KR20170139572A - 혼합 스펙트럼을 갖는 멀티채널 램프 시스템 및 방법 - Google Patents

혼합 스펙트럼을 갖는 멀티채널 램프 시스템 및 방법 Download PDF

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게리 로버트 알렌
토마스 존 보일
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데이비드 씨. 더딕
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지이 라이팅 솔루션스, 엘엘씨
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Abstract

복합 광원 및 방법은 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색 성분 광원 및 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색 성분 광원을 사용한다. 제2 실질적으로 백색광은 제1 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도를 갖는다. 제1 및 제2 실질적으로 백색광은 실질적으로 중간 온백색광을 제공하도록 조합된다.

Description

혼합 스펙트럼을 갖는 멀티채널 램프 시스템 및 방법
<관련 출원의 상호 참조>
본 출원은 2015년 4월 21일 출원되고 그 전체 개시내용이 본 명세서에 참조로서 포함되는 미국 가출원 제62/150,800호를 우선권 주장한다.
<분야>
본 명세서에 개시된 요지의 실시예는 조명 시스템에 관한 것이다.
비교적 많은 양의 청색광을 갖는 광은 인간 및 다른 포유류의 멜라토닌 억제와 상관될 수도 있고, 멜라토닌은 수면 타이밍 및 다수의 다른 것들을 포함하는 생리학적 기능의 일주기 리듬(circadian rhythm)의 동조(entrainment)(동기화)에 수반되는 주요 호르몬이라는 것이 알려져 있다. 따라서, 낮은 럭스 레벨(lux level)에서 저청색(low-blue), 저상관 색온도(correlated color temperature: CCT)(예를 들어, 2000 K) 스펙트럼이 멜라토닌 생성을 조장하고, 이러한 스펙트럼을 채택하는 광원의 사용자의 수면 촉진을 돕는다. 높은 럭스 레벨에서 고청색(high-blue), 고CCT(예를 들어, 7000 K) 스펙트럼은 일반적으로 멜라토닌 생성을 억제하고, 이러한 스펙트럼을 포함하는 광원의 사용자가 아침에 기상하고 주간에 긴장감을 느끼는 것을 보조할 수도 있다. 이러한 조명의 비교적 새로운 용례는 일주기 조명(Circadian Lighting)으로서, 또는 인간 중심 조명(Human-centric Lighting)의 서브세트로서 알려져 있다.
인간 멜라토닌 생성 또는 억제에 대한 광의 효과에 관계할 수도 있는 몇몇 발광 다이오드(light-emitting diode: LED) 기반 램프가 알려져 있다. 미국 특허 출원 공개 제2015/0062892호는 제1 LED 방출(예를 들어, 제1 스펙트럼을 방출하는 하나 이상의 LED) 및 제2 LED 방출(예를 들어, 제2 스펙트럼을 방출하는 하나 이상의 LED)을 포함하도록 형성된 광원을 설명하고 있는 데, 여기서 제1 및 제2 LED 방출은 제1 비로부터 제2 비로 변경하는 동안 상대 일주기 자극이 80 초과의 연색 지수(color rendering index)를 유지하면서 변동되도록 제1 비로 또 제2 비로 조합된다.
미국 특허 출원 공개 제2012/0008326호는 가시광을 방출하는 것이 가능한 발광 디바이스 및 발광 디바이스에 근접하는 광 필터링 디바이스를 포함하는 조명 디바이스를 설명하고 있다. 발광 디바이스가 가시광을 방출할 때, 광 필터링 디바이스는 발광 디바이스에 의해 방출된 가시광 내의 청색광 성분을 감소시켜, 이에 의해 가시광에 의해 유발된 멜라토닌 억제에 대한 효과를 감소시키기 위해 가시광의 청색광 성분을 필터링하는 것이 가능하다.
미국 특허 출원 공개 제2014/0228914호는 조정가능한 멜라토닌 억제 효과를 제공하는 다수의 LED 구성요소를 포함하는 고체 상태 발광 디바이스를 설명하고 있다. 다수의 LED 구성요소는 그에 따라 이들의 조합된 출력이 동일한 또는 유사한 색도(chromaticity)를 제공하는 상이한 동작 모드에 따라 동시에 동작될 수도 있지만, 상이한 동작 모드 사이에서 적어도 사전결정된 임계량만큼 상이한 멜라토닌 억제 효과를 제공한다.
일 실시예에서, 복합 광원은 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색 성분 광원과 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색 성분 광원 및 저청색 및 고청색 광원으로부터의 광을 조합하고 혼합하기 위한 광학 시스템을 포함한다. 제2 실질적으로 백색광은 제1 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도를 갖는다. 제1 및 제2 실질적으로 백색광은 광학 시스템 내에서 조합되고 혼합되어 중간 상관 색온도를 갖는 실질적으로 백색광을 제공한다.
다른 실시예에서, (예를 들어, 광을 발생시키는)방법은 하루의 제1 시간 중에 복합 광원의 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것 및 하루의 상이한 제2 시간 중에 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것을 포함하고[광원의 급속한 스위칭으로 혼란스럽지 않게, 눈의 응답보다 빠른 속도로], 제2 실질적으로 백색광은 제1 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도를 갖는다.
다른 실시예에서, 복합 광원은 10%, 5%, 3%, 또는 1% 이내와 같은 약 2500 K 이하(또는 약 2200 K 또는 약 2000 K와 같은, 다른 값 이하)의 상관 색온도(CCT)를 갖는 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색 성분 광원, 적어도 약 3200 K(또는 적어도 약 5000 K 또는 적어도 약 6500 K)의 CCT를 갖는 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색 성분 광원, 저청색 성분 광원 및 고청색 성분 광원 중 어느 것이 각각의 제1 실질적으로 백색광 또는 제2 실질적으로 백색광을 방출하도록 활성화되어야 하는지를 제어하기 위한 제어 유닛, 및 제1 실질적으로 백색광 및 제2 실질적으로 백색광 둘 다가 그를 통해 방출되는 광학 시스템을 포함한다.
다른 실시예에서, 복합 광원은 약 2500 K 이하(또는 약 2200 K 또는 약 2000 K와 같은, 다른 값 이하)의 상관 색온도(CCT)를 갖는 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색 성분 광원, 적어도 약 3200 K(또는 적어도 약 5000 K 또는 적어도 약 6500 K)의 CCT를 갖는 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색 성분 광원, 저청색 및 고청색 광원으로부터의 광을 조합하고 혼합하기 위한 광학 시스템, 및 각각의 제1 실질적으로 백색광 또는 제2 실질적으로 백색광 또는 중간 CCT를 갖는 실질적으로 백색광 중 어느 하나를 방출하기 위해 저청색 성분 광원 및 고청색 성분 광원으로부터의 방출량을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함한다.
본 명세서에 설명된 요지가 첨부 도면을 참조하여, 이하의 비한정적인 실시예의 설명의 숙독으로부터 더 양호하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 혼합 스펙트럼을 생성하는 멀티채널 램프 시스템의 일 실시예를 도시하고 있고;
도 1b는 명소시(photopic) 및 일주기 루멘을 위한 작용 스펙트럼을 도시하고 있고;
도 2는 일 예에 따른 도 1a에 도시되어 있는 저청색 광원의 다양한 실시예에 대한 스펙트럼 파워 분포를 도시하고 있고;
도 3은 일 예에 따른 도 1a에 도시되어 있는 고청색 광원의 다양한 실시예에 대한 스펙트럼 파워 분포를 도시하고 있고;
도 4는 일 예에 따른 도 1a에 도시되어 있는 램프 시스템의 다양한 실시예에 대한 스펙트럼 파워 분포를 도시하고 있고;
도 5는 일 예에 따른 도 1a에 도시되어 있는 램프 시스템의 부가의 실시예에 대한 스펙트럼 파워 분포를 도시하고 있고;
도 6은 u', v' 색도 공간 내의 흑체[플랑키안(Planckian)] 궤적 또는 라인(blackbody locus or line: "BBL")을 도시하고 있고;
도 7은 일 예에 따른 도 6에 도시되어 있는 색도 공간 내의 백체 궤적(white body locus: "WBL")을 도시하고 있고;
도 8은 일 예에 따른 도 6에 도시되어 있는 색도 공간 내의 선호 궤적(preference locus)을 도시하고 있고;
도 9는 일 실시예에 따른 도 6에 도시되어 있는 색도 공간 내의 바람직한 색의 지정된 영역을 도시하고 있고;
도 10은 일 실시예에 따른 도 6에 도시되어 있는 색도 공간 내의 지정된 바람직한 구역을 도시하고 있고;
도 11은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 제1 바람직한 구역 내에 온백색광(warm white light)을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 색도의 조합의 예를 도시하고 있고;
도 12는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 제1 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 색도의 조합의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 13은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 제1 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 14는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 제1 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 15는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 제1 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 16은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 제1 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 17은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제2 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 18은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제2 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 19는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제2 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 20은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제2 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 21은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제2 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 22는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제2 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 23은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제2 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 24는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제3 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 25는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제3 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 26은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제3 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 27은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 더 큰 제3 바람직한 구역 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 도 1a에 도시되어 있는 광원의 조합의 색도의 부가의 예를 도시하고 있고;
도 28은 고체 상태 조명(Solid State Lighting: SSL) 제품에 의한 일반적인 조명(즉, 백색광)을 위한 ANSI 표준 C78.377-2011[American National Standard for Electric Lamps - Specifications for the Chromaticity of Solid State Lighting(SSL) Products]에 의해 추천된 색도의 범위를 도시하고 있다.
몇몇 실시예에서, 2개 이상의 성분 광원의 각각의 스펙트럼의 조합에 의해 발생할 수 있는 복합 광원이 제공된다. 제1 성분 광원은 비교적 낮은 CCT를 갖는 "저청색" 광을 방출할 수도 있고, 제2 성분 광원은 비교적 높은 CCT를 갖는 "고청색" 광을 방출할 수도 있다. 여기서, 저청색 광원은 사용자가 야간에 사용할 수 있도록 멜라토닌 억제를 제한하는 것이 가능할 수도 있는 약 1500 K 내지 약 2500 K의 범위, 그러나 선택적으로 약 1000 K만큼 낮은 CCT를 갖는 SPD 분포에 의해 표현된다. 여기서, 고청색 광원은 사용자가 아침에, 주간 전체에 걸쳐 이를 채용할 수 있도록 멜라토닌 억제를 제한하는 것이 가능할 수도 있는 약 3200 K 내지 약 6500 K의 범위, 그러나 선택적으로 약 10,000 K만큼 낮고, 약 15,000 K만큼 높거나, 또는 더욱 더 큰 값의 CCT를 갖는 SPD 분포에 의해 표현된다.
일주기 조명(Circadian Lighting)의 신흥 용례에서, 용어 "저청색광(low-blue light)" 및 "고청색광(high-blue light)"은 인간의 눈의 각막에 입사하는 멜라토닌 억제광의 광속(flux)을 칭한다. 멜라토닌 억제광의 광속은 2010년 출판물 리아(Rea) 등의 Journal of Circadian Rhythms 2010, 8:2(이하, 2010 리아라고 함)에 정량화되어 있다. 저청색광 및 고청색광에 관계하는 추천된 허용가능한 한계는 과학 문헌에, 예를 들어 2013년 리아 엠에스(Rea MS), 피게이로 엠지(Figueiro MG), "A Working Threshold for Acute Nocturnal Melatonin Suppression from "White" Light Sources used in Architectural Applications", J Carcinogene Mutagene 4: 150 (2013 리아)에서 최근에서야 등장하였다. (멜라토닌 억제에 관련되어 어떠한 조명 표준도 아직 개발되어 있지 않다.) 상기 문헌에는 다음과 같이 제안되어 있다. "격렬한 야간 멜라토닌 억제를 위한 가정된 작업 임계치는 건축 용례에 사용될 수도 있는 "백색" 광원으로부터 각막에서 30 럭스(즉, 저청색광 임계치)로의 30분 노출이다. 이들 값은 선량의 보수적인 추정을 표현하는 데, 타입 I 에러(즉, a<0.05)의 본 발명의 연구 및 전통적인 확률의 실험 결과를 인식하여, 선택된 "온백색" 광원으로부터 200 럭스로의 1시간 노출이 야간 멜라토닌 합성을 신뢰적으로 억제할 수 있는 최저 조명 조건(즉, 고청색광 임계치)일 것이다." 도 1b에 160으로서 도시되어 있는 것과는 상이하게 일주기 루멘을 위한 작용 스펙트럼을 규정할 수도 있고; "일주기 럭스"를 상이하게 정량화하기 위한 방법을 규정할 수도 있고; 저청색 및 고청색 광원을 위한 상이한 임계값을 제안할 수도 있는 과학적 출판물이 존재하지만, 이들 차이점이 본 발명의 요소를 실질적으로 변경하지 않을 것이다.
2013 리아에서와 같이, "저청색" 또는 "고청색" 광원의 정량적 정의는 눈의 각막에 입사하는 럭스(루멘/m2)를 수반하기 때문에, 이들 용어는 광원과 관찰자 사이의 거리, 뿐만 아니라 관찰자의 환경의 반사 특성에 의존한다. 따라서, 관찰자의 환경, 광원으로부터의 거리 및 광원에의 지향을 참조하지 않고, 2013 리아에 제안된 바와 같이, 일주기 럭스(circadian lux: CLA) 또는 명소시 럭스의 견지에서 "저청색" 또는 "고청색" 광원의 한계를 정량적으로 규정하는 것은 비실용적이다. 대신에, 본 출원인은 관찰자의 각막에서 광원의 강도에 관하지 않고, 광원의 SPD만을 참조하여 "저청색" 및 "고청색"을 본 명세서에 규정한다.
명소시 럭스에 대한 CLA의 비는 백열등 램프에 대한 상대 SPD에 유사하게, "CIE 표준 발광체 A"(2856 K의 색온도에서 흑체 방사체)에 대해 동일하게 1.0인 것으로 2010 리아에 규정되어 있다. 따라서, 본 출원인은 "저청색" 광원을 본 명세서에서 1.0 미만, 및 더 바람직하게는 약 0.8 미만 또는 약 0.6 미만의 CLA:명소시 럭스의 비를 갖는 것으로서 정의하고, "고청색" 광원을 본 명세서에서 1.0 초과, 및 더 바람직하게는 약 1.2 초과 또는 약 1.4 초과의 CLA:명소시 럭스의 비를 갖는 것으로서 정의할 수도 있다. 달리 말하면, 본 출원인은 "저청색" 및 "고청색" 광원을 본 명세서에서 동일한 명소시 럭스의 "CIE 표준 발광체 A" 광원(예를 들어, 백열등 또는 온백색 LED 광원)이 제공하는 것보다 관찰자의 각막에서 "실질적으로 적은" 및 "실질적으로 많은" 일주기 럭스를 제공하는 광원으로서 정의한다. 저청색 및 고청색의 본 출원인의 정의는 명소시 럭스 레벨에 독립적이기 때문에, 이어서 저청색 및 고청색 광원 사이의 차이는 본 명세서에 정의된 바와 같이, 각각의 스펙트럼 파워 분포에서 "청색광"의 상대량에 의해서만 결정된다. "청색광"은 도 1b에서 일주기 루멘(160)을 위한 작용 스펙트럼의 범위 내에서 방출되는 광원의 SPD의 부분으로서 본 명세서에서 정의되는 데, 즉 이는 광원의 SPD를 갖는 일주기 루멘에 대해, 작용 스펙트럼(160), 또는 유사한 작용 스펙트럼의 가시 스펙트럼(380 내지 760 nm)에 걸쳐 적분에 의해 제공된, 광원의 일주기 광속(lumen flux)이다.
복합 광원은 2개의 성분 광원의 스펙트럼의 조합일 수도 있고, 여기서 각각의 성분 광원의 컬러 포인트 사이의 타이 라인(tie line)을 따른 컬러 포인트를 제공하는 2개의 스펙트럼의 조합은 향상된 색 선호도를 갖는 흑체 궤적 아래의 백체 궤적 부근에서 중간 백색 방출(예를 들어, 약 2500 K 내지 약 3200 K의 범위와 같은, 온백색 방출)을 생성한다. 몇몇 실시예에서, 제1 및/또는 제2 성분 광원은 다양한 설정으로 색 향상을 허용하기 위한, 협대역 적색 발광 소스(적색 LED, 양자점 이미터, 종래의 적색 니트라이드 형광체보다 더 좁은 폭을 갖는 적색 형광체와 같은 신흥 기술 좁은 적색 이미터, 또는 예를 들어 칼륨 플루오로실리케이트 또는 PFS와 같은 망간 도핑된 헥사플루오로메탈레이트 형광체와 같은)를 포함한다. 협대역 적색 이미터는 약 60 nm 미만, 또는 더 바람직하게는 약 30 nm 미만의 반치전폭(full-width at half-maximum)을 가져야 한다. 복합 광원은 범용 조명을 위해, 또는 디스플레이를 위한 백라이트로서, 또는 다른 목적으로 채용될 수도 있다.
일 실시예에서, 좁은 적색 이미터는 PFS와 같은 형광체를 포함한다. 다른 좁은 적색 이미터 대신에 PFS의 사용은 광원의 증가된 열 안정성, 더 낮은 비용, 및/또는 간단화된 제어와 같은, 하나 이상의 이익을 제공할 수 있다. 적색 LED는 PFS 적색 이미터의 청색 LED 드라이버보다 열적으로 덜 안정적이고 더 고가이다. 현재 이용 가능한 신흥 기술 적색 이미터는 거의 PFS 형광체만큼 좁지 않아, 축소된 근(near)-IR 방출 및 적색 물체의 향상된 포화도의 전체 장점이 이들 형광체에 의해 제공되지 않는다. 양자점(quantum dot)은 비용을 증가시킬 수도 있다[예를 들어, 유해 물질 제한 지침(Restriction of Hazardous Substances directive) 및 양자점 내의 카드뮴의 존재에 기인하여].
본 명세서에 설명된 몇몇 실시예에 따르면, "고청색" 스펙트럼과 "저청색" 스펙트럼의 조합은 개별 컬러 포인트 사이의 타이 라인을 따른 임의의 컬러 포인트의 획득을 허용할 수도 있다. 중간 또는 온백색 스펙트럼(예를 들어, 약 2500 K 내지 약 3200 K)에 대해, 조합된 스펙트럼을 위한 타이 라인은 "백체" 라인 또는 "색 선호도 라인"에 근접하여 배치될 수도 있다. "백색 라인"[또한 "백체 궤적(white body locus)" 또는 "백체 라인"]은 이하의 출판물: "White Lighting," Color Research & Application, volume 38, #2, pp. 82-92 (2013), 저자 엠.에스. 리아(M.S. Rea) 및 제이.피. 프레이시니어(J.P. Freyssinier) (이하 "2013 프레이시니어 참조 문헌")를 참조하여 이해될 수도 있다. "색 선호도 라인"은 이하의 출판물: "Color Preference-based LED Lighting", SPARC International Lighting Events 2015 May 27-29, 2015, 저자 요시 오노(Yoshi Ohno)(이하, "2015 오노 참조 문헌")를 참조하여 이해될 수도 있다. 협대역 적색 발광원이 저청색 광원 구성요소 및/또는 고청색 광원 구성요소에 사용되면, 이는 CRI(Color Rendering Index: 연색 지수), R9(표준 포화 적색의 특수 연색 지수), GAI(Gamut Area Index: 색역 영역 지수), 및/또는 LPI(공개된 국제 출원 WO-2015-035425호에 설명된 바와 같은, 조명 선호도 지수)와 같은, 부가의 색 향상 및 증가된 색 품질 메트릭을 허용할 수도 있다. 국제 출원 WO-2015-035425호는 LPI 메트릭을 위한 일 정의를 개시하고 있고, 이 공개된 특허 출원은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다. 스펙트럼 효율은 통상의 넓은 적색 형광체에 전형적인 약 640 nm를 넘는 비효율적인 방출을 제거함으로써 협대역 적색 발광원의 사용에 의해 또한 증가할 수도 있다.
통상적으로, 본 개시내용의 실시예의 복합 광원은 모두 단일 실시예에서, 저청색 "야간 램프", 고청색 "아침 램프", 및 온백색 "향상된 색 램프"로서 동작하는 광원으로서 기능할 수도 있다.
도 1a는 혼합 스펙트럼을 생성하는 멀티채널 램프 시스템(100)의 일 실시예를 도시하고 있다. 시스템(100)은 선택적으로 복합 광원이라 칭할 수도 있다. 시스템(100)은 광의 상이한 스펙트럼을 생성하는 복수의 상이한 광원(102, 104)을 포함한다. 광원(102, 104)은 발광 다이오드(LEDs), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diodes: OLEDs), 레이저 다이오드(laser diodes: LDs), 또는 광을 발생시키는 다른 유형의 디바이스를 표현할 수 있다. 광원(102)은 저청색 광원일 수 있고, 광원(104)은 고청색 광원을 표현할 수 있다. 각각의 광원(102, 104)은 백색 또는 실질적으로 백색광을 발생시킬 수 있지만, 상이한 상관 색온도(CCT)를 갖는다. 예를 들어, 광원(102)에 의해 발생하는 광은 광원(104)에 의해 발생하는 광보다 낮은 CCT를 가질 수도 있다. 시스템(100)은 상이한 시간에 광을 발생시키는 상이한 광원(102 또는 104)을 가짐으로써[광을 동시에 발생시키는 다른 광원(104 또는 102)이 없음] 그리고/또는 실질적으로 중간 또는 온백색광(예를 들어, 약 2700 내지 약 3000 K 또는 다른 값의 CCT를 갖는 광)을 발생시키기 위해 동시에 광을 발생시키는 광원(102, 104)을 가짐으로써 동작할 수도 있다. 용어 "약(about)"은 CCT가 10%, 5%, 3% 또는 1%와 같은, 언급된 값의 지정된 범위 내에 있을 수도 있다는 것을 지시할 수 있다.
일 양태에서, 광원(102)은 약 2500 K 이하의 CCT를 갖는 광을 발생시킬 수도 있다. 광원(102)에 의해 발생하는 광은 일 실시예에서, 약 1500 K 내지 2000 K만큼 낮거나 또는 약 1000 K만큼 낮은 CCT를 가질 수도 있다. 광원(104)은 적어도 약 3200 K의 CCT를 갖는 광을 발생시킬 수도 있다. 광원(104)에 의해 발생하는 광은 일 실시예에서, 약 10,000 K 내지 15,000 K, 또는 그보다 높은 CCT를 가질 수도 있다. 광원(102)의 일 예는 약 2000 K의 CCT를 갖는 GE ALIGN PM 광원이지만, 광원(102)은 실질적으로 백색인 광 및/또는 약 2500 K 미만(예를 들어, 적어도 약 1500 K 및 약 2500 K 이하, 또는 심지어 약 1000 K만큼 낮은)의 CCT를 갖는 광을 방출하는 임의의 광원을 선택적으로 포함할 수 있다. 광원(104)의 일 예는 약 7000 K의 CCT를 갖는 GE ALIGN AM 광원이지만, 광원(104)은 실질적으로 백색인 광 및/또는 약 3200 K 초과(예를 들어, 적어도 약 6500 K 및/또는 약 15,000 K, 또는 그보다 높은)의 CCT를 갖는 광을 방출하는 임의의 광원을 선택적으로 포함할 수 있다.
광원(102)에 의해 발생하는 광 내의 적은 양의 청색광에 대한 인간 신체의 노출은 신체 내의 멜라토닌 억제를 제한하고 특히 야간에 수면에 들기 위해, 수면 사이클/일주기 리듬을 조절하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 신체는 광원(102)에 의해 발생하는 저청색광에 노출될 때 멜라토닌을 더 용이하게 생성하는 것이 가능할 수도 있다. 광원(104)에 의해 발생하는 광 내의 더 많은 양의 청색광에 대한 노출은 신체 내의 멜라토닌 발생을 억제하고 광원(102)의 저청색광으로의 노출에 대해 신체를 더 경고하고 자각하게 하는 것을 도울 수 있다.
일 실시예에서, 광원(102)은 그 위에 배치된 형광체(108, 110)를 갖는 하나 이상의 청색 LED(106)를 포함한다. 형광체(108, 110)는 LED(106)에 의해 발생하는 청색광을 변환하거나 또는 부분적으로 변환하는 LED(106) 상의 코팅 또는 커버를 표현할 수도 있다. 예를 들어, 형광체(108)는 LED(106)에 의해 발생하는 청색광을 일부 투과된 청색광과 혼합하는 황색광으로 부분적으로 변환하는 황색 형광체 코팅(예를 들어, 이트륨 알루미늄 가넷, 또는 YAG로 형성된 코팅)을 표현할 수도 있다.
형광체(110)는 적색 발광 형광체 코팅을 표현할 수 있다. 이 코팅은 PFS 또는 K2[SiF6]:Mn4 +와 같은 좁은 적색 이미터로 형성될 수 있다. 대안적으로, 형광체(110)는 다른 재료로 형성될 수도 있다. 대안적으로, 형광체(110)는 적색 발광 형광체 코팅의 조합을 표현할 수 있다. 예를 들어, 형광체(110)는 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체(일반식 CaAlSiN3:Eu2 +를 갖는 형광체와 같은) 및 협대역 적색 발광 형광체를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 형광체(110)는 적색 발광 형광체 코팅의 조합을 표현할 수 있다. 예를 들어, 형광체(110)는 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체 및 협대역 적색 발광 형광체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 형광체(110)는 하나 이상의 퍼센트의 광대역 형광체가 협대역 적색 발광 형광체로 대체되어 있는 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체에 의해 형성된다. 다양한 실시예에서, 형광체(110) 내의 이하의 양: 0%[여기서 형광체(110)는 단지 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체일 뿐임], 25%, 50% 및 100%[여기서 형광체(110)는 단지 협대역 적색 발광 형광체일 뿐임], 또는 0%와 100% 사이의 임의의 양의 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체가 협대역 적색 발광 형광체로 대체될 수도 있다. 대체물의 퍼센트는 광의 적색 영역에서의 스펙트럼 파워를 표현하고, 반드시 중량 퍼센트 또는 몰 퍼센트를 나타내는 것은 아니다. 광대역 적색 발광 형광체는, 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체의 스펙트럼 출력의 결정된 스펙트럼 양이 협대역 적색 발광 형광체로 대체되는 점에서, 협대역 적색 발광 형광체로 부분적으로 대체될 수도 있다. 예를 들어, 50%의 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체를 협대역 적색 발광 형광체로 대체하는 것은, 각각의 적색 발광 형광체로부터의 방사 파워의 동등한 비율이 광원(102)으로부터 복합 스펙트럼 내에 존재하는 것을 의미할 수 있다.
광대역 적색 발광 형광체의 적어도 일부를 협대역 적색 발광 형광체로 대체하는 것은 CRI, R9, GAI 및/또는 LPI와 같은 향상된 색 품질 메트릭을 제공할 수 있다. LPWr(스펙트럼 효율의 척도인 방사된 와트당 루멘)의 증가는 광대역 적색 발광 형광체의 적어도 일부의 협대역 적색 발광 형광체로의 대체에 의해 얻어질 수도 있다.
이하의 표는 도 1에 도시되어 있는 형광체(110)를 형성하는 데 사용될 수도 있는 적색 발광 형광체의 몇몇 조합을 열거하고 있다.
양 CRI R9 GAI LPI LPWr
0% 86 31 27 94 275
25% 94 61 28 102 289
50% 93 83 29 104 301
100% 84 85 30 110 321
여기서, 상기 표의 제1 열은 협대역 적색 발광 형광체로부터인 적색 형광체(110)로부터 총 방사 파워의 퍼센트를 지시하고 있고, 표의 제2 열은 광원(102)으로부터 복합 스펙트럼에 대한 연색 지수(CRI) 값을 지시하고 있고, 제3 열은 광원(102)으로부터의 복합 스펙트럼에 대한 표준의 포화된 적색의 충실도에 대한 R9 값을 지시하고 있고, 제4 열은 광원(102)으로부터의 복합 스펙트럼에 대한 색역 영역 지수(gamut area index: GAI)(광원에 의해 조명되는 물체 색의 상대 분리를 지시함)를 표현하고 있고, 제5 열은 광원(102)으로부터의 복합 스펙트럼에 대한 공개된 국제 출원 WO-2015-035425호에 설명된 바와 같은 조명 선호도 지수(Lighting Preference Index: LPI)를 표현하고 있고, 제6 열은 광원(102)으로부터 복합 스펙트럼에 대한 방사된 와트당 루멘(LPWr)을 표현하고 있다. 상기 표 내의 형광체의 다양한 조합에 의해 발생하는 광의 CCT는 0.000의 Duv 값을 갖는 약 2000 K(예를 들어, 2043 K)이다. 표에 나타낸 바와 같이, 적어도 이하의 메트릭: R9(31 내지 85), GAI(27 내지 30), LPI(94 내지 110), LPWr(275 내지 321)의 상당한 이득이 100%의 광대역 적색 이미터를 협대역 적색 이미터로 대체하는 결과로서 보여지고 있다.
도 1b는 명소시 루멘 및 일주기 루멘("청색광") 각각에 관계하는 작용 스펙트럼(150, 160)을 도시하고 있다. 광원의 명소시 광속은 광원의 SPD와 명소시 루멘에 대한 작용 스펙트럼(150)의 가시 스펙트럼(380 내지 760 nm)에 걸친 적분에 의해 제공된다. 광원의 일주기 광속은 광원의 SPD와 일주기 루멘에 대한 작용 스펙트럼(160)의 가시 스펙트럼(380 내지 760 nm)에 걸친 적분에 의해 제공된다.
도 2는 일 예에 따른 도 1a에 도시되어 있는 광원(102)의 다양한 실시예에 대한 SPD를 도시하고 있다. 스펙트럼 파워 분포는 광원(102)에 의해 발생하는 광의 파장을 표현하는 수평축(210) 및 상이한 파장에서 광원(102)에 의해 방출된 방사 파워를 표현하는 수직축(212)을 따라 도시되어 있는 SPD(200, 202, 204, 206, 208)를 포함한다. 분포(200)는 100%의 협대역 적색 발광 형광체로 형성된 형광체(110)를 갖는 광원(102)을 표현하고 있다. 분포(202)는 광대역 적색 발광 형광체에 의한 50% 방사 파워 및 협대역 적색 발광 형광체에 의한 50% 방사 파워를 생성하는 형광체(110)를 갖는 광원(102)을 표현하고 있다. 분포(204)는 광대역 적색 발광 형광체에 의한 75% 방사 파워 및 협대역 적색 발광 형광체에 의한 25% 방사 파워를 생성하는 형광체(110)를 갖는 광원(102)을 표현하고 있다. 분포(206)는 100%의 광대역 적색 발광 형광체로 형성된 형광체(110)를 갖는 광원(102)을 표현하고 있다. 분포(208)는 GE ALIGN PM 광원과 같은, 공지의 광원에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다.
도 2의 SPD에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 분포(200, 202)[및 특히 분포(200)]는 도 2에 도시되어 있는 다른 분포에 비교될 때 600 내지 650 나노미터의 파장을 갖는 스펙트럼 파워의 큰 증가를 나타내고 있다. 이는 광의 이들 파장의 파워의 상당한 이득이 50% 또는 100%의 넓은 적색 이미터를 형광체(110)의 협대역 적색 이미터로 대체함으로써 얻어진다.
광원(104)에 관하여, 광원(104)은 그 위에 배치된 형광체(112)를 갖는 하나 이상의 청색 펌핑 LED(106)를 포함할 수 있다. 형광체(112)는 LED(106)에 의해 발생하는 청색광을 변환하거나 또는 부분적으로 변환하는 LED(106) 상의 코팅 또는 커버를 표현할 수도 있다. 예를 들어, 형광체(112)는 LED(106)에 의해 발생하는 청색광을 일부 투과된 청색광과 혼합하는 황색광으로 부분적으로 변환하는 황색 형광체 코팅(예를 들어, 이트륨 알루미늄 가넷, 또는 YAG로 형성된 코팅)을 표현할 수도 있다. 대안적으로, 형광체(112)는 황색 형광체(예를 들어, YAG)와 적색 형광체(예를 들어, 넓은 적색 니트라이드 또는 좁은 적색 이미터)의 블렌드, 또는 다수의 유형의 황색 및/또는 적색 형광체, 또는 다른 조합과 같은 형광체의 조합을 표현할 수도 있다.
광원(104)은 약 3200 K 초과 최대 약 15,000 K, 또는 심지어 그보다 높은 CCT를 갖는 광을 발생시킬 수 있다. 청색광 함량을 갖는 이러한 높은 CCT 광은 멜라토닌을 억제함으로써 건강 효과가 있을 수도 있는 데, 이에 의해 특히 사용자가 기상할 때 아침에, 사용자가 자신의 수면 사이클 또는 일주기 리듬을 더 용이하게 조절할 수 있게 된다.
이하의 표는 광의 상이한 실시예의 상이한 특성을 열거한다.
유형 CRI R9 GAI LPI LPWr
기준선 72 -19 88 84 316
시프트된 YAG 80 15 94 91 305
시프트된 YAG+PFS 84 60 99 99 308
여기서, 상기 표의 제1 열은 광원(104)의 실시예[LED(106) 상에 상이한 유형의 형광체(112)를 가짐]를 지시하고 있고, 제2 열은 대응 실시예에 대한 CRI 값을 지시하고 있고, 제3 열은 대응 실시예에 대한 R9 값을 지시하고 있고, 제4 열은 대응 실시예에 대한 GAI를 표현하고 있고, 제5 열은 대응 실시예에 대한 광 선호도 지수를 표현하고 있고, 제6 열은 대응 실시예에 대한 방사 와트당 루멘을 표현하고 있다. 표 내의 다양한 실시예에 의해 발생한 광의 CCT는 0.000의 Duv 값을 갖는 약 7000 K이다.
"기준선" 실시예는 적색 이미터(예를 들어, 넓은 적색 니트라이드 또는 좁은 적색 형광체)에 의해 생성된 0 또는 실질적으로 0의 스펙트럼 파워를 갖는 높은 색온도를 갖는 광을 발생시키는 청색 펌핑 LED(106)를 표현하고 있다. 광원(104)의 "시프트된 YAG" 실시예는 약 550 나노미터(약 110 나노미터의 반치전폭, 또는 FWHM을 가짐)로부터 약 540 나노미터(약 110 나노미터의 FWHM을 가짐)로 이동되거나 시프트된 피크 파장을 갖는 YAG 형광체(112)를 갖는 청색 펌핑 LED(106)를 포함한다. "시프트된 YAG" 실시예는 약 620 나노미터의 피크 방출 파장 및 약 85 나노미터의 FWHM 폭을 갖는 모델링된 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체와 같은, 발생하는 광에 넓은 적색 분포를 제공하는 적색 이미터를 또한 포함한다. 이 적색 이미터는 형광체(112) 내에 포함되거나 또는 형광체(108, 110)와 관련하여 전술한 것과 유사한, 부가의 형광체 코팅으로서 추가될 수 있다. 적색 이미터는 선택된 또는 지정된 값(예를 들어, 7000 K, 또는 약 3200 K 내지 약 15,000 K의 범위, 또는 심지어 그보다 높은 임의의 CCT)에서 광의 색 및 CCT를 유지하는 것을 도울 수 있다. "시프트된 YAG+PFS"라 칭하는 실시예는, 발생하는 광 스펙트럼에 대한 모든 적색 기여도가 모델링된 광대역 적색 발광 니트라이드 형광체("시프트된 YAG" 실시예에서와 같이)보다는, 모델링된(좁은 적색) 발광 스펙트럼으로부터 유도되는 점을 제외하고는, "시프트된 YAG" 실시예와 동일한 광원(104)을 칭한다.
상기 표에 나타낸 바와 같이, "시프트된 YAG+PFS"라 칭하는 고청색 성분 광원(104)은 좁은 적색 이미터를 사용하지 않는(또는 PFS 형광체의 방출 스펙트럼으로부터 유도되는 적색 이미터를 포함하지 않는) 비교적 고청색 성분 광원보다 예기치 않게 높은 CRI, R9, GAI, 및 LPI 값을 갖는다. 니트라이드 대신에 좁은 적색 이미터를 사용하는 것은 더 높은 스펙트럼 효율(방사 와트당 루멘)을 야기하였다.
도 3은 일 예에 따른 도 1a에 도시되어 있는 광원(104)의 다양한 실시예에 대한 SPD를 도시하고 있다. 스펙트럼 파워 분포는 전술한 축(210, 212)을 따라 도시되어 있는 SPD(300, 302, 304)를 포함한다. 분포(304)는 적색 형광체 또는 다른 적색 이미터 또는 전술한 "기준선" 실시예를 갖지 않는[예를 들어, 형광체(112)를 포함하는 약 550 nm에서 피크 파장을 갖는 YAG 형광체만 있는] 광원(104)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 분포(302)는 YAG 형광체(약 540 nm에서의 피크 파장 및 약 110 nm의 FWHM을 가짐) 및 형광체(112) 또는 "시프트된 YAG" 실시예를 포함하는 넓은 적색 니트라이드 형광체(약 620 nm에서의 피크 파장 및 약 85 nm의 FWHM을 가짐)를 갖는 광원(104)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 분포(300)는 "시프트된 YAG" 실시예의 YAG 형광체(112)를 갖지만, 모델링된(좁은 적색) 방출 스펙트럼으로부터 도출되는 발광 스펙트럼에 대한 모든 적색 기여도를 갖는 광원(104)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 광원(104)의 "시프트된 YAG+PFS" 실시예는 다른 실시예에 비해 약 600 나노미터 내지 약 650 나노미터의 파장을 갖는 광의 더 큰 강도를 제공한다.
도 1a에 도시되어 있는 램프 시스템(100)은 전술한 2개의 상이한 유형의 성분 광원(102, 104)의 스펙트럼의 혼합으로 형성된 광을 발생시킬 수도 있다. 스펙트럼의 혼합은 성분 광원(102, 104)의 CCT 사이, 예를 들어 약 2500 K 내지 약 3200 K 사이의 범위의 중간 CCT를 생성하도록, 또는 바람직하게는 약 2700 K 내지 약 3000 K의 범위의 CCT를 갖는 온백색광을 생성하도록 제어될 수 있다. 이 유형의 중간 또는 온백색광은 다수의 소비자가 선호한다. 저청색, 저CCT 성분 광원(102) 및 고청색, 고CCT 광원(104)이 조합하여, 주간 전체에 걸쳐 사용될 수 있는 향상된 범용 광을 생성할 수도 있다. 하나 이상의 실시예에서, 광 시스템(100)에 의해 발생하는 광의 컬러 포인트(color point)는 흑체 궤적 아래에 있지만 백색 라인(또는 "백체 궤적")에 근접하거나 선호도 궤적에 근접할 수도 있는 데, 이는 흑체 부근의 전형적인 중간 또는 온백색 램프보다 다수의 소비자들이 더 선호하는 광을 야기할 수 있다.
이하의 표는 전술한 광원(102, 104)의 실시예의 몇몇의 상이한 조합으로 형성된 광 시스템(100)의 다양한 온백색 실시예를 예시하고 있다.
고청색
광원(104)		 저청색
광원(102)		 CRI R9 GAI LPI LPWr
기준선 기준선 87 51 79 104 290
기준선 25% PFS 91 75 82 108 300
기준선 50% PFS 93 93 84 114 307
기준선 100% PFS 90 81 87 121 319
시프트된 YAG+PFS 기준선 92 71 81 109 288
시프트된 YAG+PFS 25% PFS 93 94 84 115 297
시프트된 YAG+PFS 50% PFS 91 87 86 119 304
시프트된 YAG+PFS 100% PFS 86 63 89 123 315
상기 표의 제1 열은 고청색 광원(104)의 실시예를 지시하고 있고, 제2 열은 시스템(100)의 일 실시예에 포함된 저청색 광원(102)의 실시예를 지시하고 있다. 제3 내지 제7 열은 시스템(100)의 대응 실시예에 대한, 전술한 바와 같은 CRI, R9, GAI, LPI, 및 LPWr의 값을 지시하고 있다. 시스템(100)의 이들 실시예에 의해 발생한 광의 색온도는 -0.013의 Duv를 갖는 약 3000 K이다.
상기 표에 나타낸 바와 같이, 구성요소(108, 110, 112) 중 하나 이상에 좁은 적색 이미터를 갖는 광원(102, 104)을 포함하는 시스템(100)의 실시예는 구성요소(108, 110, 112) 중 하나 이상에 어떠한 좁은 적색 이미터도 포함하지 않는 동일한 램프 시스템(100)에 대해 더 큰 GAI 값 및 LPI 값을 갖는 광을 제공한다. 본 명세서에 설명된 요지의 발명자들은, 더 좁은 적색 발광이 광원(102) 및/또는 광원(104)의 구성요소(108, 110, 112)에 포함됨에 따라, GAI 및 LPI의 값이 증가한다는 것을 발견하였다. 부가적으로, 저청색 광원(102) 내에 25% 또는 50% 좁은 적색 이미터를 포함하는 시스템(100)의 몇몇 실시예는 매우 높은 CRI 및 매우 높은 R9의 모두를 가졌다. 예를 들어, "시프트된 YAG+PFS" 광원(104) 및 "25% PFS" 광원(102)을 갖는 시스템(100)의 실시예는 93의 CRI(최대값으로서 100을 갖는 스케일에서) 및 94의 R9를 가졌다. 상기 표에 나타낸 다수의 실시예에서, 형광체 내의 니트라이드를 좁은 적색 이미터로 대체하는 것은 또한 광원(102)의 "100% PFS" 실시예를 포함하는 시스템(100)의 실시예에서와 같이, 더 높은 스펙트럼 효율(LPWr)을 야기한다.
일 실시예에서, 시스템(100)으로부터 방출되는 실질적으로 중간광은 적어도 80의 R9 값, 적어도 80의 색역 영역 지수값, 및/또는 적어도 110의 조명 선호도 지수값 중 하나 이상을 포함한다.
도 4 및 도 5는 일 예에 따른 도 1a에 도시되어 있는 멀티채널 램프 시스템(100)의 다양한 실시예에 대한 SPD를 도시하고 있다. 도 4에 도시되어 있는 스펙트럼 파워 분포는 분포(400, 402, 404, 406)를 포함하고, 도 5에 도시되어 있는 스펙트럼 파워 분포는 분포(500, 502, 504, 506)를 포함한다. 이들 분포는 전술한 축(210, 212)을 따라 모두 도시되어 있다.
도 4에서, 분포(400)는 광을 동시에 발생시키는 "기준선" 고청색 광원(104) 및 "기준선" 저청색 광원(102) 둘 다를 갖는 시스템(100)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 분포(404)는 광을 동시에 발생시키는 "기준선" 고청색 광원(104) 및 "50% PFS" 저청색 광원(102) 둘 다를 갖는 시스템(100)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 분포(406)는 광을 동시에 발생시키는 "기준선" 고청색 광원(104) 및 "100% PFS" 저청색 광원(102) 둘 다를 갖는 시스템(100)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다.
도 5에서, 분포(500)는 광을 동시에 발생시키는 "시프트된 YAG+PFS" 고청색 광원(104) 및 "기준선" 저청색 광원(102) 둘 다를 갖는 시스템(100)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 분포(502)는 광을 동시에 발생시키는 "시프트된 YAG+PFS" 고청색 광원(104) 및 "25% PFS" 저청색 광원(102) 둘 다를 갖는 시스템(100)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 분포(504)는 광을 동시에 발생시키는 "시프트된 YAG+PFS" 고청색 광원(104) 및 "50% PFS" 저청색 광원(102) 둘 다를 갖는 시스템(100)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다. 분포(506)는 광을 동시에 발생시키는 "시프트된 YAG+PFS" 고청색 광원(104) 및 "100% PFS" 저청색 광원(102) 둘 다를 갖는 시스템(100)에 의해 발생하는 광을 표현하고 있다.
도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, "기준선" 고청색 광원(104) 및 "100% PFS" 저청색 광원(102)을 갖는 램프 시스템(100)의 제1 실시예 및 "시프트된 YAG+PFS" 고청색 광원(104) 및 "100% PFS" 저청색 광원(102)을 갖는 램프 시스템(100)의 제2 실시예는 램프 시스템(100)의 다른 실시예와 비교하여 약 600 나노미터 내지 약 650 나노미터의 파장을 갖는 광의 예기치 않게 큰 강도를 갖는 광 스펙트럼을 생성한다. "시프트된 YAG+PFS" 고청색 광원(104) 및 "100% PFS" 저청색 광원(102)을 갖는 램프 시스템(100)의 제2 실시예는 램프 시스템(100)의 다른 실시예와 비교하여 약 600 나노미터 내지 약 650 나노미터의 큰 강도를 갖는 광 스펙트럼을 생성한다.
도 6은 u', v' 색도 공간(chromaticity space)(600)(예를 들어, 국제 조명 위원회, 또는 CIE, 1976 u', v' 색도 공간) 내에 흑체(플랑키안) 궤적 또는 라인("BBL")(602)을 도시하고 있다. 색도 공간(600)은 색공간이라 칭할 수도 있다. 여러 등온 윤곽선(iso-temperature contour)(604)이 도 6에 도시되어 있는 데, 윤곽선(604)은 1800 K 미만의 CCT 내지 10,000 K 초과의 CCT의 범위이다. 예시되어 있는 등온 윤곽선(604)은 3000 K의 CCT를 표현한다. 등온 윤곽선은 BBL에 일반적으로 수직이고, BBL 위 아래로 연장한다. BBL과의 이격 거리는 CIE 1960 uv 색도 공간에서 Duv, 또는 유클리드 거리(Euclidean distance)로서 계산되는 데, 여기서 주어진 CCT에서 등온 윤곽선을 따라, 양의 값은 BBL 위의 거리에 대응하고 음의 값은 BBL 아래의 거리에 대응한다.
도 7은 일 예에 따른 색도 공간(600) 내의 백체 궤적("WBL")(710)을 도시하고 있다. WBL(710)의 상한 색조 한계 또는 경계(712) 및 하한 색조 한계 또는 경계(714)가 또한 도 7에 도시되어 있고, 한계는 +/- 2% 색조를 표현하고 있다. WBL(710) 및 색조 한계(712, 714)는 2700 K의 하한 CCT 한계 또는 경계(718)로부터 6500 K에서 상한 CCT 한계 또는 경계(716)로 연장한다. 도 7에 도시되어 있는 WBL(710)은 2013 프레이시니어 참조 문헌에 의해 설명되어 있는 백체 궤적을 표현하고 있다. WBL(710) 및 색조 한계(712, 714)는, 2013 프레이시니어 참조 문헌이 인간 대상에 의해 주어진 CCT에서 최소 색조를 갖는 것으로서 인지되는 백색광을 발생시키는 것으로 알려진 CCT 및 색조의 지정된 세트를 표현하고 있다[동일한 등온 윤곽선(604)을 따라, 상이한 색조는 상이한 거리, 또는 Duv 값을 표현하고 있음]. 색조 한계(712, 714) 및 경계(716, 718)에 의해 포위된 영역 내에 위치한 CCT 및 색조를 갖는 광은 인간이 선호하는 백색광을 제공한다.
도 8은 일 예에 따른 색도 공간(600) 내의 선호 궤적(820)을 도시하고 있다. 선호도 궤적(820)은, 색도 공간(600) 내의 BBL(602)의 형상을 따르지만, BBL(602)로부터 선호도 궤적(820)을 오프셋하는 색조를 갖는 라인이다. 예시된 예에서, 색조 오프셋은 -0.015의 Duv이다. 선호도 궤적(820)은 BBL(602)과 일치하는 상한 색조 한계 또는 경계(822)[예를 들어, 상한 한계(822)는 0의 색조 또는 Duv를 가짐) 및 BBL(602)로부터 -0.030의 Duv의 색조 오프셋을 갖는 하한 색조 한계 또는 경계(824)와 연계된다. 선호도 궤적(820) 및 한계(822, 824)는 일반적으로 인간 대상에게 더 자연적인 것으로 보이는 백색광을 산출하는 CCT 및 색조를 제공하는 것으로서 2015 오노 참조 문헌으로부터 결정된다. 선호도 궤적(820) 및 한계(822, 824)는 2200 K에서 하한 CCT 경계 또는 한계(828)로부터 6500 K에서 상한 CCT 한계 또는 경계(826)로 연장한다. 한계(822, 824) 및 경계 또는 한계(826, 828)에 의해 포위된 영역 내에 위치한 CCT 및 색조를 갖는 광은 인간이 선호하는 온백색광을 제공한다.
도 9는 일 실시예에 따른 색도 공간(600) 내의 바람직한 컬러 포인트의 지정된 영역을 도시하고 있다. 지정된 영역은 도 8에 도시되어 있는 선호도 궤적(820) 및 한계(822, 824)와 함께, 도 7에 도시되어 있는 WBL(710) 및 연계된 색조 한계(712, 714)의 연합 또는 조합으로서 형성된다. 지정된 영역은 도 8에 도시되어 있는 하한 한계(824), 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 상한 CCT 한계(716, 826), 하한 CCT 한계(828), 및 상한 한계(712, 822)의 조합에 의해 경계형성된 외부 영역(910)을 포함한다. 상한 CCT 한계(716, 826)는 외부 지정된 영역의 조합된 CCT 한계 또는 경계(930)를 형성하도록 일치한다. 내측 또는 내부 영역(920)은 더 바람직한 색을 표현하고 있고, WBL(710), 하한 CCT 한계(718), 선호도 궤적(820), 및 조합된 상한 CCT 한계(930)에 의해 경계형성된다. 내부 지정된 영역(920) 내에 있는 색은 외부 지정된 영역(910) 내에 있는 색보다 인간 대상이 더 선호하는 백색광을 표현할 수도 있지만, 외부 지정된 영역(910) 내에 있는 색은 외부 지정된 영역(910)의 외부에 있는 색보다 백색광으로서 더 바람직할 수도 있다. 여기서, 용어 "색(들)"은 "색도(들)"와 상호 교환가능하게 사용되지만, 포화된 색상을 암시하는 것은 아니고, 오히려 색도 공간 내의 임의의 궤적을 암시한다.
본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예에 따르면, 도 1a에 도시되어 있는 광원(102, 104)은, 색도 공간(600) 내의 광원(102, 104)의 컬러 포인트를 연결하는 타이 라인(tie line)이, 도 9에 설명되어 있는 바람직한 색의 외부 및/또는 내부 지정된 영역 내의 하나 이상의 지정된 영역을 가로질러, 걸쳐, 또는 통해 연장하는 것이 선택될 수도 있다. 바람직한 색의 외부 및/또는 내부 지정된 영역 내의 하나 이상의 지정된 영역을 가로질러, 걸쳐, 또는 통해 연장하는 타이 라인에 의해 연결되어 있는 광원(102, 104)의 조합은 인간 선호도에 비해 너무 핑크색, 너무 황색, 너무 녹색 등일 수도 있는 다른 백색광보다 인간 대상이 선호하는 백색광을 제공할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 색도 공간(600) 내의 3개의 지정된 바람직한 구역(1010, 1020, 1030)을 도시하고 있다. 구역(1010)은 도 7에 도시되어 있는 WBL(710)의 하한 CCT 한계(718)(2700 K에서), 도 8에 도시되어 있는 선호도 궤적(820), 3000 K에서 지정된 등온 윤곽선(604), 및 도 7에 도시되어 있는 WBL(710)에 의해 경계형성되어 있다. 대안적으로, 하나 이상의 다른 경계가 구역(1010)에 대해 선택될 수도 있다. 예를 들어, 구역(1010)의 상부 및 하부 경계는 백색도 및 자연도의 관찰자 인식을 위한 근사 곡선을 제공하는 색 선호도 연구에 의해 결정되기 때문에, 구역(1010)은 Duv 방향에서 약간 더 높거나 낮을 수도 있지만, 구역(1020)의 상한 및 하한 한계만큼 높거나 낮지는 않은 것으로 예측될 수도 있다. 구역(1010)은 색도 공간(600) 내의 하나 이상의 다른 세트 또는 영역에 걸친 범위 2700 K 내지 3000 K에서 온백색광에 대해 가장 바람직한 색을 표현할 수 있다.
구역(1020)은 구역(1010) 이외의 색도 공간(600) 내의 하나 이상의 다른 세트 또는 영역에 걸친 범위 2500 K 내지 3200 K에서 온백색광에 대해 바람직한 색을 표현하고 있다. 예를 들어, 구역(1010)에 의해 포위된 색은 온백색광을 생성하기 위해 구역(1020)에 의해 포위된 색에 비해 바람직할 수도 있지만, 구역(1020)에 의해 포위된 색은 구역(1020)의 외부의 색에 비해 온백색광에 대해 바람직할 수도 있다. 구역(1020)은 하한 CCT 경계(1040)에 대해 2500 K에서의 지정된 등온 윤곽선(604), 선호도 궤적(820)의 윤곽선을 따르지만 -0.010의 Duv만큼 선호도 궤적(820)으로부터 오프셋되거나 -0.025의 Duv만큼 BBL(602)로부터 오프셋되는 하한 색조 한계 또는 경계, 상한 CCT 경계(1050)에 대해 3200 K에서 지정된 등온 윤곽선(604), 및 선호도 궤적(820)의 윤곽선을 따르지만 +0.010의 Duv만큼 선호도 궤적(820)으로부터 오프셋되거나 -0.005의 Duv만큼 BBL(602)로부터 오프셋되는 상한 색조 한계 또는 경계에 의해 경계형성된다. 대안적으로, 구역(1020)의 경계(1040, 1050) 중 하나 이상은 상이한 CCT를 따라 연장할 수도 있고 그리고/또는 상이한 양만큼 선호도 궤적(820)으로부터 오프셋될 수도 있다. 예를 들어, 구역(1020)의 상부 및 하부 경계는 백색도 및 자연도의 관찰자 인식을 위한 근사 곡선을 제공하는 색 선호도 연구에 의해 결정되기 때문에, 구역(1020)은 Duv 방향에서 약간 더 높거나 낮을 수도 있지만, 구역(1030)의 상한 및 하한 한계만큼 높거나 낮지는 않은 것으로 예측될 수도 있다.
구역(1030)은 구역(1010, 1020) 이외의 색도 공간(600) 내의 하나 이상의 다른 세트 또는 영역에 걸친 범위 2500 K 내지 3200 K에서 온백색광에 대해 바람직한 색을 표현하고 있다. 예를 들어, 구역(1010, 1020)에 의해 포위된 색은 온백색광을 생성하기 위해 구역(1030)에 의해 포위된 색에 비해 바람직할 수도 있지만, 구역(1030)에 의해 포위된 색은 구역(1030)의 외부의 색에 비해 온백색광에 대해 바람직할 수도 있다. 구역(1030)은 2500 K에서 하한 CCT 한계(1050), 하한 색조 한계(824), 3200 K에서 지정된 등온 윤곽선(1040), 및 상한 색조 한계(822) 또는 BBL(602)에 의해 경계형성되어 있다. 대안적으로, 이들 한계 또는 윤곽선 중 하나 이상은 상이한 CCT를 따라 연장할 수도 있고 그리고/또는 상이한 양만큼 선호도 궤적(820)으로부터 오프셋될 수도 있다.
광원(102, 104)에 의해 발생하는 광의 다양한 상이한 조합은 구역(1010, 1020, 1030) 중 하나 이상 내에 있는 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 예는 바람직한 컬러 포인트에서 온백색광을 생성하기 위해 광원(102, 104)에 의해 발생할 수도 있는 광의 컬러 포인트의 전체는 아닌 일부 조합을 제공하고 있다. 색도 공간(600) 내의 컬러 포인트는 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 광원(102 또는 104)에 의해 발생하는 광의 색을 표현하고 있다. 색도 공간(600) 내의 타이 라인은 광원(102, 104)의 지정된 조합에서 광원(102, 104)의 컬러 포인트 사이의 연결을 표현하고 있다. 본 명세서에 제공되어 있는 다수의 예는, 광원(102, 104)에 의해 발생하는 상이한 광의 컬러 포인트가 바람직한 컬러 포인트에 각각 위치한 저- 및 고-CCT 광을 광원(102, 104)이 각각 개별적으로 제공하게 하기 위해 배치될 수 있고, 뿐만 아니라 이들 광원(102, 104)이 바람직한 구역(1010, 1020, 1030)(또는 다른 구역) 중 하나 이상 내에 있는 온백색광을 갖는 조합된 광을 제공할 수 있도록 하는 색도 공간 내의 상이한 영역을 설명하고 있다. 본 명세서에 제공된 예는 본 발명의 요지의 모든 실시예에 한정되는 것은 아니고, 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광의 컬러 포인트(예를 들어, CCT, Duv 값 등)를 결정하기 위한 몇몇 기술을 제공한다.
도 11은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1010) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 바람직한 컬러 포인트에 각각 위치한 광원(102, 104)의 조합의 예를 도시하고 있다. 고-CCT 컬러 포인트(1120)는 광원(104)에 의해 생성된 광의 컬러 포인트 또는 색을 표현하고 있다. 고-CCT 컬러 포인트(1120)는 BBL(602)과 한계(930)[도 9에 도시되어 있음, 또는 한계(716, 826)] 사이의 교점에 위치하고, 따라서 6500 K에서 CCT를 갖는 고청색 광원에 대해 바람직한 컬러 포인트에 놓여 있다. 광원(102)이 광원(104)과 함께 사용되어 광원(102, 104)의 조합이 구역(1010) 내에 있는 색을 갖는 온백색광을 생성하게 하기 위해, 광원(102, 104)의 컬러 포인트 사이의 타이 라인은 구역(1010)을 가로질러 또는 통해 연장할 필요가 있을 수도 있다. 광원(104)의 컬러 포인트(1120)에 의해, 2개의 외부 타이 라인(1138, 1140)은 컬러 포인트(1120)로부터 연장하거나 교차하는, 반면에 또한 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 구역(1010)의 외부 에지 위로 연장하는 라인을 표현하고 있다.
하나 이상의 등온 윤곽선(604)과 외부 타이 라인(1138, 1140)의 교점은 저청색 광원을 위한 바람직한 컬러 포인트에 각각 놓여 있는, 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색을 표현할 수 있는 부가의 컬러 포인트(1130, 1132, 1134, 1136)를 지시할 수 있다. 광원(104)의 바람직한 컬러 포인트(1120)에 의해 표현된 색을 갖고 광원(102)에 의해 생성되는 이들 바람직한 컬러 포인트(1130, 1132, 1134, 1136) 중 하나 이상에 의해 표현되는 색의 조합은 구역(1010) 내에 바람직한 온백색광을 갖는 광을 생성할 수 있다. 컬러 포인트(1130)는 2200 K의 CCT에 대한 등온 윤곽선(604) 상의 하한 색조 또는 Duv 한계를 표현하고, 컬러 포인트(1136)는 2200 K의 CCT에 대한 등온 윤곽선(604) 상의 상한 색조 또는 Duv 한계를 표현한다. 이는, 컬러 포인트(1120)로 광을 생성하는 광원(104)을 사용하기 위해, 광원(102)은 약 2200 K의 CCT에 위치한다면, 컬러 포인트(1130, 1136)에 의해 지시된 한계 사이의 색조 또는 Duv를 갖는 광을 발생시키는 데 필요할 수도 있다는 것을 지시한다. 대안적으로, 상이한 CCT가 광원(102)에 사용된다면, 색조 또는 Duv의 범위는 다소 제한될 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광에 대한 컬러 포인트는 색공간(600) 내의 BBL(602)에 또는 아래에 유지된다. 타이 라인(1138)은 약 2100 K의 CCT 및 0의 Duv를 갖는, BBL(602) 위에 위치한 컬러 포인트(1134)로 연장한다. 타이 라인(1140)은 약 1800 K의 CCT 및 0의 Duv를 갖는, BBL(602) 위에 위치한 컬러 포인트(1132)로 연장한다.
이들 컬러 포인트(1130, 1132, 1134, 1136)는 광원(104)에 의해 발생하는 컬러 포인트(1120)와 조합하여 사용될 때 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. 컬러 포인트(1130, 1132, 1134, 1136)는 컬러 포인트(1120)로부터 연장하고 구역(1010)의 최외측 에지 상에서 구역(1010)을 가로질러 연장하면서 또한 컬러 포인트(1130, 1132, 1134, 1136)에서 BBL(602) 및 하한 CCT 경계(828)와 교차하는 타이 라인인 타이 라인(1138, 1140)에 기초하여 결정될 수 있다.
CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1136)로부터 컬러 포인트(1134)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1134)로부터 컬러 포인트(1132)로 BBL(602)을 따라 연장하는 라인, 컬러 포인트(1132)로부터 컬러 포인트(1130)로 연장하는 라인, 및 하한 CCT 한계(828)를 따라[예를 들어, 2200 K에 대한 등온 윤곽선(604)을 따라] 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 이들 라인 및/또는 컬러 포인트(1130, 1132, 1134, 1336)에 의해 규정된 범위 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1010) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(1120)와 함께 사용될 수도 있다. 예를 들어, 4개의 저-CCT 컬러 포인트(1130, 1132, 1134, 1136)는, 약 6500 K에서 또는 BBL(602) 부근에서 고-CCT 광원(104)과 조합될 때, 가장 바람직한[예를 들어, 구역(1010)에 있거나 또는 가로질러 연장하는] 조합 온백색광을 제공하는 저-CCT 광원(102)에 대한 컬러 포인트의 가장 바람직한 구역을 규정하는 사각형을 규정한다.
도 12는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1010) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 12에 도시되어 있는 예는, 고-CCT 광원(104)이 WBL(710)과 6500 K의 CCT에서의 등온 윤곽선(604) 사이의 교점[예를 들어, 경계(716, 826, 930)]에 있는 컬러 포인트(1220)를 갖고 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광을 표현하는 컬러 포인트를 연결하는 타이 라인이 구역(1010)을 가로질러 또는 통해 연장할 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 예를 들어, 라인(1238, 1240)은 구역(1010)의 외부 에지 또는 경계를 가로질러 또는 따라 연장한다. 타이 라인(1238)은 컬러 포인트(1236)에서 하한 CCT 경계(828)와 교차하고, 타이 라인(1240)은 컬러 포인트(1230)에서 하한 CCT 경계(828)와 교차한다. 이들 컬러 포인트(1230, 1236)는 저-CCT 광원(102)에 사용될 수 있는 2200 K의 CCT에서 등온 윤곽선(604)을 따라 연장하는 컬러 포인트의 한계를 표현할 수 있다. 타이 라인(1238)은 컬러 포인트(1234)에서 BBL(602)과 교차하고, 라인(1240)은 도 12에서는 볼 수 없지만 컬러 포인트(1232)에 의해 표현되어 있고 1800 K 미만(예를 들어, 1700 내지 1000 K)의 CCT에서 발생하는 위치에서 BBL(602)과 교차한다.
이들 컬러 포인트(1230, 1232, 1234, 1236)는 광원(104)에 의해 발생하는 컬러 포인트(1220)와 조합하여 사용될 때 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. 컬러 포인트(1230, 1232, 1234, 1236)는 컬러 포인트(1220)로부터 연장하고 구역(1010)의 최외측 에지 상에서 구역(1010)을 가로질러 연장하면서 또한 컬러 포인트(1230, 1232, 1234, 1236)에서 BBL(602) 및 하한 CCT 경계(828)와 교차하는 타이 라인인 타이 라인(1238, 1240)에 기초하여 결정될 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1236)로부터 컬러 포인트(1234)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1234)로부터 컬러 포인트(1232)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1232)로부터 컬러 포인트(1230)로 연장하는 라인, 및 하한 CCT 한계(828)를 따라[예를 들어, 2200 K에 대한 등온 윤곽선(604)을 따라] 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(1230, 1232, 1234, 1236)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1010) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(1220)와 함께 사용될 수도 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1010) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 13에 도시되어 있는 예는, 고-CCT 광원(104)이 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 상한 색조 한계(712)와 6500 K의 CCT에서의 등온 윤곽선(604) 사이의 교점[예를 들어, 경계(716, 826, 930)]에 있는 컬러 포인트(1320)를 갖고 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광을 표현하는 컬러 포인트를 연결하는 타이 라인이 구역(1010)을 가로질러 또는 통해 연장할 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다.
예를 들어, 라인(1338, 1340)은 구역(1010)의 외부 에지 또는 경계를 가로질러 또는 따라 연장한다. 타이 라인(1338)은 컬러 포인트(1336)에서 하한 CCT 경계(828)와 교차하고, 타이 라인(1340)은 컬러 포인트(1330)에서 하한 CCT 경계(828)와 교차한다. 이들 컬러 포인트(1330, 1336)는 저-CCT 광원(102)에 사용될 수 있는 2200 K의 CCT에서 등온 윤곽선(604)을 따라 연장하는 컬러 포인트의 한계를 표현할 수 있다. 타이 라인(1338)은 컬러 포인트(1334)에서 BBL(602)과 교차하고, 라인(1340)은 도 13에는 가시화되어 있지 않지만 컬러 포인트(1332)에 의해 표현되어 있고 1800 K 미만(예를 들어, 1000 내지 1700 K)의 CCT에서 발생하는 위치에서 BBL(602)과 교차한다.
이들 컬러 포인트(1330, 1332, 1334, 1336)는 광원(104)에 의해 발생하는 컬러 포인트(1320)와 조합하여 사용될 때[예를 들어, 광원(102, 104)으로부터의 광의 조합이 구역(1010) 내에 있게 하기 위해] 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. 컬러 포인트(1330, 1332, 1334, 1336)는 컬러 포인트(1320)로부터 연장하고 구역(1010)의 최외측 에지 상에서 구역(1010)을 가로질러 연장하면서 또한 컬러 포인트(1330, 1332, 1334, 1336)에서 BBL(602) 및 하한 CCT 경계(828)와 교차하는 타이 라인인 타이 라인(1338, 1340)에 기초하여 결정될 수 있다.
CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1336)로부터 컬러 포인트(1334)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1334)로부터 컬러 포인트(1332)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1332)로부터 컬러 포인트(1330)로 연장하는 라인, 및 하한 CCT 한계(828)를 따라[예를 들어, 2200 K에 대한 등온 윤곽선(604)을 따라] 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(1330, 1332, 1334, 1336)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1010) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(1320)와 함께 사용될 수도 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1010) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 14에 도시되어 있는 예는, 고-CCT 광원(104)이 선호도 궤적(820)과 상한 한계(826)(및/또는 930)의 교점에 있는 컬러 포인트(1420)를 갖고 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광을 표현하는 컬러 포인트를 연결하는 타이 라인이 구역(1010)을 가로질러 또는 통해 연장할 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다.
예를 들어, 라인(1436, 1438)은 구역(1010)의 외부 에지 또는 경계를 가로질러 또는 따라 연장한다. 타이 라인(1436)은 컬러 포인트(1434)에서 BBL(602) 및 하한 CCT 경계(828)와 교차하고, 타이 라인(1438)은 컬러 포인트(1430)에서 하한 CCT 경계(828)와 교차한다. 이들 컬러 포인트(1430, 1434)는 저-CCT 광원(102)에 사용될 수 있는 2200 K의 CCT에서 등온 윤곽선(604)을 따라 연장하는 컬러 포인트의 한계를 표현할 수 있다. 타이 라인(1438)은 컬러 포인트(1432)에서 BBL(602)과 교차한다.
이들 컬러 포인트(1430, 1432, 1434)는 광원(104)에 의해 발생하는 컬러 포인트(1420)와 조합하여 사용될 때[예를 들어, 광원(102, 104)으로부터의 광의 조합이 구역(1010) 내에 있게 하기 위해] 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. 컬러 포인트(1430, 1432, 1434)는 컬러 포인트(1420)로부터 연장하고 구역(1010)을 가로질러 연장하면서 또한 BBL(602) 및 하한 CCT 경계(828)와 교차하는 타이 라인인 타이 라인(1436, 1438)에 기초하여 결정될 수 있다.
CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1434)로부터 컬러 포인트(1432)로 BBL(602)을 따라 연장하는 라인, 컬러 포인트(1432)로부터 컬러 포인트(1430)로 연장하는 라인, 및 하한 CCT 한계(828)를 따라[예를 들어, 2200 K에 대한 등온 윤곽선(604)을 따라] 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 도 11 내지 도 13의 CCT 및 Duv 값의 범위(사다리꼴 형상 또는 사다리꼴에 근접한 형상을 형성함)에 대조적으로, 도 14의 예에서 CCT 및 Duv 값의 범위는 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 삼각형의 형상을 제공한다. 컬러 포인트(1430, 1432, 1434)에 의해 규정된 삼각형 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1010) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(1420)와 함께 사용될 수도 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1010) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 15에 도시되어 있는 예는, 저-CCT 광원(102)이 BBL(602)과 하한 CCT 한계(828)의 교점에 있는 컬러 포인트(1530)를 갖고 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광을 표현하는 컬러 포인트를 연결하는 타이 라인이 구역(1010)을 가로질러 또는 통해 연장할 때 고-CCT 광원(104)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다.
타이 라인(1528, 1532)은 구역(1010)의 외부 에지 또는 경계를 가로질러 또는 따라 연장한다. 타이 라인(1528)은 컬러 포인트(1520)에서 BBL(602)과 교차하고, 타이 라인(1532)은 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 컬러 포인트(1526)에서 상한 CCT 경계(826)와 교차한다. 타이 라인(1528)은 컬러 포인트(1522)에서 10,000 K의 등온 윤곽선(604)과 교차하고, 타이 라인(1532)은 컬러 포인트(1524)에서 BBL(602)과 교차한다. 대안적으로, 10,000 K 이외의 CCT가 컬러 포인트(1522)를 결정하는 데 사용될 수도 있다.
이들 컬러 포인트(1520, 1522, 1524, 1526)는 광원(102)에 의해 발생하는 컬러 포인트(1530)와 조합하여 사용될 때[예를 들어, 광원(102, 104)으로부터의 광의 조합이 구역(1010) 내에 있게 하기 위해] 광원(104)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1520)로부터 컬러 포인트(1522)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1522)로부터 컬러 포인트(1524)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1524)로부터 컬러 포인트(1526)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(1526)로부터 컬러 포인트(1520)로 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(1520, 1522, 1524, 1526)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1010) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(1530)와 함께 사용될 수도 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1010) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 16에 도시되어 있는 예는, 저-CCT 광원(102)이 선호도 궤적(820)과 하한 CCT 한계(828)의 교점에 있는 컬러 포인트(1630)를 갖고 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광을 표현하는 컬러 포인트를 연결하는 타이 라인이 구역(1010)을 가로질러 또는 통해 연장할 때 고-CCT 광원(104)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 단일 타이 라인(1628)은 구역(1010)의 외부 에지 또는 경계를 가로질러 또는 따라 연장한다. 타이 라인(1628)은 타이 라인(1628)이 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 컬러 포인트(1620)에서 상한 CCT 한계(716)와 하한 한계(712)의 교점에서 상한 CCT 한계(716)와 교차하도록 지향된다.
컬러 포인트(1620)는 광원(102)에 의해 발생하는 컬러 포인트(1630)와 조합하여 사용될 때[예를 들어, 조합된 광이 구역(1010) 내에 있게 하기 위해] 광원(104)에 의해 발생하는 광에 대한 CCT 및 색조(예를 들어, Duv 값)를 표현할 수 있다. 단지 타이 라인(1628)만이 컬러 포인트(1630)로부터 그리고 구역(1010)을 가로질러 모두 연장하기 때문에, 단지 단일의 컬러 포인트(1620)만이 예시된 예에서 광원(104)에 의해 발생하는 광의 색에 사용될 수도 있다.
구역(1010)의 상한 및 하한 경계는 Duv 방향으로 약간 더 높거나 더 낮지만, 구역(1020)의 상한 및 하한 한계만큼 높거나 낮지 않은 것으로 예측될 수도 있기 때문에, BBL 위로 약 0.005 내지 BBL 아래의 약 0.015의 Duv 범위 내에 있는 약 2200 K 또는 그 미만에서의 저청색 광원(102)과 조합되어, 약 6500 K 이상에서 고청색 광원(104)이 BBL 위의 약 0.015 내지 BBL 아래의 약 0.015의 Duv 범위 내에 있을 때, 2700 K 내지 3000 K의 온백색 CCT 범위 내의 컬러 포인트가 가장 바람직한 것으로 일반화될 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 상이한 구역(1020) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 11 내지 도 16의 예는 구역(1010)을 통해 또는 가로질러 연장하는 타이 라인을 갖는 광원(102, 104)으로부터 광에 초점을 맞추고 있지만, 도 17의 예는 더 큰 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장하는 타이 라인을 갖는 광원(102, 104)에 대한 다양한 컬러 포인트를 설명하고 있다. 도 17에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 BBL(602)과 상한 CCT 한계(930)의 교점에 있는 컬러 포인트(1720)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(1728, 1738)은 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 이들 타이 라인(1728, 1738)은 도 10에 도시되어 있는 구역(1010)을 통해 연장하지 않을 수도 있다. 타이 라인(1728)은 컬러 포인트(1736)에서 BBL(602)과 교차한다. 다른 컬러 포인트(1734)가 타이 라인(1728)의 연장부 아래에 있고[예를 들어, BBL(602)을 넘어], BBL(602) 위에 있다. 컬러 포인트(1730)는 하한 CCT 경계(828)와 타이 라인(1738)의 교점을 표현하고, 컬러 포인트(1732)는 1700 K의 CCT에서와 같이, BBL(602) 아래의 색으로의 타이 라인(1738)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(1730, 1732, 1734, 1736)는 광원(104)에 의해 발생하는 광을 표현하는 컬러 포인트(1720)와 조합하여 사용될 때[예를 들어, 광원(102, 104)으로부터의 광의 조합이 구역(1020) 내에 있게 하기 위해] 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1736)로부터 컬러 포인트(1734)로 연장하는 BBL(602)의 부분, 컬러 포인트(1734)로부터 컬러 포인트(1732)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1732)로부터 컬러 포인트(1730)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(1730)로부터 컬러 포인트(1736)로 하한 CCT 경계(828)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(1730, 1732, 1734, 1736)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1020) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(1720)와 함께 사용될 수도 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1020) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 18에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 상한 CCT 경계(716)와 상한 색조 한계(712)의 교점에 있는 컬러 포인트(1820)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(1838, 1840)은 컬러 포인트(1820)로부터 그리고 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 이들 타이 라인(1838, 1840)은 도 10에 도시되어 있는 구역(1010)을 통해 연장하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 타이 라인(1838, 1840)은 구역(1020)에 걸쳐 또는 통해 연장하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(1820)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다.
타이 라인(1838)은 컬러 포인트(1836)에서 BBL(602)과 교차한다. 다른 컬러 포인트(1834)가 타이 라인(1838)의 연장부 위에 또는 아래에 있고[예를 들어, BBL(602)을 넘어 또는 위에], 하한 CCT에서 BBL(602) 위에 있다. 컬러 포인트(1830)는 하한 CCT 경계(828)와 타이 라인(1840)의 교점을 표현한다. 컬러 포인트(1832)는 1700 K의 CCT에서와 같이, BBL(602) 아래의 컬러 포인트로의 타이 라인(1840)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(1830, 1832, 1834, 1836)는 광원(104)에 의해 발생하는 광을 표현하는 컬러 포인트(1820)와 조합하여 사용될 때[예를 들어, 광원(102, 104)으로부터의 광의 조합이 구역(1020) 내에 있게 하기 위해] 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1836)로부터 컬러 포인트(1834)로 연장하는 BBL(602)의 부분, 컬러 포인트(1834)로부터 컬러 포인트(1832)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1832)로부터 컬러 포인트(1830)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(1830)로부터 컬러 포인트(1836)로 하한 CCT 경계(828)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(1830, 1832, 1834, 1836)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1020) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(1820)와 함께 사용될 수도 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1020) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 19에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 상한 CCT 한계(826)와 선호도 궤적(820)의 교점에 있는 컬러 포인트(1920)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(1938, 1940)은 컬러 포인트(1920)로부터 그리고 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 이들 타이 라인(1938, 1940)은 도 10에 도시되어 있는 구역(1010)을 통해 연장하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 타이 라인(1938, 1940)은 구역(1020)에 걸쳐 또는 통해 연장하면서 또한 2500 K 미만인 CCT에서 BBL(602)과 교차하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(1920)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다.
타이 라인(1938)은 컬러 포인트(1936)에서 BBL(602)과 교차한다. 다른 컬러 포인트(1934)가 타이 라인(1938)의 연장부 위에 또는 아래에 있고[예를 들어, BBL(602)을 넘어 또는 위에], 하한 CCT에서 BBL(602) 위에 있다. 컬러 포인트(1930)는 하한 CCT 경계(828)와 타이 라인(1940)의 교점을 표현한다. 컬러 포인트(1932)는 1700 K의 CCT에서와 같이, BBL(602) 아래의 컬러 포인트로의 타이 라인(1940)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(1930, 1932, 1934, 1936)는 컬러 포인트(1920)와 조합하여 사용될 때 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(1936)로부터 컬러 포인트(1934)로 연장하는 BBL(602)의 부분, 컬러 포인트(1934)로부터 컬러 포인트(1932)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(1932)로부터 컬러 포인트(1930)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(1930)로부터 컬러 포인트(1936)로 하한 CCT 경계(828)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(1930, 1932, 1934, 1936)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1020) 내에 있는 광을 제공하도록 컬러 포인트(1920)와 함께 사용될 수도 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1020) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 20에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 상한 CCT 경계(826)와 하한 색조 한계(824)의 교점에 있는 컬러 포인트(2020)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트를 표현한다. 타이 라인(2032)은 컬러 포인트(2020)로부터 그리고 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2032)은 BBL(602)과 하한 CCT 한계(828)의 교점에 또한 놓여 있는 컬러 포인트(2030)에서 BBL(602)과 교차한다. 광원(102, 104)은 구역(1020)에 의해 규정된 CCT 및 Duv 값 내에 있는 색을 갖는 조합된 광을 생성하기 위해 컬러 포인트(2020, 2030)를 갖는 광을 발생시킬 수 있다.
도 21은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1020) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 21에 도시되어 있는 예는 저-CCT 광원(102)이 하한 CCT 경계(828)와 BBL(602)의 교점에 있는 컬러 포인트(2130)를 가질 때 고-CCT 광원(104)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(2132, 2134)은 컬러 포인트(2130)로부터 그리고 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2132, 2134)은 구역(1020)에 걸쳐 또는 통해 연장하면서 또한 6500 K에서 상한 CCT 한계(930)와 교차하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(2130)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다.
타이 라인(2132)은 컬러 포인트(2120)에서 상한 CCT 한계(930)와 교차한다. 다른 컬러 포인트(2122)가 타이 라인(2132)의 연장부 위에 또는 아래에 있고[예를 들어, BBL(602)을 넘어 또는 위에], 더 큰 CCT에서 BBL(602) 위에 있다. 컬러 포인트(2126)는 상한 CCT 경계(930)와 타이 라인(2134)의 교점을 표현한다. 컬러 포인트(2124)는 10000 K의 CCT에서와 같이, BBL(602) 아래의 컬러 포인트로의 타이 라인(2134)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(2120, 2122, 2124, 2126)는 컬러 포인트(2130)와 조합하여 사용될 때 광원(104)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(2120)로부터 컬러 포인트(2122)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(2122)로부터 컬러 포인트(2124)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(2124)로부터 컬러 포인트(2126)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(2126)로부터 컬러 포인트(2120)로 상한 CCT 경계(930)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(2120, 2122, 2124, 2126)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1020) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(2130)와 함께 사용될 수도 있다.
도 22는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1020) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 22에 도시되어 있는 예는 저-CCT 광원(102)이 하한 CCT 경계(828)와 선호도 궤적(820)의 교점에 있는 컬러 포인트(2230)를 가질 때 고-CCT 광원(104)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(2228, 2232)은 컬러 포인트(2230)로부터 그리고 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2228, 2232)은 구역(1020)에 걸쳐 또는 통해 연장하면서 또한 상한 CCT 한계(930)와 교차하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(2230)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다. 타이 라인(2228)은 컬러 포인트(2220)에서 상한 CCT 한계(930)와 교차한다. 컬러 포인트(2226)는 상한 CCT 경계(930)와 타이 라인(2232)의 교점을 표현한다. 컬러 포인트(2222)는 BBL(602)로의 타이 라인(2232)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(2220, 2222, 2224)는 컬러 포인트(2230)와 조합하여 사용될 때 광원(104)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(2220)로부터 컬러 포인트(2222)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(2222)로부터 컬러 포인트(2226)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(2226)로부터 컬러 포인트(2220)로 상한 CCT 경계(930)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(2220, 2222, 2224)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1020) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(2230)와 함께 사용될 수도 있다.
도 23은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1020) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 23에 도시되어 있는 예는 저-CCT 광원(102)이 하한 CCT 경계(828)와 하한 색조 한계(824)의 교점에 있는 컬러 포인트(2330)를 가질 때 고-CCT 광원(104)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트를 표현한다. 타이 라인(2322)은 컬러 포인트(2330)로부터 그리고 구역(1020)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2322)은 컬러 포인트(2320)에서 상한 CCT 한계(930)[및 상한 색조 한계(712)]와 교차한다. 광원(102, 104)은 구역(1020)에 의해 규정된 CCT 및 Duv 값 내에 있는 색을 갖는 조합된 광을 생성하기 위해 컬러 포인트(2330, 2320)를 갖는 광을 발생시킬 수 있다.
구역(1020)의 상한 및 하한 경계는 Duv 방향으로 약간 더 높거나 더 낮지만, 구역(1030)의 상한 및 하한 한계만큼 높거나 낮지 않은 것으로 예측될 수도 있기 때문에, BBL 위로 약 0.005 내지 BBL 아래의 약 0.030의 Duv 범위 내에 있는 약 2200 K 또는 그 미만에서의 저청색 광원(102)과 조합되어, 약 6500 K 이상에서 고청색 광원(104)이 BBL 위의 약 0.015 내지 BBL 아래의 약 0.030의 Duv 범위 내에 있을 때, 2500 K 내지 3200 K의 온백색 CCT 범위 내의 컬러 포인트가 바람직한 것으로 일반화될 수 있다.
도 24는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1030) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 24에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 상한 CCT 경계(930)와 상한 색조 한계(712)의 교점에 있는 컬러 포인트(2420)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(2438, 2440)은 컬러 포인트(2420)로부터 그리고 구역(1030)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2438, 2440)은 구역(1030)에 걸쳐 또는 통해 연장하면서 또한 BBL(602) 및/또는 하한 CCT 한계(828)와 교차하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(2420)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다.
타이 라인(2438)은 컬러 포인트(2436)에서 BBL(602) 및 하한 CCT 한계(828)와 교차한다. 다른 컬러 포인트(2434)가 타이 라인(2438)의 연장부 위에 또는 아래에 있고[예를 들어, BBL(602)을 넘어 또는 위에], 하한 CCT에서 BBL(602) 위에 있다. 컬러 포인트(2430)는 하한 색조 한계(824) 및/또는 하한 CCT 경계(828)와 타이 라인(2440)의 교점을 표현한다. 컬러 포인트(2432)는 1700 K의 CCT에서와 같이, BBL(602) 아래의 컬러 포인트로의 타이 라인(2440)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(2430, 2432, 2434, 2436)는 컬러 포인트(2420)와 조합하여 사용될 때 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(2436)로부터 컬러 포인트(2434)로 BBL(602)을 따라 연장하는 라인, 컬러 포인트(2434)로부터 컬러 포인트(2432)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(2432)로부터 컬러 포인트(2430)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(2430)로부터 컬러 포인트(2436)로 하한 CCT 경계(828)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(2430, 2432, 2434, 2436)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1030) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(2420)와 함께 사용될 수도 있다.
도 25는 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1030) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 25에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 상한 CCT 한계(930)와 BBL(602)의 교점에 있는 컬러 포인트(2520)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(2538, 2540)은 컬러 포인트(2520)로부터 그리고 구역(1030)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2538, 2540)은 구역(1030)에 걸쳐 또는 통해 연장하면서 또한 BBL(602), 하한 CCT 한계(828), 및/또는 하한 색조 한계(824)와 교차하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(2520)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다.
타이 라인(2538)은 컬러 포인트(2536)에서 BBL(602)과 교차한다. 다른 컬러 포인트(2534)가 타이 라인(2538)의 연장부 위에 또는 아래에 있고[예를 들어, BBL(602)을 넘어 또는 위에], 하한 CCT(예를 들어, 1700 K)에서 BBL(602) 위에 있다. 컬러 포인트(2530)는 하한 색조 한계(824) 및/또는 하한 CCT 경계(828)와 타이 라인(2540)의 교점을 표현한다. 컬러 포인트(2532)는 1700 K의 CCT에서와 같이, BBL(602) 아래의 컬러 포인트로의 타이 라인(2540)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(2530, 2532, 2534, 2536)는 컬러 포인트(2520)와 조합하여 사용될 때 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(2536)로부터 컬러 포인트(2534)로 BBL(602)을 따라 연장하는 라인, 컬러 포인트(2534)로부터 컬러 포인트(2532)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(2532)로부터 컬러 포인트(2530)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(2530)로부터 컬러 포인트(2536)로 하한 CCT 경계(828)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(2530, 2532, 2534, 2536)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1030) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(2520)와 함께 사용될 수도 있다.
도 26은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1030) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 26에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 상한 CCT 한계(930)와 선호도 궤적(820)의 교점에 있는 컬러 포인트(2620)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(2638, 2640)은 컬러 포인트(2620)로부터 그리고 구역(1030)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2638, 2640)은 구역(1030)에 걸쳐 또는 통해 연장하면서 또한 BBL(602) 및/또는 하한 CCT 한계(828)와 교차하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(2620)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다.
타이 라인(2638)은 컬러 포인트(2636)에서 BBL(602) 및 하한 CCT 한계(828)와 교차한다. 다른 컬러 포인트(2634)가 타이 라인(2638)의 연장부 위에 또는 아래에 있고[예를 들어, BBL(602)을 넘어 또는 위에], 하한 CCT(예를 들어, 1700 K)에서 BBL(602) 위에 있다. 컬러 포인트(2630)는 하한 CCT 경계(828)와 타이 라인(2640)의 교점을 표현한다. 컬러 포인트(2632)는 1700 K의 CCT에서와 같이, BBL(602) 아래의 컬러 포인트로의 타이 라인(2640)의 연장을 표현한다.
이들 컬러 포인트(2630, 2632, 2634, 2636)는 컬러 포인트(2620)와 조합하여 사용될 때 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 색조의 범위는 컬러 포인트(2636)로부터 컬러 포인트(2634)로 BBL(602)을 따라 연장하는 라인, 컬러 포인트(2634)로부터 컬러 포인트(2632)로 연장하는 라인, 컬러 포인트(2632)로부터 컬러 포인트(2630)로 연장하는 라인, 및 컬러 포인트(2630)로부터 컬러 포인트(2636)로 하한 CCT 경계(828)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(2630, 2632, 2634, 2636)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1030) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(2620)와 함께 사용될 수도 있다.
도 27은 일 실시예에 따른 도 10에 도시되어 있는 구역(1030) 내에 온백색광을 발생시키는 데 사용될 수도 있는 광원(102, 104)의 조합의 부가의 예를 도시하고 있다. 도 27에 도시되어 있는 예는 고-CCT 광원(104)이 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 상한 CCT 경계(930)와 하한 색조 한계(824)의 교점에 있는 컬러 포인트(2720)를 가질 때 저-CCT 광원(102)에 사용될 수도 있는 컬러 포인트에 대한 한계를 표현한다. 타이 라인(2736, 2738)은 컬러 포인트(2720)로부터 그리고 구역(1030)을 가로질러 또는 통해 연장한다. 타이 라인(2736, 2738)은 구역(1030)에 걸쳐 또는 통해 연장하면서 또한 BBL(602) 및/또는 하한 CCT 한계(828)와 교차하는 최외측 타이 라인[예를 들어, 동일한 컬러 포인트(2720)로부터 연장하면서 가장 멀리 떨어져 있는 타이 라인]일 수도 있다.
타이 라인(2736)은 컬러 포인트(2734)에서 BBL(602) 및 하한 CCT 한계(828)와 교차한다. 타이 라인(2738)은 컬러 포인트(2732)에서 BBL(602)과 교차하고 컬러 포인트(2730)에서 하한 CCT 한계(828)와 교차한다. 이들 컬러 포인트(2730, 2732, 2734)는 컬러 포인트(2720)와 조합하여 사용될 때 광원(102)에 의해 발생하는 광의 색에 대한 CCT의 범위 및 색조(예를 들어, Duv 값)의 범위에 대한 외부 한계를 표현할 수 있다. CCT 및 Duv 값의 범위는 컬러 포인트(2734)로부터 컬러 포인트(2732)로 BBL(602)을 따라 연장하는 라인, 컬러 포인트(2732)로부터 컬러 포인트(2730)로 연장하는 라인[예를 들어, 타이 라인(2738)을 따라], 및 컬러 포인트(2730)로부터 컬러 포인트(2734)로 하한 CCT 경계(828)를 따라 연장하는 라인에 의해 색공간(600) 내에서 규정될 수 있다. 컬러 포인트(2730, 2732, 2734)에 의해 규정된 형상 내에 있는 다양한 컬러 포인트는 구역(1030) 내에 있는 혼합된 중간광을 제공하도록 컬러 포인트(2720)와 함께 사용될 수도 있다.
도 28은 SSL 제품에 의한 일반적인 조명(즉, 백색광)을 위한 ANSI 표준 C78.377-2011[American National Standard for Electric Lamps - Specifications for the Chromaticity of Solid State Lighting(SSL) Products]에 의해 추천된 색도의 범위를 도시하고 있다. 추천된 사각형(2810)은 Duv 방향으로 BBL 상에 그리고 CCT 등온 라인 상에 대략적으로 중심설정되어 있다. 최근에 개정된 ANSI 표준 C78.377-2015는 또한 2500 K 및 2200 K 상에 중심설정된 유사한 사각형을 포함한다. 가장 바람직한 구역(1010)은 일반적인 "백색광" 용례를 위해 추천된 ANSI 사각형에 포함되어 있고, 또한 최근의 컬러 과학(2010 리아, 2013 프레이시니어, 2015 오노)은 도 28의 가장 바람직한 색도(1010)의 범위가 임의의 ANSI 사각형 내에 포함되어 있지 않고 도 28의 거의 모든 더 바람직한 색도 범위(1020)가 임의의 ANSI 사각형 내에 포함되어 있지 않은 것을 지시한다는 것을 도 28로부터 알 수 있다.
저-CCT 및 고-CCT 컬러 포인트, 뿐만 아니라 중간 CCT에서 컬러 포인트를 제공하는 기존의 조명 시스템은 일반적으로 BBL 위에 또는 부근에 있는 중간 CCT에, 또는 부근에 제3 광원을 제공하여, 3개의 광원을 혼합함으로써 생성된 모든 가능한 중간 CCT의 컬러 포인트가 BBL 위에 또는 부근에 위치할 수도 있게 한다. 본 발명에 있어서, 중간 CCT에서 제3 광원의 제거는 조명 시스템을 간단화할 뿐만 아니라, 또한 온백색 중간 CCT에서 더 바람직한 컬러 포인트를 제공하고, 심지어 가장 바람직한 컬러 포인트를 제공할 수도 있다.
도 1에 도시되어 있는 램프 시스템(100)의 설명으로 복귀하면, 램프 시스템(100)은 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색 성분 광원(102) 및 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색 성분 광원(104)에 의해 동작할 수도 있다. 광원(104)에 의해 발생하는 실질적으로 백색광은 광원(102)에 의해 발생하는 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도(CCT)를 가질 수 있다. 광원(102, 104)에 의해 발생하는 실질적으로 백색광은 램프 시스템(100)으로부터 나오는 실질적으로 중간 또는 온백색광을 제공하도록 조합될 수 있다. 저청색 성분 광원(102)은 약 2500 K 이하의 CCT를 갖도록 실질적으로 백색광을 방출할 수 있다. 이 광은 일 실시예에서 적어도 2000 K의 CCT를 갖도록 생성될 수도 있다. 고청색 성분 광원(104)은 적어도 약 4000 K의 CCT를 갖도록 실질적으로 백색광을 방출할 수 있다. 이 광은 일 실시예에서 10,000 K 이하의 CCT를 갖도록 발생할 수도 있다. 램프 시스템(100)으로부터 나오는 중간 또는 온백색광은 일 실시예에서 적어도 약 2700 K 및 약 3000 K 이하의 CCT를 가질 수 있다.
램프 시스템(100)은 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광이 그를 통해 전파하고 램프 시스템(100)으로부터 나오기 전에 실질적으로 균일하게 혼합하는 광학 시스템(114)을 포함할 수 있다. 광학 시스템(114)은 폴리머, 유리 등과 같은 광 투과성 재료; 또는 금속, 또는 폴리머 또는 기판 상의 임의의 반사성 코팅과 같은 광 반사성 재료; 또는 광 투과성 및 광 반사성 요소의 조합으로 형성된 렌즈를 포함하거나 표현할 수도 있다. 광학 시스템(114)은 양 광원(102, 104)이 광을 발생시킬 때 광원(102, 104)에 의해 발생하는 광을 산란하고, 회절하고, 굴절하고, 반사하고, 확산하거나, 다른 방식으로 혼합할 수도 있다.
램프 시스템(100)은 어느 광원(102, 104)이 광을 발생시키는지를 제어하는 스위치(116)를 포함한다. 스위치(116)는, 예로서 어느 광원(102, 104)이 전원(예를 들어, 전원 인출구, 전력 계통, 배터리 등)로부터 광원(102, 104)에 송전하기 위해 전류를 수신하는지를 제어함으로써, 상이한 광원(102, 104)을 활성화하도록 상이한 상태 또는 위치 사이에서 교번할 수 있다. 일 상태에서, 스위치(116)는 고청색 성분 광원(104)이 광을 방출하지 않는 동안 저청색 성분 광원(102)이 광을 방출하게 한다. 이 상태는, 인간이 수면에 드는 것을 돕기 위해, 램프 시스템(100)이 인간 신체 내의 멜라토닌 발생을 억제하거나 조장하지 않는 광을 발생시키도록 램프 시스템(100)의 조작자에 의해 사용될 수 있다. 다른 상태에서, 스위치(116)는 고청색 성분 광원(104)이 광을 방출하는 동안에 저청색 성분 광원(102)이 광을 방출하지 않게 한다. 이 상태는, 인간이 기상하는 것을 돕기 위해, 램프 시스템(100)이 인간 신체 내의 멜라토닌 발생을 억제하는 광을 발생시키도록 램프 시스템(100)의 조작자에 의해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 스위치(116)는 또한, 실질적으로 중간 또는 온백색광을 제공하기 위해 고청색 성분 광원(104)이 광을 방출하는 동안에 저청색 성분 광원(102)이 광을 방출하게 한다. 이 상태는, 조작자가 기상하거나 수면에 들기 위해 노력하지 않을 때 주간 전체에 걸친 시간 기간 중에와 같이, 조작자가 멜라토닌 발생을 억제하거나 억제를 중단하기를 원하지 않을 때의 시간 중에 램프 시스템(100)이 사용되게 할 수 있다. 스위치(116)는 램프 시스템(100)의 동작 상태를 변경하기 위해 수동으로 작동될 수 있는 디바이스일 수 있다.
일 양태에서, 램프 시스템(100)은 저청색 성분 광원(102)과 고청색 성분 광원(104) 중 어느 것이 상이한 시간에 활성화되어야 하는지를 제어하는 타이머(118)를 포함한다. 타이머(118)는 전자 시계와 같은 시간의 경과를 추적하는 하드웨어 회로를 표현할 수 있다. 타이머(118)는 상이한 광원(102, 104)이 활성화되거나 비활성화되어야 하는 시간을 저장하는 메모리를 포함하고 그리고/또는 메모리로의 액세스를 가질 수 있다. 저장된 시간에 기초하여, 타이머(118)는 8 pm 내지 자정(또는 다른 시간) 사이와 같이, 수면전 시간 기간 중에 저청색 성분 광원(102)이 광을 방출하고 고청색 성분 광원(104)을 비활성화하게 하도록 광원(102, 104) 및/또는 스위치(116)를 제어할 수 있다. 타이머(118)는 5 am 내지 9 am(또는 다른 시간) 사이와 같이, 수면후 시간 기간 중에 고청색 성분 광원(104)이 광을 방출하고 저청색 성분 광원(102)을 비활성화하게 하도록 광원(102, 104) 및/또는 스위치(116)를 제어할 수 있다. 타이머(118)는 9 am 내지 8 pm, 또는 다른 시간 기간과 같은, 수면후 시간 기간 후의 그리고 수면전 시간 기간 전의 시간 기간 중에 저청색 성분 광원(102) 및 고청색 성분 광원(104) 둘 다를 활성화할 수 있다. 이는 예컨대, 상이한 시간 중에 광원을 제거하거나 교체함으로써, 조작자가 수동 조작을 행할 필요성을 회피하기 위해 상이한 시간에 생성되는 광을 램프 시스템(100)이 스위칭하게 할 수 있다.
예시된 실시예에서, 램프 시스템(100)은 제어 유닛(120)을 포함한다. 제어 유닛(120)은 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate arrays: FPGAs), 집적 회로, 마이크로프로세서, 또는 다른 전자 논리 기반 디바이스와 같은, 하나 이상의 프로세서를 포함하고 그리고/또는 이들과 접속되는 하드웨어 회로를 표현한다. 제어 유닛(120)은 타이머(118)를 프로그램하는 데 사용될 수 있다[예를 들어, 시간을 설정하고, 상이한 광원(102, 104)이 활성화되거나 비활성화되는 시간을 설정하는 등]. 제어 유닛(120)은 선택적으로 어느 광원(102, 104)이 하루의 상이한 시간에 활성화되는지를 자동으로(예를 들어, 조작자 개입 없이) 스위칭하기 위해 타이머(118) 및/또는 스위치(116)를 제어할 수도 있다. 일 실시예에서, 제어 유닛(120), 스위치(116), 및/또는 타이머(118)는 광원(102, 104)과는 별도의 구성요소일 수 있다. 예를 들어, 광원(102, 104) 및/또는 렌즈(114)는 제어 유닛(120), 스위치(116), 및/또는 타이머(118)와 탈착가능하게 결합될 수 있는 별도로 구매 가능한 구성요소일 수도 있다. 광원(102, 104)은 광원(102, 104) 중 하나 이상이 번아웃(burn out)되거나 이와 다르게 광을 생성하는 것이 불가능하게 될 때 교체될 수 있다.
특정 장점이 본 개시내용의 실시예에 의해 제시될 수도 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 실시예는 긴장감을 느끼게 하기 위해 아침에 "고청색"광으로서, 일상 업무를 위해 주간 전체에 걸쳐 특수하게 향상된 중간 또는 온백색광, 및 수면시에 보조하기 위해 저녁에 "저청색"광으로서 기능할 수 있는 복합 광원을 제공할 수도 있다.
특정 실시예는 복합 광원의 컬러 포인트(타이 라인 상의 특정 컬러 포인트에 지향함으로써 도달됨)에 관하여 전술되었지만, 저청색 및 고청색 성분 광원에 대한 상이한 컬러 포인트는 상이한 타이 라인 및 중간 또는 온백색 컬러 포인트를 야기할 것이고; 여전히 상기 설명의 모두는 본 개시내용의 범주 내에 포함되는 것으로서 고려되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. PFS 적색 형광체를 채용하는 특정 실시예가 전술되었지만, 당 기술 분야의 숙련자는 대안적인 좁은 적색 형광체, 및/또는 적색 LED, 및/또는 다른 좁은 적색 이미터가 향상된 색 품질 및 효율을 위해 PFS 대신에 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 특정 예시적인 실시예는 2개의 "채널"(예를 들어, 2성분 광원, 하나는 고청색이고 하나는 저청색임)의 조합인 복합 광원을 제공하지만, 본 개시내용은 이에 한정되는 것은 아니고; 멀티채널 해결책(3개의 성분 광원 이상)이 다양한 컬러 포인트 및 효과를 달성하도록 채용될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.
특정 Duv 값은 상이한 CCT를 갖는 상이한 광을 위해 제공되었지만, 선택적으로, 이들 광은 다른 Duv 값을 가질 수도 있다. 예를 들어, 적어도 4000 K 또는 6000 K와 같은 적어도 다른 값을 갖는 광은 -0.030 내지 +0.015의 Duv 값, -0.015 초과 및 +0.015 이하, 또는 다른 값인 Duv 값을 가질 수도 있다. 2200 K 또는 그 미만의 CCT를 갖는 광은 -0.030 내지 +0.005의 Duv 값, 0.000 미만 및 -0.015 이하, 또는 다른 값인 Duv 값을 가질 수도 있다.
일 실시예에서, 복합 광원은 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색 성분 광원 및 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색 성분 광원을 포함한다. 제2 실질적으로 백색광은 제1 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도를 갖는다. 제1 및 제2 실질적으로 백색광은 실질적으로 중간 또는 온백색광을 제공하도록 조합된다.
일 양태에서, 저청색 성분 광원은 적어도 약 2500 K 이하의 상관 색온도를 포함하는 제1 실질적으로 백색광을 방출한다.
일 양태에서, 고청색 성분 광원은 적어도 약 4000 K의 상관 색온도를 포함하는 제2 실질적으로 백색광을 방출한다.
일 양태에서, 중간 또는 온백색광은 적어도 약 2700 K 및 약 3000 K 이하의 상관 색온도를 갖는다.
일 양태에서, 복합 광원은 고청색 성분 광원이 제2 실질적으로 백색광을 방출하지 않는 동안에 저청색 성분 광원이 제1 실질적으로 백색광을 방출하게 하는, 제1 상태로 작동되도록 구성된 스위치를 또한 포함한다. 스위치는 또한, 고청색 성분 광원이 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 동안에 저청색 성분 광원이 제1 실질적으로 백색광을 방출하지 않게 하는, 상이한 제2 상태로 작동되도록 구성된다. 스위치는 또한, 실질적으로 중간 또는 온백색광을 제공하기 위해 고청색 성분 광원이 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 동안에 저청색 성분 광원이 제1 실질적으로 백색광을 방출하게 하고, 상이한 제3 상태로 작동되도록 구성된다.
일 양태에서, 복합 광원은 저청색 성분 광원과 고청색 성분 광원 중 어느 것이 하루의 상이한 시간에 활성화되는지를 제어하는 타이머를 또한 포함한다.
일 양태에서, 타이머는 수면전 시간 기간 중에 제1 실질적으로 백색광을 방출하도록 저청색 성분 광원을 활성화하고, 고청색 성분 광원을 비활성화한다. 타이머는 수면후 시간 기간 중에 제2 실질적으로 백색광을 방출하도록 고청색 성분 광원을 활성화할 수 있고, 저청색 성분 광원을 비활성화한다. 타이머는 수면후 시간 기간 후 및 수면전 시간 기간 전의 시간 기간 중에 저청색 성분 광원 및 고청색 성분 광원을 또한 활성화할 수 있다.
일 양태에서, 저청색 성분 광원 또는 고청색 성분 광원 중 적어도 하나는 협대역 적색 이미터를 포함한다.
일 양태에서, 협대역 적색 이미터는 형광체이다.
일 양태에서, 복합 광원은 제1 및 제2 실질적으로 백색광 둘다가 그를 통해 방출되는 렌즈를 포함한다.
다른 실시예에서, (예를 들어, 광을 발생시키는)방법은 제1 시간 기간 중에 복합 광원의 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것 및 상이한 제2 시간 기간 중에 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것을 포함하고, 제2 실질적으로 백색광은 제1 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도를 갖는다.
일 양태에서, 방법은 상이한 제3 시간 기간 중에 동시에, 제1 실질적으로 백색광을 방출하고 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것을 또한 포함하고, 제1 및 제2 실질적으로 백색광은 실질적으로 중간 또는 온백색광을 제공하도록 조합된다.
일 양태에서, 중간 또는 온백색광은 적어도 약 2700 K 및 약 3000 K 이하의 상관 색온도를 갖는다.
일 양태에서, 제1 실질적으로 백색광은 약 2500 K 이하의 상관 색온도를 갖는다.
일 양태에서, 제2 실질적으로 백색광은 적어도 약 4000 K의 상관 색온도를 갖는다.
일 양태에서, 방법은, 복합 광원의 스위치의 작동에 응답하여 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 스위칭하는 것, 스위치의 작동에 응답하여 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 스위칭하는 것, 및/또는 스위치의 작동에 응답하여 단지 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광만을 방출하거나 단지 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광만을 방출하는 것으로부터 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광 및 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광 둘 다를 동시에 방출하는 것으로 스위칭하는 것 중 하나 이상을 또한 포함한다.
일 양태에서, 방법은 하루의 시간에 기초하여 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 자율적으로 스위칭하는 것, 하루의 시간에 기초하여 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 자율적으로 스위칭하는 것, 및/또는 하루의 시간에 기초한 스위치의 작동에 응답하여 단지 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광만을 방출하거나 단지 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광만을 방출하는 것으로부터 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광 및 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광 둘 다를 동시에 방출하는 것으로 자율적으로 스위칭하는 것 중 하나 이상을 포함한다.
일 양태에서, 방법은 수면전 시간 기간 중에 제1 실질적으로 백색광을 방출하도록 저청색 성분 광원을 활성화하고 고청색 성분 광원을 비활성화하는 것, 수면후 시간 기간 중에 제2 실질적으로 백색광을 방출하도록 고청색 성분 광원을 활성화하고 저청색 성분 광원을 비활성화하는 것, 및 수면후 시간 기간 후 및 수면전 시간 기간 전의 시간 기간 중에 저청색 성분 광원 및 고청색 성분 광원을 활성화하는 것을 또한 포함한다.
다른 실시예에서, 복합 광원은 약 2500 K 이하의 상관 색온도(CCT)를 갖는 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색 성분 광원, 적어도 약 4000 K의 CCT를 갖는 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색 성분 광원, 및 저청색 성분 광원 및 고청색 성분 광원 중 어느 것이 각각의 제1 실질적으로 백색광 또는 제2 실질적으로 백색광을 방출하도록 활성화되어야 하는지를 제어하기 위한 제어 유닛을 포함한다.
일 양태에서, 제어 유닛은 수면전 시간 기간 중에 제1 실질적으로 백색광을 방출하도록 저청색 성분 광원을 활성화하고 고청색 성분 광원을 비활성화하고, 수면후 시간 기간 중에 제2 실질적으로 백색광을 방출하도록 고청색 성분 광원을 활성화하고 저청색 성분 광원을 비활성화하고, 수면후 시간 기간 후 및 수면전 시간 기간 전의 시간 기간 중에 저청색 성분 광원 및 고청색 성분 광원을 활성화한다.
본 발명의 요지의 특정 실시예의 상기 설명은 첨부된 청구범위와 함께 숙독될 때 더 양호하게 이해될 수 있을 것이다. 다양한 실시예는 도면에 도시되어 있는 구성 및 수단에 한정되는 것은 아니다. 상기 설명은 예시적이고 한정적인 것이 아니다. 예를 들어, 전술한 실시예(및/또는 그 양태)는 서로 조합하여 사용될 수도 있다. 게다가, 다수의 수정이 그 범주로부터 벗어나지 않고 본 발명의 요지의 교시에 특정 상황 또는 재료를 적응시키도록 이루어질 수도 있다. 본 명세서에 설명된 재료의 치수 및 유형은 본 발명의 요지의 파라미터를 규정하도록 의도되지만, 이들은 결코 한정적인 것은 아니고 예시적인 실시예이다. 다른 실시예는 상기 설명의 재고시에 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 요지의 범주는 이러한 청구범위가 부여하는 균등물의 전체 범주와 함께, 첨부된 청구범위를 참조하여 결정되어야 한다.
첨부된 청구범위에서, 용어 "구비하는" 및 "~에 있어서"는 각각의 용어 "포함하는" 및 "여기서"의 평문 등가물로서 사용된다. 더욱이, 이하의 청구범위에서, 용어 "제1", "제2" 및 "제3" 등은 단지 라벨로서 사용된 것이고, 이들의 대상에 수치적인 요구를 부과하도록 의도된 것은 아니다. 또한, 이하의 청구범위의 한정은 기능적 포맷(means-plus-function format)으로 기입되지 않고, 이러한 청구항 한계가 다른 구조체가 없는 기능의 진술로 이어지는 구문 "~하기 위한 수단"을 표현적으로 사용하지 않으면 그리고 사용할 때까지, 35 U.S.C.§ 112(f)에 기초하여 해석되도록 의도되지 않는다. 그리고, 본 명세서에 사용될 때, 단수형으로 기술되고 단수 표현의 단어로 표현된 요소 또는 단계는, 이러한 배제가 명시적으로 언급되지 않으면, 복수의 상기 요소 또는 단계를 배제하지 않는 것으로서 이해되어야 한다. 더욱이, 본 발명의 요지의 "일 실시예"의 참조는 전술한 특징부를 또한 구비하는 부가의 실시예의 존재를 배제하는 것으로서 해석되도록 의도되는 것은 아니다. 더욱이, 명시적으로 반대로 언급되지 않으면, 특정 특성을 갖는 요소 또는 복수의 요소를 "포함하는", "구비하는" 또는 "갖는" 실시예는 그 특성을 갖지 않는 부가의 이러한 요소를 포함할 수도 있다.
이 기록된 설명은 본 발명의 요지의 다수의 실시예를 개시하고, 또한 임의의 디바이스 또는 시스템을 제조하여 사용하는 것 및 임의의 구체화된 방법을 수행하는 것을 포함하여, 당 기술 분야의 숙련자가 본 발명의 요지의 실시예를 실시하는 것을 가능하게 하도록 예를 사용하고 있다. 본 발명의 요지의 특허 가능한 범주는 청구범위에 의해 규정되고, 당 기술 분야의 숙련자들에게 발생하는 다른 예를 포함할 수도 있다. 이러한 다른 예는 이들 예가 청구범위의 문자 언어와 상이하지 않은 구조적 요소를 가지면, 또는 이들 예가 청구범위의 문자 언어와 비실질적인 차이를 갖는 등가의 구조적 요소를 포함하면 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 복합 광원(composite light source)에 있어서,
    제1 실질적으로 백색광을 방출하는 저청색(low-blue) 성분 광원; 및
    제2 실질적으로 백색광을 방출하는 고청색(high-blue) 성분 광원으로서, 상기 제2 실질적으로 백색광은 상기 제1 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도를 갖는 것인, 상기 고청색 성분 광원
    을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 실질적으로 백색광은 중간 상관 색온도를 갖는 조합된 실질적으로 백색광을 제공하도록 조합되는 것인 복합 광원.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조합된 실질적으로 백색광은, 적어도 2500 K 및 3200 K 이하이고, 적어도 -0.030 및 0.000 이하의 Duv 값을 갖는 색 상관 온도를 갖는 것인 복합 광원.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조합된 실질적으로 백색광은, 적어도 2500 K 및 3200 K 이하이고, 적어도 -0.025 및 -0.005 이하의 Duv 값을 갖는 색 상관 온도를 갖는 것인 복합 광원.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조합된 실질적으로 백색광은, 적어도 2700 K 및 3000 K 이하이고, 적어도 -0.015의 Duv 값을 갖고, 백체 궤적(white body locus) 위 또는 아래에 있는 색 상관 온도를 갖는 것인 복합 광원.
  5. 제1항에 있어서, 상기 고청색 성분 광원이 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하지 않는 동안에 상기 저청색 성분 광원이 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하게 하는, 제1 상태로 작동되도록 구성된 스위치를 더 포함하고, 상기 스위치는 또한, 상기 고청색 성분 광원이 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 동안에 상기 저청색 성분 광원이 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하지 않게 하는, 상이한 제2 상태로 작동되도록 구성되고, 상기 스위치는 또한, 조합된 실질적으로 중간광을 제공하기 위해 상기 고청색 성분 광원이 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 동안에 상기 저청색 성분 광원이 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하게 하는, 상이한 제3 상태로 작동되도록 구성되는 것인 복합 광원.
  6. 제1항에 있어서, 하루의 상이한 시간에 상기 저청색 성분 광원과 상기 고청색 성분 광원의 비(ratio) 및 총 광속(light flux)을 제어하는 타이머를 더 포함하는 복합 광원.
  7. 제6항에 있어서, 상기 타이머는 수면전 시간 기간 중에 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하도록 상기 저청색 성분 광원을 활성화하고 상기 고청색 성분 광원을 비활성화하고, 상기 타이머는 수면후 시간 기간 중에 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하도록 상기 고청색 성분 광원을 활성화하고 상기 저청색 성분 광원을 비활성화하고, 상기 타이머는 수면후 시간 기간 후 및 수면전 시간 기간 전의 시간 기간 중에 상기 저청색 성분 광원 및 상기 고청색 성분 광원을 활성화하는 것인 복합 광원.
  8. 제1항에 있어서, 상기 저청색 성분 광원 또는 상기 고청색 성분 광원 중 적어도 하나는 협대역 적색 이미터를 포함하는 것인 복합 광원.
  9. 제8항에 있어서, 상기 협대역 적색 이미터는 형광체(phosphor)인 것인 복합 광원.
  10. 제9항에 있어서, 상기 형광체는 칼륨 플루오로실리케이트로 형성되는 것인 복합 광원.
  11. 제9항에 있어서, 상기 실질적으로 중간광은 적어도 80의 표준 적색 컬러칩(R9) 값, 적어도 80의 색역 영역(gamut area) 지수값, 또는 적어도 110의 조명 선호도(lighting preference) 지수 중 하나 이상을 포함하는 것인 복합 광원.
  12. 제1 시간 기간 중에 복합 광원의 저청색 성분 광원으로부터 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 단계; 및
    상이한 제2 시간 기간 중에 고청색 성분 광원으로부터 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 실질적으로 백색광은 상기 제1 실질적으로 백색광보다 높은 상관 색온도를 갖는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상이한 제3 시간 기간 중에 동시에, 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하고 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 실질적으로 백색광은 조합된 실질적으로 중간광을 제공하도록 조합되는 것인 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 조합된 실질적으로 백색광은, 적어도 2500 K 및 3200 K 이하이고, 적어도 -0.030 및 0.000 이하의 Duv 값을 갖는 색 상관 온도를 갖는 것인 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 조합된 실질적으로 백색광은, 적어도 2500 K 및 3200 K 이하이고, 적어도 -0.025 및 -0.005 이하의 Duv 값을 갖는 색 상관 온도를 갖는 것인 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 조합된 실질적으로 백색광은, 적어도 2700 K 및 3000 K 이하이고, 적어도 -0.015의 Duv 값을 갖고, 백체 궤적 위 또는 아래에 있는 색 상관 온도를 갖는 것인 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    복합 광원의 스위치의 작동에 응답하여 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 스위칭하는 단계;
    상기 스위치의 작동에 응답하여 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 스위칭하는 단계; 또는
    상기 스위치의 작동에 응답하여 단지 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광만을 방출하거나 단지 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광만을 방출하는 것으로부터 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광 및 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광 둘 다를 동시에 방출하는 것으로 스위칭하는 단계 중 하나 이상을 더 포함하는 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    하루의 시간에 기초하여 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 자율적으로 스위칭하는 단계;
    하루의 시간에 기초하여 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로부터 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하는 것으로 자율적으로 스위칭하는 단계; 또는
    하루의 시간에 기초한 스위치의 작동에 응답하여 단지 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광만을 방출하거나 단지 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광만을 방출하는 것으로부터 상기 저청색 성분 광원으로부터 상기 제1 실질적으로 백색광 및 상기 고청색 성분 광원으로부터 상기 제2 실질적으로 백색광 둘 다를 동시에 방출하는 것으로 자율적으로 스위칭하는 단계 중 하나 이상을 더 포함하는 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    수면전 시간 기간 중에 상기 제1 실질적으로 백색광을 방출하도록 상기 저청색 성분 광원을 활성화하고 상기 고청색 성분 광원을 비활성화하는 단계;
    수면후 시간 기간 중에 상기 제2 실질적으로 백색광을 방출하도록 상기 고청색 성분 광원을 활성화하고 상기 저청색 성분 광원을 비활성화하는 단계; 및
    수면후 시간 기간 후 및 수면전 시간 기간 전의 시간 기간 중에 상기 저청색 성분 광원 및 상기 고청색 성분 광원을 활성화하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 저(low)-상관 색온도(CCT, correlated color temperature) 광원에 의해 발생하는 제1 광의 제1 컬러 포인트에 기초하여 조명 시스템에 내장하기 위한 저-CCT 광원을 선택하는 단계로서, 상기 저-CCT 광원은 u', v' 색도 공간(chromaticity space) 내의 제1 지정된 등온 윤곽선(iso-temperature contour line) 상에 상기 제1 컬러 포인트를 갖는 제1 광에 기초하여 선택되는 것인, 상기 저-CCT 광원을 선택하는 단계;
    고(high)-CCT 광원에 의해 발생하는 제2 광의 상이한 제2 컬러 포인트에 기초하여 램프에 내장하기 위한 고-CCT 광원을 선택하는 단계로서, 상기 고-CCT 광원은 u', v' 색도 공간 내의 상이한 제2 지정된 등온 윤곽선 상에 상기 제2 컬러 포인트를 갖는 제2 광에 기초하여 선택되고, 상기 고-CCT 광원에 의해 발생하는 제2 광은 상기 저-CCT 광원에 의해 발생하는 제1 광보다 큰 CCT를 갖고, 상기 u', v' 색도 공간 내의 상기 제1 및 제2 컬러 포인트를 연결하는 타이 라인(tie line)은, 상기 u', v' 색도 공간 내의 제1 지정된 색조의 범위 및 제2 지정된 등온 윤곽선의 범위에 걸치거나 따르는 것 중 하나 이상의 방식으로 연장하는 것인, 상기 고-CCT 광원을 선택하는 단계; 및
    상기 저-CCT 광원과 상기 고-CCT 광원을 갖는 램프를 만드는 단계
    를 포함하고, 상기 램프는 상기 제1 및 제2 지정된 범위 내에 있는 CCT 및 색조를 갖는 광을 방출하도록 구성되는 것인 방법.
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