International Workshop on Circadian and Neurophysiological Photometry,2013」;http://cie.co.at/index.php?i_ca_id=978(excelツールボックスhttp://files.cie.co.at/784_TN003_Toolbox.xlsへのリンクを有する)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)。
Figure 0007274060000002
この式は、以下のように単純化されることができ、
Figure 0007274060000003
同様に、以下のように単純化されることができる。
Figure 0007274060000004
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0.906MEF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、
Figure 0007274060000005
によって計算される。Lm単位のルーメンは、通常の方式で計算される。
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、
Figure 0007274060000006
と定義され、SPD(λ)は、光生成デバイスによって放出される光のスペクトルパワー分布であり、m(λ)は、メラノピック感度関数であり、V(λ)は、明所視感度関数である。
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)。
iPRGC刺激を増大させることは、種々の状況及び/又は設定に関連し得る。iPRGC刺激の増大は、照度を増大させることによって、及び/又は、MDERを増大させること(より高いCCT、青色強化)によって行われることができる。双方の選択肢とも、(人々によって嫌われると考えられる)グレアの増大及び/又は望ましくない高いCCTなどの、望まれていない副作用により、制限を有する。MDERを増大させるための代替的選択肢は、スペクトル内の「シアンギャップ」における強度を増大させることによって、行われることができる。調整可能(MDER)システムは、メラノピック刺激を時刻に適合させる(例えば、午前中は高くして、午後/夕方は低くする)ことを可能にし得る。例えば、システムは例えば、温白色チャネルと、(冷白色LEDと組み合わされた)シアン強化チャネルとの、2つの個別のアドレス可能なチャネルから成るものであってもよい。システムは、その場合、2つのストリング間の比率を規定するスイッチを使用する、デュアルチャネルドライバを使用して制御されることができる。広いCCT範囲にわたって、高いCRI(color rendering index;演色評価数、典型的にはCRI R値に基づくもの)を維持するためには、高CRIの冷白色LED及び温白色LEDを使用することが望ましいと思われる。そのような調整可能白色システムは、全CCT範囲にわたって極めて高いCRIを維持し得る。しかしながら、極めて高いCRIを有する、そのような調整可能白色システムは、大幅なMDERの増大(又は、調整可能性)をもたらすとは考えられない。大幅なMDERの増大のためには、より多くのシアン強度が必要とされる。実際には、その場合、CRIは、CCTの増大と共に減少し得ると考えられる。例えば、~3200Kにおいては90未満の、更に~4000Kにおいては80未満の、CRIの低下が知覚され得る。これは、好ましくない場合があり、又は、オフィスの要件に準拠していない可能性さえある。
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、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る、光生成システムを提供する。実施形態では、1つ以上の第1の光生成デバイスは、第1の演色評価数CRI1及び第1の相関色温度Tc1を有する、白色の第1のデバイス光を生成するように構成されている。更には、実施形態では、1つ以上の第2の光生成デバイスは、第2の演色評価数CRI2及び第2の相関色温度Tc2を有する、白色の第2のデバイス光を生成するように構成されている。また更には、実施形態では、1つ以上の第3の光生成デバイスは、470~500nmの範囲から選択される第3の主波長λd3を有する、第3のデバイス光を生成するように構成されている。特に、CRI1-CRI2≧10である。更には、特定の実施形態では、CRI1≧85である。更には、特にTc2-Tc1≧1000Kである。また更には、特定の実施形態では、Tc1≦3500K及び/又はTc2≧3000Kである。特に、光生成システムは、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つ以上を含む、システム光を生成するように構成されている。それゆえ、特に実施形態では、本発明は、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る、光生成システムであって、(a)1つ以上の第1の光生成デバイスが、第1の演色評価数CRI1及び第1の相関色温度Tc1を有する、白色の第1のデバイス光を生成するように構成されており、(b)1つ以上の第2の光生成デバイスが、第2の演色評価数CRI2及び第2の相関色温度Tc2を有する、白色の第2のデバイス光を生成するように構成されており、(c)1つ以上の第3の光生成デバイスが、470~500nmの範囲から選択される第3の主波長λd3を有する、第3のデバイス光を生成するように構成されており、(d)CRI1-CRI2≧10、CRI1≧85、Tc2-Tc1≧1000K、Tc1≦3500K、及びTc2≧3000Kであり、(e)光生成システムが、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つ以上を含む、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。
そのようなシステムの場合、iPRGCのメラノピック刺激を、時刻に適合させることが可能である。更には、そのようなシステムは、光源の比率、特に、それぞれの光源を有する2つのストリング(以下を更に参照)の比率を制御することを可能にし、それによってCCT及びMDERが制御されることができる。更には、驚くべきことに、そのようなシステムの場合、比較的大きいCCT範囲にわたって、少なくとも80などの高いCRIを有する、白色システム光を供給することが可能である。
色温度は、CIE1960の図に基づく(u値、v値、すなわち、CIE1931の2度の等色関数を使用)。
本明細書では、カラーポイント(color point)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てもよい。
上述のように、本発明は、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る、光生成システムを提供する。特に、光生成システムは、複数の第1の光生成デバイスと、複数の第2の光生成デバイスと、複数の第3の光生成デバイスとを備える。
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。
1つ以上の第1の光生成デバイスは、第1の演色評価数CRI1及び第1の相関色温度Tc1(「CCT1」)を有する、白色の第1のデバイス光を生成するように構成されている。更には、1つ以上の第2の光生成デバイスは、第2の演色評価数CRI2及び第2の相関色温度Tc2(「CCT2」)を有する、白色の第2のデバイス光を生成するように構成されている。
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、第1のデバイス光のスペクトル分布と第2のデバイス光のスペクトル分布とが異なっており、例えば、演色評価数(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。それゆえ、実施形態では、第1のカラーポイントと第2のカラーポイントとは、u'に関して最小で0.01、及び/又はv'に関して最小で0.01、例えば、u'に関して最小で0.02、及び/又はv'に関して最小で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のカラーポイントと第2のカラーポイントとは、u'に関して最小で0.03、及び/又はv'に関して最小で0.03異なっていてもよい。
上述のように、第1の光生成デバイス及び第2の光生成デバイスは特に、白色光を生成するように構成されている。しかしながら、第3の光生成デバイスは特に、有色光を生成するように構成されており、より特定的には、実施形態ではシアン光を生成するように構成されている。特に、実施形態では、1つ以上の第3の光生成デバイスは、470~500nmの範囲から選択される第3の主波長λd3を有する、第3のデバイス光を生成するように構成されている。
既に言及されたように、第1の光生成デバイス及び第2の光生成デバイスは特に、白色光を生成するように構成されている。しかしながら、それらは、それぞれのデバイス光のスペクトル特性の点で異なる。特に、第1のデバイス光のCRIは、第2のデバイス光よりも高く、いくつかの実施形態では、実質的に高い。実施形態では、CRI1-CRI2≧10である。更には、特に実施形態では、第1のデバイスのCRIは比較的高く、例えば、特にCRI1≧85である。更には、第1のデバイス光のCCTは、第2のデバイス光のCCTよりも低く、特に実施形態では、実質的に低い。実施形態では、Tc2-Tc1≧1000Kである。更には、特に実施形態では、Tc1≦3500Kであり、例えば、特にTc1≦3200Kのような、Tc1≦3400Kである。特に、実施形態ではTc1≦3000Kである。あるいは、又は更に、実施形態ではTc2≧3000Kであり、例えば、実施形態ではTc2≧3200K、特に実施形態ではTc2≧3400K、更により特定的には、実施形態ではTc2≧3500Kである。特定の実施形態では、Tc2≧4000Kである。上述のように、Tc2>Tc1であり、より特定的には、Tc2-Tc1≧1000Kである。それゆえ、第1のデバイス光は、温白色として示されてもよく、第2のデバイス光は、冷白色として示されてもよい。
上述のように、Tc1≦3500K及びTc2≧3000Kである。Tc1の上限が、Tc2の下限よりも高い場合であっても、Tc2-Tc1≧1000Kの条件が適用される。例えば、Tc1は2000Kとすることが可能であり、Tc2は3000Kとすることが可能である。
光生成システムは、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つ以上を含む、システム光を生成するように構成されている。システム光が、3つの全ての寄与を含むか否かは、固定されたスペクトル特性を有する(本質的に単一の動作モード)か、又は制御可能なスペクトル特性を有する(複数の動作モード)かなどの、デバイスの動作方式に依存し得る(以下もまた更に参照)。
更には、語句「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。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)。
特に、第1のデバイス光は、10°の等色関数を使用するカラーポイントに基づく、白色光である。同様に、第2のデバイス光は、10°の等色関数を使用するカラーポイントに基づく、白色光である。
一般に、カラーポイント及び相関色温度は、2°の等色関数(CIE1931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のデバイス光のカラーポイントを定義することが、より有用であると考えられる。第1のデバイス光のカラーポイントと第2のデバイス光のカラーポイント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カラーポイントが適用される。それゆえ、これらのカラーポイントを比較するためには、双方のカラーポイントが、10°の等色関数に基づいて定義されるべきである。第1のデバイス光のカラーポイントと第2のデバイス光のカラーポイント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カラーポイントが適用される。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1のデバイス光及び第2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。同様に、1つ以上の動作モードにおいて、システム光は白色光である。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1800K~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5SDCM以内のカラーポイントである。
第2の光デバイスが、70以下のCRIを有し得る場合であっても、カラーポイントは、特にBBLから15SDCM以内(2°の等色関数)である。
特に、第1の光生成デバイス及び第2の光生成デバイスはそれぞれ、1つ以上の固体光源と、それぞれの固体光源のそれぞれの固体光源光の少なくとも一部を変換する、1種以上のルミネッセント材料とを含む。このようにして、それぞれのルミネッセント材料のルミネッセント材料光と、オプションとしてまた、それぞれの固体光源の光源光とを含む、第1のデバイス光及び第2のデバイス光が生成されてもよい。
第1のデバイス光は、第1の相関色温度Tc1を有し得る。特に、実施形態では、第1の相関色温度Tc1は、1800~3500K、特に最大で約3400K、更により特定的には最大で約2900K、更により特定的には最大で約2800K、例えば最大で約2700Kの範囲から選択されてもよい。より特定的には、第1の相関色温度Tc1は、少なくとも1800K、例えば、更により特定的には少なくとも約1900Kであってもよい。また更なる特定の実施形態では、第1の相関色温度Tc1は、2000~3400Kの範囲から選択されるような、少なくとも2000Kの範囲から選択されてもよく、例えば、特定の実施形態では2000~2900Kのような、2000~3200Kの範囲から選択されてもよい。それゆえ、第1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。
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。それゆえ、実施形態では、Tc2≧3400Kである。
特に、実施形態では、Tc2-Tc1≧3000Kなどの、Tc2-Tc1≧2500Kである。そのような実施形態では、広い調整可能範囲が得られてもよい。
第1のデバイス光は、少なくとも約85、更により特定的には少なくとも約90のCRIを有し得る。それゆえ、実施形態では、CRI1≧90である。第2のデバイス光は、最大で約75、例えば、より特定的には最大で約70のCRIを有し得る。実施形態では、第2のデバイス光のCRIは、55~75の範囲から選択されてもよい。更には、CRI間の差は、少なくとも10、例えば、更により特定的には少なくとも15であってもよい。それゆえ、実施形態では、CRI1-CRI2≧15である。
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の光源のスペクトルパワー分布とは異なり得る。
特に、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は特に、470~500nmの範囲から選択される。それゆえ、第3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3の主波長λd3は、470~490nmの範囲から選択されてもよい。最良の結果は、474~484nmの範囲から選択された第3の主波長λd3で得られた。更により特定的には、第3の主波長λd3は、約480nmなどの、478~484nmの範囲から選択されてもよい。あるいは、第3の光生成デバイスは、青色及び/又はUV固体光源と、固体光源の青色及び/又はUV光をシアン光(シアン色の第3のデバイス光)に変換するように構成されている、ルミネッセント材料とを含み得る。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「ルミネッセント材料」はまた、複数の異なるルミネッセント材料を指す場合もある。
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の光生成デバイスと、1つ以上の第2の光生成デバイスと、1つ以上の第3の光生成デバイスとを備えてもよく、(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のデバイス光と、第2のデバイス光と、第3のデバイス光と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、1つ以上の第1の光生成デバイスへの電力と、1つ以上の第2の光生成デバイスへの電力と、1つ以上の第3の光生成デバイスへの電力とを(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のデバイス光と、第2のデバイス光と、第3のデバイス光とのうちの、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ラ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)の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へのアクセスを有する、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。
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。
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実装されている、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、ルミネッセント材料のうちの1つ以上は、量子ドットを含み得る。あるいは、又は更に、実施形態では、ルミネッセント材料のうちの1つ以上は、セリウム含有ガーネットタイプのルミネッセント材料を含み得る。あるいは、又は更に、実施形態では、ルミネッセント材料のうちの1つ以上は、二価ユーロピウム系窒化物材料を含み得る。あるいは、又は更に、実施形態では、ルミネッセント材料のうちの1つ以上は、セリウム含有ガーネットタイプのルミネッセント材料、及び二価ユーロピウム系窒化物材料を含み得る。また更なる実施形態では、ルミネッセント材料のうちの1つ以上は、Mn4+に基づく狭帯域赤色発光蛍光体を含み得る。
本明細書でルミネッセント材料が適用される場合、ルミネッセント材料は特に、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、ルミネッセント材料の上流に構成されてもよく、ルミネッセント材料は、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ト材料に関しては、例えば、活性剤又は活性種を有する無機ルミネッセント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、有機ルミネッセント染料であってもよい。
実施形態では、ルミネッセント材料は、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、A12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、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、しかしながらBはまた、ガリウム(Ga)、及び/又はスカンジウム(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ト材料は、(Y1-xLu12:Ceを含み、xは、0以上かつ1以下である。
用語「:Ce」は、ルミネッセント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-xLuAl12: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、(Y0.1Lu0.89Ce0.01Al12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、赤色ルミネッセント材料は、(Ba,Sr,Ca)S:Eu、(Ba,Sr,Ca)AlSiN:Eu、及び(Ba,Sr,Ca)Si: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、CaAlSiN:Eu中、2%のEuを想定すると、正しい式は、(Ca0.98Eu0.02)AlSiN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、あるい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)Si:Euはまた、MSi: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)、Ba1.5Sr0.5Si: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)AlSiN:Euはまた、MAlSiN: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、あるい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ト材料中の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ト材料は特に、第2のルミネッセント材料及び/又は第3のルミネッセント材料として適用されてもよい。
用語「ルミネッセント材料」は、本明細書では特に、無機ルミネッセント材料に関し、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「ルミネッセント材料」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「ルミネッセント材料」の代わりに、用語「ルミネッセント変換器」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、「ルミネッセント材料」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、ルミネッセント材料は、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。ルミネッセント材料は、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、ルミネッセント材料は、放射線を放出する。一般に、ルミネッセント材料は、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、ルミネッセント材料は、下方変換器ルミネッセント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「ルミネッセント材料」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「ルミネッセント材料」はまた、複数の異なるルミネッセント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の光生成デバイスと第2の光生成デバイスと第3の光生成デバイスと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。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(以下もまた更に参照)。
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、
Figure 0007274060000007
と定義され、SPD(λ)は、システム光のスペクトルパワー分布であり、m(λ)は、メラノピック感度関数であり、V(λ)は、明所視感度関数である。
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、予め定義されている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「予め定義されている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は、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。
青色(を帯びた)発光帯域と緑色(を帯びた)発光帯域との間に特定の距離が存在する場合が、CRIとCCTの調整可能性との観点から有用であると特に考えられる。それぞれの半値幅間の距離として測定されるこの距離は、35~55nmなどの、30~60nmの範囲から特に選択されてもよい。距離がより小さいか又はより大きい場合、高いCRIを維持しつつも、CCTに対する調整可能性は、低下する恐れがある。換言すれば、(広い)CCT範囲にわたる調整可能性は、依然として存在し得るものの、90よりも低い、又は、85よりも更に低いものなどの、より低いCRIを許容する場合に限られており、これは、さほど望ましくはない場合がある。それゆえ、実施形態では、白色の第2のデバイス光は、(i)490nm未満のピーク波長を有し、かつ第1のより小さい波長及び第1のより大きい波長(λb1R)によって画定される第1の半値全幅を有する、第1の発光帯域と、(ii)500~650nmの範囲から選択される波長において最大強度を有し、かつ第2のより小さい波長(λb2B)及び第2のより大きい波長によって画定される第2の半値全幅を有する、第2の発光帯域とを含み、30nm≦λb2B-λb1R≦60nmである。更により特定的には、35nm≦λb2B-λb1R≦50nmなどの、35nm≦λb2B-λb1R≦55nmである。
特に、第1の光生成デバイス、第2の光生成デバイス、及び第3の光生成デバイスは、LEDストリング内に構成されている。第1の光生成デバイスは、第1のLEDストリング内に構成されており、第2の光生成デバイス及び第3の光生成デバイスは、第2のLEDストリング内に構成されている。このことにより、CCTを制御することが可能となる。更には、このことにより、高CCTにおける高いMDERと、低CCTにおける比較的低いMDERとが可能となる。更には、上述のように、このことにより、CCT範囲にわたって高いCRIが可能となる。それゆえ、比較的多数のシアンLEDを有すること、すなわち比較的高いMDER値を有することを可能にしつつも、CRIが高レベルに保たれる。
それゆえ、実施形態では、光生成システムは、(i)1つ以上の第1の光生成デバイスを含む、第1のLEDストリングと、(ii)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含む、第2のLEDストリングとを備えてもよい。
特に、実施形態では、第2のLEDストリングは、n2個の第2の光生成デバイス及びn3個の第3の光生成デバイスを含み、n2≧1かつn3≧1であり、n3/n2≧0.25である。例えば、n1=12であり、n2は少なくとも2であり、n3は少なくとも3であり、n2+n3=n1である。しかしながら、他の数もまた可能であり得る。
ストリングが使用されるか否かに関わりなく、特に実施形態では、光生成システムは、n1個の第1の光生成デバイス、n2個の第2の光生成デバイス、及びn3個の第3の光生成デバイスを備えてもよく、n1≧6、n2≧3、及びn3≧3である。更には、特にn3/n2≧0.25である。また更には、一般にn3/n2≦2である。
色の均質性を考慮すると、第3の光生成デバイス間の距離は、過度に大きいものではなくてもよい。例えば、実施形態では、第2の光生成デバイスと第3の光生成デバイスとは、(第1の)最短距離(d1)を互いに有し、最短距離d1≦3.5cmである。また更には、実施形態では、第3の光生成デバイスは、(第3の)最短距離(d3)を互いに有し、最短距離d3≦3.5cmである。第2の光生成デバイスは、(第2の)最短距離を有してもよく、実施形態では、当該最短距離もまた、d2≦3.5cmであってもよい。「最短距離」という表現は、典型的には、2つのデバイス間の最短経路に沿って、すなわち、それらの2つの隣り合う側面間の経路に沿って測定された、2つの隣り合う光生成デバイス間の距離である。それら2つの隣り合う光生成デバイスの間に、他のタイプの光生成デバイスが存在してもよい。
特に、システム光は、1つ以上の動作モードにおいて、白色光であってもよい。例えば、これら1つ以上の動作モードのうちの1つ以上において、MDERは、少なくとも0.65であってもよい。更には、(白色)システム光のCRIは特に、少なくとも80、例えば少なくとも85、例えば実施形態では少なくとも約87以上であってもよい。例えば、実施形態では、CRIは、少なくとも約1000Kの範囲にわたって少なくとも80に維持されてもよい。特定の実施形態では、本システムは、1つ以上の動作モードにおいて、第1のデバイス光、第2のデバイス光、及び第3のデバイス光を含む、白色システム光を生成するように構成されてもよく、システム光は、少なくとも80のCRI及び/又は少なくとも65のMDERを有する。実施形態では、CRIは、少なくとも500Kにわたって、例えば少なくとも1000Kにわたって、少なくとも85であってもよい。
上述のように、システム光は、BBLから約15SDCM以内、より特定的には約10SDCM以内、例えば特に約5SDCM以内のカラーポイントを(これらの1つ以上の動作モードにおいて)有してもよい。この場合、特に2°の等色関数が適用されてもよい(上記もまた参照)。また更には、システム光は特に、少なくとも約50、例えば少なくとも約70、更により特定的には少なくとも約80、また更により特定的には少なくとも約85のR9値を有してもよい。特に、R9は、少なくとも1000Kにわたって少なくとも80であってもよい。更により特定的には、R9は、1000Kにわたって少なくとも50、更により特定的には1000Kにわたって少なくとも約80、例えば、更なる特定の実施形態では、1000Kにわたって、更により特定的には1500Kにわたって、少なくとも約85であってもよい。それゆえ、特定の実施形態では、システム光は、少なくとも85のR9を有してもよい。本明細書では、語句「xxxKにわたって」は特に、CCTの調整可能性範囲を示す。
それゆえ、特定の実施形態では、制御システムは、(i)1つ以上の第1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い。
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。
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。
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。 いくつかの実施形態を概略的に示す。 システム光のいくつかのスペクトルパワー分布、並びにいくつかの更なる態様を示す。 システム光のいくつかのスペクトルパワー分布、並びにいくつかの更なる態様を示す。 システム光のいくつかのスペクトルパワー分布、並びにいくつかの更なる態様を示す。 相対的なメラノピック感度関数(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、必ずしも正しい縮尺ではない。
上述のように、iPRGC刺激を増大させることは、照度を増大させることによって、及び/又は、MDERを増大させること(より高いCCT、青色強化)によって行われることができる。双方の選択肢とも、グレアの増大、極めて高いCCTを人々が嫌うという、望まれていない副作用により、制限を有する。別の選択肢は、スペクトル内のシアンギャップを充たすことによって、MDERを増大させることであろう。調整可能(MDER)システムは、メラノピック刺激を時刻に適合させる(例えば、午前中は高くして、午後/夕方は低くする)ことを可能にし得る。比較的単純なシステムは、温白色チャネルと、(冷白色LEDと組み合わされた)シアン強化チャネルとの、2つの個別のアドレス可能なチャネルから成るものとすることが可能である。システムは、その場合、2つのストリング間の比率を規定するスイッチを使用する、デュアルチャネルドライバを使用して制御されることができる。
ドライバ及び色の均質性の理由から、ストリングの長さは、例えば12(個のLED又はチップ)とすることが可能であり、1つのストリング当たりのシアンLEDの数は、実施形態では、少なくとも6つのような、少なくとも4つなどの、偶数とすることが可能である。広範囲にわたってCRI>90を有することが特に所望されるため、温白色LED(2700又は3000K)は、少なくとも90のCRIを有するべきである(低CCTにおいては、光は本質的に温白色LEDによってのみ生成され得る)。
複数のシミュレーションが行われた:
1) CRI90~100の温白色LEDと、CRI90~100又はCRI80のLEDの冷白色LEDとを使用して、CCTの関数としてのCRIがシミュレートされた。ストリングの長さは、12個のLEDに等しいものに決定された。冷白色ストリングは、例えば、0個のシアンLED、2個のシアンLED、4個のシアンLED、又は6個のシアンLEDを含むものとした。
2) 1に示されたものと同じストリングのセットに関して、CCTの関数としてのメラノピックDERが決定された。
3) 冷白色ストリング内に、0個のシアンLED、2個のシアンLED、4個のシアンLED、及び6個のシアンLEDを有し、ストリングの長さ=12であるシステムに関する、CCTの関数としてのCRI。更には、6500のCCTを有するが、70又は80のCRIを有する冷白色LED間で変化させるものとした。
4) 3に示されたものと同じストリングのセットに関して、CCTの関数としてのメラノピックDERが決定された。
5) CCTの関数としてのR9が、上述のストリングのいくつかに関して決定された。
広いCCT範囲にわたって高CRIを維持するためには、高CRIの冷白色LED(例えば、約100のCRI、及び、例えば6500KのCCT)を使用することが必要であると思われる。調整可能白色システムは、全CCT範囲にわたって極めて高いCRIを維持すると考えられる。しかしながら、調整可能な白色のみでは、大幅なMDERの増大をもたらさない。例えば、4個又は6個のシアンLED/ストリングを有するシステムに関しては、CCTの増大と共に、CRIが急速に減少すると考えられた。例えば、CRIは、~約3200Kにおいては90未満、更に~約4000Kにおいては80未満に低下する。これは、明らかに好ましいものではなく、又は、オフィスの要件に準拠していない可能性さえある。
更には、少なくとも90のCRI及び3000KのCCTを有するLEDを、80のCRI及び6500KのCCTを有するLEDと組み合わせた場合、CRIはCCTと共に減少すると考えられた。更には、第2のストリング内のLEDのうちの約50%のシアンLED数の場合、CRIは、~3000Kにおいては90未満に低下し、~4000Kにおいては80未満に低下すると考えられた。極めて少ないシアン数においてのみ、広いCCT範囲(~6000K)にわたって、CRIが90超のまま留まる。しかしながら、少ないシアンLED数は、例えば線形システムに関しては、シアンLED間の間隔が過度に大きくなり得ることにより、基板の長さにわたる望ましくない色変化をもたらす可能性があるため、さほど望ましいものではない。更には、そのようなシステムのMDERの増大は、制限される場合がある(シアン領域における高い強度は、高いメラノピックDERをもたらすが、CRIを低下させるものであり、それゆえ、M-DERと光品質との間には、常にトレードオフが存在する)。
驚くべきことに、実施形態では、高いシアンLED数を有するシステムに関してCRIを高レベルに維持する、2チャネル調整可能高メラノピックシステムを使用するソリューションが見出された。実施形態では、システムは、一方のストリング内の高CRIの温白色LED、並びに、第2のストリング内のシアンLEDと冷白色LEDとの組み合わせを使用してもよい。特に、高CRIの温白色LED(少なくとも90のCRI)が、遥かに低いCRIを有する(例えば最大で80などの、特に最大で約75、例えば約70などであるべき)冷白色LEDと組み合わされる。
それゆえ、とりわけ、良好な色品質、すなわち、白色の外観、少なくとも80のCRI、及び少なくとも50のR9を維持しつつ、高CCTにおける高MDERと、低CCTにおける低/通常MDERとを有する、調整可能白色光システムが、実施形態では、例えば~482nmの主波長(dominant wavelength;DWL)を有する直接シアンLEDと、CRI70の冷白色LEDとを、一方のストリング内で組み合わせることと、他方のストリング内の、少なくとも90のCRIを有する温白色LEDとによって提供される。結果として得られる当該光源のカラーポイントは、シアンDWLの適切な選択によって、望ましいと考えられる、BBLの下方(2度の等色関数)に調整されることができる。
実施形態では、調整可能システムは、温白色(例えば、12個のLED)と、(12-x個の)冷白色LED及びx個のシアンLEDから成る冷白色ストリングとの、2つの個別のアドレス可能なチャネルを有し得る。この場合、LEDは、1つのLED当たり1個のチップ又はダイを含み、1つ以上のLEDタイプが、1つのLED当たり複数のチップを有する場合には、チャネルごとのLEDの数は、その係数で除算されるべきである。例えば2つのチャネル間のデューティサイクルを変化させることによって、CCT-MDER調整が達成されることができる。
とりわけ、約6500のCCTと僅か70のCRIとを有するLEDを使用することは、ほぼ同じCCTであるが80のCRIを有するLEDを使用することよりも有利であると考えられるが、これはとりわけ、冷白色ストリング内のシアンLEDの数が、より大きくなり得るためである。それゆえ、より均質な構成が提供されてもよい。
更には、シアンLEDの数が、例えば4に等しい場合、広いCCT範囲(例えば、3000~6000K)にわたって少なくとも90のCRIを維持する、システムが得られると考えられる。しかしながら、CRI90+のLEDを使用する(シアンLEDを有さない)調整可能白色システムもまた、そのことを行う可能性があるが、MDERは遥かに低くなるであろう。
更には、シアンLEDの数が6に等しい場合、CRI80及びCCT6500KのLEDを使用するシステムに関して、CRIは、~4700Kにおいて約80未満に低下する可能性があると考えられる。冷白色LEDのCRIを増大させることは、少なくとも80のCRIを有するCCT範囲が、より制限される結果を更にもたらし得る。しかしながら、CRI70/CCT6500KのLEDを使用することにより、調整範囲が著しく改善する。更には、より短い波長の青色LEDを使用してポンピングされる、CRI70/CCT6500のLEDを使用することにより、CRI>80を維持しつつ、約3000~6500Kの調整範囲を有する、システムをもたらすことが可能となる。
R9が50を上回る場合には、1つの追加WELL(基準)点が取得されることができる。第2のストリング内の全てのLEDのうちの少なくとも1/3が、1つのストリング当たりのシアンLEDである全てのシステムは、この要件を満たすと考えられる。
当然ながら、シアン領域のような、眼の感度がより低いスペクトル領域の光を生成することは、効率を低減させる。冷白色ストリング内のシアンLEDが多いほど、より高いCCTにおける効率が低くなる。この場合もまた、CRI80/CCT6500KのLEDの代わりに、CRI70/CCT6500KのLEDを使用することは、より高い効率をもたらすものであるため、有益である。つまり要約すると、シアンLEDと組み合わせたCRI70/CCT6500KのLEDの使用は、シアンLEDを伴うCRI80/CCT6500KのLEDよりも高いCRI及び高い効率と、シアンLEDを伴わない場合よりも高いMDERとをもたらし、望ましいR9を有するシステム光を供給し得る。
以降では、添付図面に関連して、いくつかの実施形態が更に説明される。
図1aは、1つ以上の第1の光生成デバイス110、1つ以上の第2の光生成デバイス120、及び1つ以上の第3の光生成デバイス130を備える、光生成システム1000の一実施形態を概略的に示す。1つ以上の第1の光生成デバイス110は、第1の演色評価数CRI1及び第1の相関色温度Tc1を有する、白色の第1のデバイス光111を生成するように構成されている。1つ以上の第2の光生成デバイス120は、第2の演色評価数CRI2及び第2の相関色温度Tc2を有する、白色の第2のデバイス光121を生成するように構成されている。1つ以上の第3の光生成デバイス130は、470~500nmの範囲から選択される第3の主波長λd3を有する、第3のデバイス光131を生成するように構成されている。特に、以下のうちの1つ以上、特に全てが適用される:CRI1-CRI2≧10、CRI1≧85、Tc2-Tc1≧1000K、Tc1≦3500K、及びTc2≧3000K。実施形態では、Tc2≧3400Kである。更には、特に第3の主波長λd3は、470~490nmの範囲から選択され、例えば実施形態では、約478~484nmの範囲から選択される。更なる特定の実施形態では、Tc2-Tc1≧2500K、CRI1-CRI2≧15、及びCRI1≧90である。特に、光生成システム1000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、システム光1001を生成するように構成されている。
参照符号353は、センサ、特に光学センサ、例えば、昼光センサ又は動きセンサなどを指す。参照符号300は、制御システムを指す。参照符号351は、例えばスマートフォンなどの、ユーザインタフェースを指す。それゆえ、光生成システム1000は、1つ以上の第1の光生成デバイス110のうちの1つ以上、1つ以上の第2の光生成デバイス120のうちの1つ以上、及び1つ以上の第3の光生成デバイス130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300を更に備えてもよい。また更には、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。特に、制御システム300は、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いる。それゆえ、制御システム300は、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いる。
図1bを参照すると、光生成システム1000は、1つ以上の第1の光生成デバイス110を含む、第1のLEDストリング2100と、1つ以上の第2の光生成デバイス120及び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とを備えてもよい。実施形態では、第2のLEDストリングは、n2個の第2の光生成デバイス120、及びn3個の第3の光生成デバイス130を含み、n2≧1かつn3≧1であり、n3/n2≧0.25である。
更には、実施形態では、光生成システム1000は(一般に)、n1個の第1の光生成デバイス110、n2個の第2の光生成デバイス120、及びn3個の第3の光生成デバイス130を備えてもよく、特に、n1≧6、n2≧3、及びn3≧3である。特に、実施形態では、n1=n2+n3である。
図1cで概略的に示されるように、第2の光生成デバイス120と第3の光生成デバイス130とは、最短距離d1を互いに有し得る。例えば、最短距離d1≦3.5cmである。また図1cでも概略的に示されるように、第2の光生成デバイス120は、最短距離d2を互いに有し得る。例えば、これらの最短距離d2≦3.5cmである。また図1cでも概略的に示されるように、第3の光生成デバイス130は、最短距離d3を互いに有し得る。例えば、これらの最短距離d3≦3.5cmである。
実施形態では、光生成システム1000の動作モードにおいて、システム光1001は、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、ここで、MDERは、
Figure 0007274060000008
と定義され、SPD(λ)は、システム光1001のスペクトルパワー分布であり、m(λ)は、メラノピック感度関数であり、V(λ)は、明所視感度関数である。
それゆえ、実施形態では、制御システム300は、動作モードにおいて、予め定義されているMDER値を維持しつつ、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。特に、実施形態では、制御システム300は、動作モードにおいて、入力デバイス350の信号の関数としてMDER値を制御するように構成されてもよい。
図2a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2bもまた、光生成システム1000を備える、ランプ1又は照明器具2の実施形態を概略的に示す。
図3aは、システム光(1000)の、いくつかのスペクトル分布を示す。実線は、CRI90及びCCT2700K若しくは3000Kを有するか、あるいはCRI70若しくはCRI80及びCCT6500Kを有する、種々の白色スペクトルを示す。破線のスペクトルは、温白色とシアン帯域を伴う冷白色との組み合わせであって、種々の相対的寄与を有することにより、3500K、4000K、及び5000KのCCTをもたらす組み合わせを示す。それゆえ、ここでは、3500~5000Kの範囲のCCTを有する白色システム光の場合の実施例が示されている。以下の光学特性が得られた:
Figure 0007274060000009
実施形態では、光生成システム1000の動作モードにおいて、(白色の)第2のデバイス光121は、490nm未満のピーク波長を有し、かつ第1のより小さい波長λ1bB及び第1のより大きい波長λb1Rによって画定される第1の半値全幅を有する、青色の第1の発光帯域と、500~650nmの範囲から選択される波長において最大強度を有し、かつ第2のより小さい波長λb2B及び第2のより大きい波長λ2bRによって画定される第2の半値全幅を有する、緑色/黄色の第2の発光帯域とを含み、35nm≦λb2B-λb1R≦55nmである。図3b及び図3cは、このことをより詳細に模式的に示す。理解する目的上、シアン帯域は削除されている。
図4は、ヒトの眼の、相対的なメラノピック感度関数(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感度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。
Figure 0007274060000010
Figure 0007274060000011
Figure 0007274060000012
Figure 0007274060000013
Figure 0007274060000014

Figure 0007274060000015
Figure 0007274060000016
Figure 0007274060000017
Figure 0007274060000018
Figure 0007274060000019
図5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)」はまた、用語「備える(comprises)」が「から成る(consists of)」を意味する実施形態も含む。
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。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。
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)

  1. 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る、調整可能光生成システムであって、
    前記1つ以上の第1の光生成デバイスが、第1の演色評価数CRI1及び第1の相関色温度Tc1を有する、白色の第1のデバイス光を生成するように構成されており、
    前記1つ以上の第2の光生成デバイスが、第2の演色評価数CRI2及び第2の相関色温度Tc2を有する、白色の第2のデバイス光を生成するように構成されており、
    前記1つ以上の第3の光生成デバイスが、470~500nmの範囲から選択される第3の主波長λd3を有する、第3のデバイス光を生成するように構成されており、
    CRI1-CRI2≧10、CRI1≧85、Tc2-Tc1≧1000K、Tc1≦3500K、及びTc2≧3000Kであり、
    前記調整可能光生成システムが、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つ以上を含む、システム光を生成するように構成されており、
    前記調整可能光生成システムが、前記1つ以上の第1の光生成デバイスを含む、第1のLEDストリングと、前記1つ以上の第2の光生成デバイス及び前記1つ以上の第3の光生成デバイスを含む、第2のLEDストリングとを更に備え、
    前記調整可能光生成システムが、前記第1のLEDストリングと、前記第2のLEDストリングとの間の比率を制御するように構成されている調整可能光生成システム。
  2. Tc1≦3400Kであり、Tc2≧3400Kである、請求項1に記載の調整可能光生成システム。
  3. 前記第3の主波長λd3が、470~490nmの範囲から選択される、請求項1又は2のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  4. 前記第3の主波長λd3が、478~484nmの範囲から選択される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  5. Tc2-Tc1≧2500K、CRI1-CRI2≧15、及びCRI1≧90である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  6. 前記調整可能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0.45~1.3の範囲から選択されるMDER値を有し、MDERが、
    Figure 0007274060000020
    と定義され、SPD(λ)が、前記システム光のスペクトルパワー分布であり、m(λ)が、メラノピック感度関数であり、V(λ)が、明所視感度関数である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  7. 前記白色の第2のデバイス光が、490nm未満のピーク波長を有し、かつ第1のより小さい波長及び第1のより大きい波長λb1Rによって画定される第1の半値全幅を有する、第1の発光帯域と、500~650nmの範囲から選択される波長において最大強度を有し、かつ第2のより小さい波長λb2B及び第2のより大きい波長によって画定される第2の半値全幅を有する、第2の発光帯域とを含み、35nm≦λb2B-λb1R≦55nmである、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  8. 前記システム光が、黒体軌跡BBLから約15SDCM以内のカラーポイントを有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  9. 前記第2のLEDストリングが、n2個の第2の光生成デバイス及びn3個の第3の光生成デバイスを含み、n2≧1かつn3≧1であり、n3/n2≧0.25である、請求項8に記載の調整可能光生成システム。
  10. n1個の第1の光生成デバイス、n2個の第2の光生成デバイス、及びn3個の第3の光生成デバイスを備え、n1≧6、n2≧3、及びn3≧3であり、前記第3の光生成デバイスが、互いまでの最短距離を有し、前記最短距離≦3.5cmである、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  11. 前記1つ以上の第1の光生成デバイスのうちの1つ以上、前記1つ以上の第2の光生成デバイスのうちの1つ以上、及び前記1つ以上の第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1乃至10のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  12. 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、前記制御システムが、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11に記載の調整可能光生成システム。
  13. 前記制御システムが、動作モードにおいて、請求項6において定義されているような、予め定義されている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11又は12のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  14. 1つ以上の動作モードにおいて、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のデバイス光を含む、白色システム光を生成するように構成されており、前記システム光が、少なくとも80のCRI及び少なくとも85のR9を有する、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の調整可能光生成システム。
  15. 請求項1乃至14のいずれか一項に記載の調整可能光生成システムを備える、ランプ又は照明器具。
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