(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１の表面領域を持つ少なくとも一つの光放射要素を含む、光を生成するための複数の光放射要素と、（ｂ）少なくとも一つのヒートシンクと結合するために構成され、前記複数の光放射要素と熱的に接続されたヒート拡散シャーシと、（ｃ）前記複数の光放射要素により放射される光を混合するため、前記複数の光放射要素に光学的に結合された混合室と、（ｄ）前記複数の光放射要素の動作を制御するため前記複数の光放射要素に動作的に結合された制御システムとを有し、前記複数の光放射要素の一つ以上が、前記ソリッドステート照明デバイスの出口開口に実質的に垂直である光を放射し、前記ヒート拡散シャーシと熱的に接続されたフレキシブル回路基板と動作的に結合されている、ソリッドステート照明デバイス。
【請求項２】
前記複数の光放射要素は、第２の表面領域を持つ少なくとも一つの光放射要素を更に含み、第１の表面領域が第２の表面領域より小さい、請求項１に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項３】
前記ヒート拡散シャーシは、前記フレキシブルな回路基板とのはめ合わせを促進するため当該ヒート拡散シャーシに形成された溝を持つ、請求項１に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項４】
前記複数の光放射要素の一つ以上が、交流電源により駆動される、請求項１に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項５】
前記複数の光放射要素は、光のＣＣＴの色度を修正するように構成された一つ以上のデジタル的に制御される光放射要素を更に含む、請求項４に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項６】
前記複数の光放射要素は、一つ以上の白色光放射要素を含む、請求項５に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項７】
前記デジタル的に制御される光放射要素は、フィードバック検知システムを使用して制御される、請求項５に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項８】
前記フィードバック検知システムは、光学センサ、電圧センサ、電流センサ、及び温度センサからなるグループから選択される一つ以上のセンサを有する、請求項７に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項９】
前記デジタル的に制御される光放射要素は、一つ以上の緑色光放射要素を含む、請求項５に記載のソリッドステート照明デバイス。
【請求項１０】
前記デジタル的に制御される光放射要素は、一つ以上の緑色光放射要素及び一つ以上の青色光放射要素を含む、請求項５に記載のソリッドステート照明デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明、特にソリッドステート照明デバイスに関係する。
【背景技術】
【０００２】
多くの従来の照明器具は、白熱又はさまざまなタイプの蛍光光源を利用する。多くの異なるタイプの照明器具の制限は、熱、特に白熱光源からの高い量の熱の消散に対処する必要から生じる。既知の解決案は、換気が良いセットアップで使用されることを意図される照明器具デザインを含み、照明器具、例えば、吊り下げられたスポットライトの照明器具の大部分の外面は、対流を経て周囲環境に熱放散を促進するために露出されている。対流を介する効率的な冷却が制限されるアプリケーションのような他の照明器具は、放射又は熱伝導を介して放散熱を放散させるように、しばしば設計されている。斯様な照明器具は、壁又は天井の絶縁された穴への取付けのために設計された、広角フラッドライト及び狭角スポットのような「はめ込みライト」を含む。放射を介して相当に効率的な熱放散を提供する一方で、従来の光源に基づく照明器具は、効果的な色及び輝度調節の欠如、低い発光効率及び多数の他の不利な欠点がある。
【０００３】
近年では、開発の進歩並びにソリッドステート半導体及び有機発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光素子の光束の改良は、これらのデバイスを、建築、娯楽及び車道照明用を含む一般的な照明アプリケーションの使用に適切にした。ＬＥＤの機能的な効果及び利点は、高エネルギー変換、光効率、耐久性、低い稼働コスト及び他の多くのものを含み、ＬＥＤベースの光源を白熱、蛍光及びＨＩＤランプのような従来の光源とますます競合させる。また、ＬＥＤ技術の最近の進歩及び選択するＬＥＤ波長の絶えず増大する選択は、多くのアプリケーションでの様々な照明効果を可能にする効果的でロバストな白色光の色変更ＬＥＤ光源を提供した。
【０００４】
しかしながら、多くの既存のソリッドステート照明器具及び照明器具デザインは複雑であり、多数の部品を含み、結果として製造は資源集約的及びコスト集約的である。例えば、よりクールな温度で稼働するとき、ＬＥＤがより高い効力で動作するので、適当な接合温度を維持することは、効率的なソリッドステート照明システムを開発するための重要な構成要素である。しかしながら、ファン及び他の機械的空調システムを介した能動的な冷却の使用は、主にその固有のノイズ、コスト及び高いメンテナンス・ニーズのため一般的な照明産業において典型的には認められていない。したがって、冷却システムのスペースの要件を最小化する一方で、ノイズや費用がかかる、すなわち動く部品がなく、能動的に冷やされたシステムのものと同等の空気フロー率を達成することが望ましい。
【０００５】
熱放散を促進し、ソリッドステート光源の加熱によって生じる望ましくない効果を緩和するために、ソリッドステート光源の配置及び照明器具の冷却システムの構成に焦点をあてた多くの解決案が提唱された。いくつかの例は、クリー社によって製造される３６０ｌｍ白色ＬＥＤ、又はＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ  Ｅｎｅｒｇｙ社と協力したカリフォルニアＥｎｅｒｇｙ委員会及びｈｔｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｌｒｃ．ｒｐｉ．ｅｄｕ／プログラム／ｓｏｌｉｄｓｔａｔｅ／で記載されているレンセラーＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｅｒによって提供されるＬＥＤＬｏｗＰｒｏｆｉｌｅＦｉｘｔｕｒｅＤｅｓｉｇｎｓを含むさまざまな製造業者によって提供される多くの照明製品のような、はめ込まれた装置での動作に適している多くの製品を含む。
【０００６】
しかしながら、多数の既知の解決案は、その部品の適切なメンテナンス、置換又は修理を許容する、モジュラ構成と組み合わせて良好な熱管理を備えるソリッドステート照明デバイスを示唆するのに失敗している。従って、既知のソリッドステート照明デバイスの多くの不利な点、特に熱管理、光出力並びに取付け及びメンテナンスの容易さと関連した不利な点に焦点をあてるＬＥＤベースの光源を使用する照明器具に対するニーズがある。
【０００７】
この背景情報は、本発明に関連の可能性があると出願人によって考えられている情報を開示するために提供された。前の情報のいずれもが本発明に対して従来技術を構成することは、必ずしも意図されると認められるわけではないし、解釈されるべきでもない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
出願人は、ＬＥＤベースの照明デバイスが、モジュラ照明器具デザインと組み合わせて全体の熱放散を改良できる多くの利点を供給するように構成できると認識し、理解した。本発明の各種実施形態による照明デバイスは、ＬＥＥから環境に直接又は間接的にも良好な熱放散を提供する、及び／又は予め定められた熱放散枠の制約の中で照明デバイスから放射される光の良好な質を提供するように構成できる。本発明の実施例及び実施態様のいくつかは、壁又は天井凹部のような限られた空間での動作に特に適している照明デバイスに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
概して、一つの態様では、本発明は、ソリッドステート照明デバイスに焦点を当てる。前記デバイスは、複数の光放射要素に熱的に接続された熱拡散シャーシと、第１の表面領域を持つ少なくとも一つの光放射要素を含む、光を生成するための当該複数の光放射要素とを含む。熱拡散シャーシは、少なくとも一つのヒートシンクに結合するように構成される。前記デバイスは、更に、複数の光放射要素によって放射される光を混合するため、複数の光放射要素に光学的に結合された混合室と、複数の光放射要素の動作を制御するための複数の光放射要素に動作的に結合された制御システムとを含む。
【００１０】
図において、類似の参照符号は、種々異なる図の全体にわたって概して同じ部品を指す。また、図面は、必ずしも一定の比率であるというわけではなく、代わりに本発明の原則を例示することに重点が概して置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの断面図を略図で例示する。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の他の実施例による照明デバイスの断面図を略図で例示する。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示される照明デバイスに適する光学要素の断面図を略図で例示する。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施例による照明デバイスの断面図を略図で例示する。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの照明デバイスの平面図を例示する。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの断面図を略図で例示する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの断面図を略図で例示する。
【図５】図５は、本発明の各種実施形態による照明デバイスの異なるＬＥＥ位置を略図で例示する。
【図６Ａ】図６Ａは、基板上のＬＥＥのいくつかの例示的な構成に対する基板温度プロフィールを例示する。
【図６Ｂ】図６Ｂは、基板上のＬＥＥのいくつかの例示的な構成に対する基板温度プロフィールを例示する。
【図７】図７は、本発明の実施例によるＬＥＥに対する相互接続スキームを例示する。
【図８】図８は、本発明の一つの実施例による照明デバイス用の例示的制御システムのブロック図を例示する。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施例による照明デバイス用の電圧波形の時間線図を例示する。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の実施例による照明デバイス用の電圧波形の時間線図を例示する。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の実施例による照明デバイス用の電圧波形の時間線図を例示する。
【図１０】図１０は、本発明の実施例による照明器具用の電気回路の概略ブロック図を例示する。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施例による照明デバイス用の電気回路の概略ブロック図を例示する。
【図１２】図１２は、多くの光源の色度座標を持つ色度図を略図で例示する。
【図１３】図１３は、照明デバイスの実施例の断面図を略図で例示する。
【図１４】図１４は、照明デバイスの他の実施例の断面図を略図で例示する。
【図１５Ａ】図１５Ａは、本発明の一実施例による部分的な放物線状の複合コンセントレータの平面図を略図で例示する。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本発明の一実施例による部分的な放物線状の複合コンセントレータの断面図を略図で例示する。
【図１６】図１６は、本発明の実施例による例示的照明デバイスの分解図を例示する。
【図１７Ａ】図１７Ａは、本発明の実施例による折り畳まれた例示的駆動回路基板の斜視図を例示する。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本発明の実施例による例示的な駆動回路基板の断面図を例示する。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、本発明の実施例による例示的な駆動回路基板の平面図を例示する。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明の一つの実施例による照明デバイスの例示的なハウジングの一部の側面図を例示する。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本発明の他の実施例による照明デバイスの例示的なハウジングの一部の正面図を例示する。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、本発明のさらに別の実施例による照明デバイスの例示的なハウジングの一部の斜視図を例示する。
【図１９】図１９は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの例示的な光学システムの例示的ストリップの平面図を示す。
【図２０】図２０は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２１】図２１は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２２】図２２は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２３】図２３は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２４】図２４は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２５】図２５は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２６】図２６は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２７】図２７は、本発明の他の実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２８】図２８は、本発明の他の実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図２９】図２９は、本発明の他の実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図３０】図３０は、本発明の他の実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図３１】図３１は、本発明の他の実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図３２】図３２は、本発明の他の実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【図３３】図３３は、本発明の他の実施例による照明デバイスの駆動回路を含む他の例示的制御システムの概略図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
関連用語
用語「光放射要素」（ＬＥＥ）は、デバイス間に電位差を付与するか又はデバイスに電流を流すことによって起動するとき、少なくとも部分的にはエレクトロルミネセンスのため、電磁スペクトル、例えば、可視領域、赤外線、紫外線領域又はこれら領域の組合せの放射線を放射するデバイスを定めるために用いられる。ＬＥＥは、モノクロ、準モノクロ、複数の色、又は広帯域スペクトル放射特徴を持つことができる。ＬＥＥの実施例は、容易に理解されるように、半導体、有機又はポリマー／ポリメリック発光ダイオード（ＬＥＤ）、光学結合蛍光体で被覆されたＬＥＤ、光学結合ナノクリスタルＬＥＤ、又は、他の同様のデバイスを含む。さらに、用語「ＬＥＥ」は、放射線を放射する特定のデバイス、例えばＬＥＤダイを定めるために用いられ、特定のデバイス又は特定の複数のデバイスが配されるハウジング又はパッケージと、放射線を放射する特定のデバイスとの組合せを定めるために等しく用いられる。用語「ソリッドステート照明」は、スペース、装飾、表示目的のために使われる照明であって、エレクトロルミネセンスのため、少なくとも部分的に光を生成することができる例えば備品又は照明器具のような製造された光源によって提供されるタイプの照明を指すため用いられる。
【００１３】
更に、本開示のため本願明細書において使われるように、「ＬＥＤ」という用語は、電気信号に応じて放射線を生成できる何れかの電子発光ダイオード又は他のタイプのキャリア注入／接合ベースのシステムを含むと理解されるべきである。したがって、用語ＬＥＤは、電流に応答して光を放射するさまざまな半導体ベースの構造体、光放射ポリマー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電子発光細片などを含むが、これらに限定されるものではない。特に、用語ＬＥＤは、赤外線スペクトル、紫外線スペクトル及び可視スペクトル（一般に、ほぼ４００ナノメートルからほぼ７００ナノメートルまでの放射線波長を含む）のさまざまな部分の一つ以上の放射線を生成するように構成されるすべてのタイプ（半導体及び有機発光ダイオードを含む）のＬＥＤを指す。ＬＥＤのいくつかの例としては、限定はされないが、様々なタイプの赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、琥珀色ＬＥＤ、オレンジ色ＬＥＤ及び白色ＬＥＤを含む（更に下で述べられる）。ＬＥＤは、所与のスペクトル（例えば、狭帯域幅、広帯域幅）に対するさまざまな帯域幅（例えば、最大値の半分での全幅、すなわちＦＷＨＭ）及び所与の一般的なカラー分類の範囲内の様々な主波長を持つ放射線を生成するために構成され及び／又は制御されてもよいことも理解されるべきである。例えば、基本的に白い光（例えば、白色ＬＥＤ）を生成するように構成されたＬＥＤの１つの実施態様は、基本的に白色光を形成するために組み合わせて混合する異なるスペクトルのエレクトロルミネセンスをそれぞれ放射する多くのダイを含む。他の実施態様において、白色光ＬＥＤは、第１のスペクトルを持つエレクトロルミネセンスを、異なる第２のスペクトルに変換する蛍光体物質と関連してもよい。この実施の１つの例において、比較的短い波長及び狭帯域幅スペクトルを持つエレクトロルミネセンスは蛍光体物質を「ポンピング」し、次に、いくらかより幅広いスペクトルを持つ長めの波長の放射線を放射する。
【００１４】
用語ＬＥＤが、ＬＥＤの物理的及び／又は電気的パッケージ・タイプを制限するわけではないことも理解されるべきである。例えば、上記のように、ＬＥＤは、放射線の異なるスペクトルをそれぞれ放射するように構成された（例えば、個々に制御可能であるか又は制御可能でない）複数のダイを持つ単一の光放射デバイスを指してもよい。また、ＬＥＤは、ＬＥＤ（例えば、いくつかのタイプの白色ＬＥＤ）の不可分の一部としてみなされる蛍光体と関連してもよい。通常は、用語ＬＥＤは、パッケージされたＬＥＤ、パッケージされていないＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤ、Ｔ―パッケージ・マウントＬＥＤ、ラジアル・パッケージＬＥＤ、パワー・パッケージＬＥＤを指し、ＬＥＤは、いくつかのタイプの容器及び／又は光学要素（例えば、拡散レンズ）などを含む。
【００１５】
「光源」という用語は、ＬＥＤベースの源を含むがこれに限られず、様々な放射線源の一つ以上を指すと理解されるべきである。所与の光源は、可視スペクトルの内側、可視スペクトルの外側又は両方の範囲内の電磁放射を生成するように構成される。したがって、用語「光」及び「放射線」は、本願明細書において取り換え可能に用いられる。加えて、光源は、一体型の要素として、一つ以上のフィルタ（例えば、カラーフィルタ）、レンズ又は他の光学部品を含んでもよい。また、光源は、指標、ディスプレイ及び／又は照明を含むがこれに限らず、様々なアプリケーションのために構成されることは理解されるべきである。「照明光源」は、内部又は外側の空間を効果的に照明するのに充分な強度を持つ放射線を生成するように特に構成される光源である。この文脈において、「充分な強度」とは、周囲照明（すなわち、間接的に感知され、例えば、全体的にあるいは部分的に感知される前に様々な一つ以上の介在面反射されているかもしれない光）を提供するために、空間又は環境において生成される可視スペクトルの充分な放射パワーを指す（放射パワー又は「光束」に関して、単位「ルーメン」が、光源から全方向に出力される全ての光を表すためにしばしば使用される）。
【００１６】
「スペクトル」という用語は、一つ以上の光源によって生じる放射線の一つ以上の何れの周波数（又は、波長）も指すことが理解されるべきである。従って、用語「スペクトル」は、可視範囲の周波数（又は、波長）だけでなく、赤外線、紫外線及び全体の電磁スペクトルの他の領域の周波数（又は、波長）も指す。また、所与のスペクトルは、比較的狭い帯域幅（例えば、基本的に少数の周波数又は波長成分を持つＦＷＨＭ）又は比較的広い帯域幅（さまざまな相対強度を持ついくつかの周波数又は波長成分）を持つ。所与のスペクトルが２つ以上の他のスペクトルの混合の（例えば、複数の光源からそれぞれ放射される放射線を混合した）結果でよいことも理解されるべきである。
【００１７】
この明細書の開示のため、用語「色」が、用語「スペクトル」と取り換え可能に使われる。しかしながら、用語「色」は、観察者によって感知される主な放射線の特性を指すために一般に用いられる（この使用がこの用語の範囲を制限することを意図していないにもかかわらず）。従って、用語「異なる色」は、異なる波長成分及び／又は帯域幅を持つ複数のスペクトルを暗に指す。また、用語「色」が白色光及び非白色光両方に関連して使われてよいことも理解されるべきである。用語「色温度」は、この使用がこの用語の範囲を制限することを意図しないが、本願明細書において白色光に関連して概して使われる。色温度は、白色光の特定の色内容又は色合い（例えば、赤みがかった、青っぽい）を基本的に指す。所与の放射線サンプルの色温度は、従来、問題の放射線サンプルと同じスペクトルを放射する黒体放射のケルヴィン（Ｋ）の温度に従って基本的に特徴づけられる。黒体放射色温度は一般に、色温度がほぼ７００度Ｋ（典型的には人間の目に最初に見えると思われる）から１０，０００度Ｋを超えるぐらいまでの範囲にあり、白色光は、１５００―２０００度Ｋより上の色温度で一般に感知される。低めの色温度は、より重要な赤い成分、すなわち「より暖かい感触」を持つ白色光を示し、一方、高めの色温度は、より重要な青い成分、すなわち「よりクールな感触」を持つ白色光を一般に示す。例証として、火はほぼ１，８００度Ｋの色温度を持ち、従来の白熱電球はほぼ２８４８度Ｋの色温度を持ち、早朝昼光は、ほぼ３，０００度Ｋの色温度を持ち、曇りの昼の空は、ほぼ１０，０００度Ｋの色温度を持つ。ほぼ３，０００度Ｋの色温度を持つ白色光の下で見られるカラー画像は、比較的赤みがかったトーンを持つ一方で、ほぼ１０，０００度Ｋの色温度を持つ白色光の下で見られる同じカラー画像は、比較的青っぽいトーンを持つ。
【００１８】
「照明装置」又は「照明器具」という用語が、特定の形式要因、アセンブリ又はパッケージの一つ以上の照明ユニットの実施態様又は装置を指すように本願明細書において用いられる。用語「照明ユニット」が、同じか又は異なるタイプの一つ以上の光源を含む装置を指すように本願明細書において用いられる。所与の照明ユニットは、光源に対する多様な取り付け装置の何れかの一つ、エンクロージャ／ハウジング装置及び形状、並びに／又は電気的及び機械的接続構成を持ってもよい。加えて、所与の照明ユニットは、光源の動作に関係するさまざまな他の部品（例えば、制御回路）とオプションで関係している（例えば、含む、結合する、及び／又は一緒にパックされる）。「ＬＥＤベースの照明ユニット」は、単独で、又は他のＬＥＤベースではない光源と結合して、上記のような一つ以上のＬＥＤベースの光源を含む照明ユニットを指す。「マルチチャネル」照明ユニットとは、異なるスペクトルの放射線をそれぞれ生成するように構成された少なくとも２つの光源を含むＬＥＤベースの又はＬＥＤベースでない照明ユニットを指し、各異なる光源のスペクトルは、マルチチャネル照明ユニットの「チャネル」と呼ばれる。
【００１９】
用語「コントローラ」は、概して、一つ以上の光源の動作に関係するさまざまな装置を記述するために、本願明細書において用いられる。コントローラは、本願明細書において述べられるさまざまな機能を実行するために数多くのやり方（例えば、専用ハードウエアの様な）で実行される。「プロセッサ」は、本願明細書において述べられるさまざまな機能を実行するためにソフトウェア（例えば、マイクロコード）を使用してプログラムされる一つ以上のマイクロプロセッサを使用するコントローラの１つの例である。コントローラは、プロセッサを使用して又は使用せずに実行され、更にいくつかの機能を実行する専用のハードウエアと他の機能を実行するプロセッサ（例えば、一つ以上のプログラムされたマイクロプロセッサ及び付随する回路）との組合せとして実行されてもよい。本開示の各種実施形態において使用されるコントローラ部品の例は、制限されるわけではないが、従来のマイクロプロセッサ、アプリケーションに特有の集積回路（ＡＳＩＣ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含む。さまざまな実施態様において、プロセッサ又はコントローラは、一つ以上のストレージ媒体（「メモリ」として本願明細書において概して呼ばれる、例えば、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ等のような揮発性及び非揮発性のコンピュータ・メモリ）と関係している。いくつかの実施態様において、前記ストレージ媒体は、一つ以上のプロセッサ及び／又はコントローラで実行されるとき、本願明細書において述べられる機能の少なくとも幾つかの機能を実施する一つ以上のプログラムでコード化される。さまざまなストレージ媒体は、当該媒体上に格納された一つ以上のプログラムが、本願明細書において述べられる本開示のさまざまな態様を実行するためプロセッサ又はコントローラにロードされるように、プロセッサ又はコントローラ内に固定するか、又は移動可能である。用語「プログラム」又は「コンピュータプログラム」は、一つ以上のプロセッサ又はコントローラをプログラムするために使用できる何れのタイプのコンピュータコード（例えば、ソフトウェア又はマイクロコード）も指すために、一般的な意味で本願明細書において用いられる。
【００２０】
以下に参照により組み込まれる何れかの開示において現れ、明細書内で明確に使用される用語は、明細書で開示される特定の本発明の概念と意味的に多く整合して一致されるべきである。さもなければ定められない限り、本願明細書において用いられるすべての技術的及び科学的な用語は、本発明が属する当業者によって共通に理解されるのと同じ意味を持つ。
【００２１】
概要
本発明は、概して、例えば凹部及びアルコーブのような限られた空間に適している照明デバイスに関し、モジュラ照明器具デザインと組み合わせて改良された全体の熱放散を提供する。本発明の実施例による照明デバイスは、例えば、直接的又は間接的にＬＥＥから環境に良好な熱放散を供給するか、又は例えば所与の熱放散バジェットの制約の中で照明デバイスから放射される良質な光を供給するように構成できる。照明デバイスは、電気エネルギ源に動作的に接続された基板上に配される多くの光放射要素（ＬＥＥ）を含む。照明デバイスは、（ｉ）光が照明デバイスから離れる前に、ＬＥＥによって放射された少なくとも一部の光と相互作用するための光学システムと、（ｉｉ）ＬＥＥに供給された電気エネルギの形式及び量を制御するための制御システムとを更に含む。
【００２２】
本発明の一つの実施例では、ソリッドステート照明デバイスは、光を生成するために構成される複数の光放射要素を有する。これらの光放射要素は、一つ以上のヒートシンクに結合するために構成される熱拡散シャーシと熱的に結合される。照明デバイスは、更に、複数の光放射要素に光学的に結合され、複数の光放射要素によって放射される光を混合するように構成される混合室を含む。また、複数の光放射要素に動作的に結合され、複数の光放射要素の動作を制御するために構成される制御システムも含まれる。
【００２３】
図１は、本発明のいくつかの実施例による照明デバイス３００の断面図を略図で例示する。前記照明デバイスは、空気対流を改善するために、外側の冷却フィン３１５又は外面を増大させている他の要素に熱的に接続された熱拡散シャーシ３１０を含む。前記シャーシは、線形の、カーブの、又は曲線のものを含む様々な形態で構成できる。前記熱拡散シャーシの内面は、溝３２０又はそこにＬＥＥを含む熱伝導性の基板３３０を配するための他の取付手段を持つ。一つの実施例において、基板３３０は、可撓性であり、ＬＥＥと熱拡散シャーシとの間の熱相互接続性の所望のレベルを達成するために、溝又は他の取付手段に弾性をもって付勢される。照明デバイスは、更に、光、例えば照明デバイスからの放射された光の再方向付けの操作を提供することができる光学システム３４０を含む。熱拡散シャーシは、ヒートシンク又は他の熱放散構成に熱的に結合することができ、このことにより、前記ヒートシンク等はＬＥＥによって生成される熱の放散を周囲に供給できる。この実施例の一つのバージョンにおいて、複数のＬＥＥは、直列に基板３３０に具備され、導電トレースを介して電気的に接続される。更に、蛍光体を有する変換層は、ＬＥＥ上に含まれる。
【００２４】
図２Ａは、図３に示される実施例の他のバージョンによる照明デバイスの断面図を例示し、ここにおいて、熱拡散シャーシ３１０は、複数の溝３２０Ａ、３２０Ｂ及び３２０Ｃを規定し、及び／又はそこにＬＥＥを持つ基板を配するか、若しくはシャーシにこれらの基板を係合するための他の取付手段を含む。例えば、ＬＥＥは、その中の溝の熱拡散シャーシの内部に抗して弾性をもって付勢される一つ以上の基板上に配される。更に照明デバイスは、光の操作、例えば照明デバイスから放射された光の再方向付けを供給することができる光学システム３４０を有する。光学システムは、図２Ｂにて図示したように、波形構成を持つ反射器として構成されてもよい。
【００２５】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の他の実施例による照明デバイス５００の断面図、平面図をそれぞれ概略的に図示する。照明デバイスは、照明デバイスの後壁の中央に又は内面上のヒートシンク５２０上に位置される複数の白色ＬＥＥ５１０を含む。青色光放射要素５２５及び緑色光放射要素ＬＥＥ５３０は熱拡散シャーシ５４０の内側湾曲面周辺に位置し、これらの光放射要素は図１―２に関して上述のようにそこで形成される溝に付勢される。照明デバイスは更に光学要素を含み、これらは照明デバイスから緑色及び青色ＬＥＥによって放射される光を再方向付けするように構成できる。
【００２６】
熱管理
複数の光放射要素によって生成される熱に関する熱管理上の問題は、概して、照明デバイスのデザイン構成を指図する。本発明の各種実施形態において、熱拡散シャーシ又は他の熱対処デバイスに対する光放射要素の位置決めは、光放射要素からの熱移動の所望のレベルを供給するために考慮される。加えて、本発明のいくつかの実施例において、ＬＥＥのサイズ、構成及びパッケージは、これらによって生成される熱の濃度を緩和するように選ばれる。さらに、本発明の実施例によると、熱拡散シャーシは、照明デバイスの複数の光放射要素に熱的に結合され、熱拡散シャーシは所望の態様で、熱連結性の所望のレベルを持って、ヒートシンク又は他の熱放散システムに結合させる容易さを提供できる。 
【００２７】
光放射要素配置
本発明の異なる実施例は、ＬＥＥの異なる位置決めスキームを使用してもよい。図４Ａ及び図４Ｂは、本発明のいくつかの実施例による照明デバイス内のＬＥＥの２つの異なる例示的な装置を略図で例示する。図４Ａを参照すると、ＬＥＥ４５０は、ハウジングの中央でプレートにマウントされ、照明デバイスの出口開口の方へ直接向く。この装置は、効果的な光放射を提供できるが、ＬＥＥから照明デバイスの外側まで延在する熱経路のため内部熱放散特徴を欠点として持つ。図４Ｂを参照すると、ＬＥＥ４６０は、良好な熱接続を持って、照明デバイスの外側外部近くにマウントされる。この構成は、ＬＥＥから周囲への熱放散を促進し改良する。しかしながら、照明デバイスの出口開口の方へＬＥＥ光を再方向付けできる例えば反射器のようなさらに必要な光学要素が、内部全体の照明デバイス効率のため具備される。しかしながら、本発明の実施例は、これら又は他の位置の組合せを利用してもよい。
【００２８】
図５は、本発明の異なる実施例による照明デバイス内のＬＥＥの異なる取付構成を例示する。図５に例示されるように、参照符号４１０は、照明デバイスの出口開口４１５のすぐ近くで、例えば、照明デバイスの内部に向かい合うトリムリング上に取り付けられるＬＥＥを持つ構成を示す。この構成は、ＬＥＥからの熱が周囲へ放散し、結果的に良好なＬＥＥ及び照明器具の冷却となる短い熱経路を備える。しかしながら、この構成は、放射された光が照明デバイスの出力開口に到達するために戻り反射されるので、順方向放射ＬＥＥに対して低減された光学有効性を提供する。参照符号４２０によって示されるように、ＬＥＥは照明デバイスの軸のまわりに同心的に内部の面に沿って配される。より小さい反射角が順方向放射のＬＥＥから放射される光を照明デバイスの出口開口へ再方向付けするために要求されるので、この構成は、改良された光学的効果に沿って周囲に良好な熱連結性を提供する。参照符号４３０によって示されるように、ＬＥＥは後壁照明デバイスの内面に配される。この構成は、熱が照明デバイスの外側の良好な換気部分に到達するために比較的長い熱経路を提供する。ＬＥＥは、照明デバイス内の基板上に構成４４０に従って配される。基板は、冷却素子、熱パイプ等のような熱的に良好な伝導部品に熱的に接続できる。しかしながら、構成４３０及び４４０は、ＬＥＥからの光のコリメーションを容易にするので、照明デバイスから効率的な光抽出を提供できる。
【００２９】
本発明の実施例によると、異なるタイプのＬＥＥは、照明デバイス・デザインに利用でき、ＬＥＥのタイプに従って適切に配されることができる。例えば、最も熱的に感受性が高いＬＥＥは、照明デバイスの出口開口近くの構成４１０又は同様の構成に従って配されることができる。他のタイプのＬＥＥは、構成４２０、４３０若しくは４４０に従って、又は、例えばこれらのタイプのＬＥＥの特定の要件に依存して他の適切な構成に従って配される。
【００３０】
光放射要素構成
小さなＬＥＥは、少ないパワー密度を備え、大きなＬＥＥより少ない消費熱を生成する。多数の小さなＬＥＥの部品コストは、少数の大きなＬＥＥの部品コストより典型的に低い。多数の小さなＬＥＥを持つ照明器具は、付加的な利点を備え、特定のアプリケーションに対して有効であることに注意されたい。本発明の特定の実施例による照明デバイスは、比較的多数の小さいか又は相対的に低電力のＬＥＥを有する。本発明の他の実施例による照明デバイスは、比較的少数の大きな又は比較的高電力のＬＥＥを有する。さらに、本発明の他の実施例による照明デバイスは、小さい及び大きいＬＥＥ両方を有する。
【００３１】
図６Ａ及び図６Ｂは、ＬＥＥの２つの構成に対する平衡温度プロフィールを例示する。具体的には、図６Ａは１つの大きいＬＥＥを例示し、図６Ｂは３つの小さなＬＥＥを例示し、各々が基板に動作的に配されている。ＬＥＥは、２つの異なる構成の温度プロフィール上の効果を例示するために、特定の静的試験動作状況の下で動作される。図６Ａにて図示した比較可能な効率を持つ単一の大きめのＬＥＥの消費熱とサイズにおいて比較可能な領域又は容積内の少なめの消費熱を概して生成するＬＥＥは、図６Ｂに図示したように小さめに拡がり、空間的により滑らかで、より濃縮でない熱負荷を典型的に生成し、従って基板、ＬＥＥ及び他の部品又はデバイスを低減された熱負荷応力にさらすことになる。同様の考慮が、ＬＥＥ以外の熱放散デバイスに当てはまる。図６Ａ及び図６Ｂはまた、小さなＬＥＥの分散セットの方の温度プロフィールの温度勾配及び最大温度が、同一量の光を作る単一のチップと比較して、より小さな勾配及び小さな極値の温度を呈することを示す。多数の小さなＬＥＥを持つ大きな領域をカバーすることは、一つ以上のヒートシンクへの熱転送を促進するか、又は消費熱の放散を周囲に導く。
【００３２】
熱放散
効率的な熱放散のために、熱源を拡散することは、有益である。本発明の実施例による照明デバイスの熱源は、しかるべく配される。本発明の実施例による照明デバイスは、一つ以上の他の機能を備えつつ、ヒートシンク機能を備える適切に構成された熱放散又は熱拡散要素を含み、例えば、最適に構成されたシャーシ又はハウジングのような良好な熱放散を提供する。照明デバイス及び熱拡散要素は、照明デバイスが異なる方向、限られた空間、又は両方の意図された動作状況の下で動作できるように構成される。例えばハウジングは、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金のような熱伝導性材料でできている。熱放散機能は、充分な機械的強度又は剛性を具備することをその要素によって必要とされる面対容積率をさらに越えるように一つ以上の熱放散又は熱拡散要素の面対容積率を増大することによって、改善できる。例えば、ハウジングの形状は、適切にコンパクト照明デバイスを依然維持する一方で、相対的に立法又は球形よりもむしろ比較的平らである。比較的平坦な形状を備えるように構成できる照明デバイスの部品は、良好な熱的接触があり、ＬＥＥへの短い熱経路と照明デバイスに含まれる他の熱源とを備えるように配される。
【００３３】
ハウジングは、例えば、対流を介して周囲に良好な熱放散を供給するように外部ヒートシンクのような任意の熱放散要素に良好な熱的接触を供給するように構成される。
【００３４】
本発明の実施例による照明デバイスは、ＬＥＥが、制御システム、駆動システム若しくはセンサシステムのような他のサブシステムから、又は少なくとも前記サブシステムの特定の部品から適切に熱的に隔離されるように構成できる。照明デバイスの動作の間、ＬＥＥ及び当該ＬＥＥと熱的に接触する他の部品に熱応力を生じる、急速な温度変化及び温度分布変化が、ＬＥＥの中で発生し得ることに注意されたい。例えば任意の電流センサ又は光学センサのような照明デバイスの熱的に隔離された他の部品は、照明デバイス、放射された光又は両方の多数の動作状況にわたって正確な制御を供給するために使用される。
【００３５】
光放射要素の相互接続
ＬＥＥは、ストリングで接続されるか、又は一つ以上のＬＥＥが故障する場合にＬＥＥが消えるのを防止するために相互接続される。図７を参照した本発明の一つの実施例では、ＬＥＥは、一つ又は複数が故障の場合に有効性を改善するために相互接続される。図示されるように、ＬＥＥは、平行した複数の相互接続したストリングのマトリクスで配される。ストリング内のＬＥＥが故障する場合、電流は壊れたＬＥＥで他の分岐又は部分に転じて、壊れたＬＥＥと並列の分岐又は部分の他のＬＥＥの駆動電流がわずかに増大し、一方、他の分岐又は部分を通る駆動電流が、ＬＥＥに典型的にわずかに影響を及ぼすだけである。本発明の他の実施例が、直列及び並列の配線分岐の組み合わせのような他のＬＥＥ相互接続を使用してもよいことは留意されたい。
【００３６】
制御／駆動システム
本発明の各種実施形態において、照明システムは、ＬＥＥを通る駆動電流を制御するための制御システムを含む。制御システムは、一つ以上の予め定められた制御機能を供給する種々異なる態様で構成できる。制御システムは、一つ以上の異なるフィードフォワード、フィードバック制御メカニズム、又はこれら両方を使用できる。本発明の一つの実施例によると、制御システムは、駆動電流フィードバックを使用できる。対応する照明デバイスは、それぞれの駆動電流を表す一つ以上の信号を供給する動作状況の下で、一つ以上のＬＥＥ駆動電流を検出するための一つ以上の駆動電流センサを含む。本発明の他の実施例によると、制御システムは、光学的フィードバックを使用できる。
【００３７】
対応する照明デバイスは、検出された光のそれぞれの強度を表す一つ以上の信号を供給する一つ以上のＬＥＥによって放射される光を検出するための一つ以上の駆動光学センサを含む。照明デバイスは、当該照明デバイスの一つ以上の部品の動作温度を検出するための一つ以上の温度センサも有する。本発明の実施例に用いられる好適なセンサは、抵抗値を変えさせるか又は動作温度の変化に従って特定の電圧を供給する、実際に有効なサーモ抵抗又は熱電効果を供給する要素を含む。多くのタイプのＬＥＥの動作温度は、当業者によって容易に理解されるように、瞬時のＬＥＥ順電圧及びＬＥＥ駆動電流の組合せから推定もできる。
【００３８】
制御システムは、一つ以上の駆動電流センサ、一つ以上の光学センサ、又は例えば照明デバイスの一つ以上の動作状況に関する情報を供給するように構成される他のセンサによって供給されるフィードバック信号を処理するように構成できる。制御システムは、当該制御システムのフィードフォワード構成パラメータに基づいてＬＥＥ駆動電流を決定若しくは供給又は決定及び供給するように構成できる。制御システムは、同じ若しくは異なるパラメータ又はフィードバック信号に対するフィードバック方法とフィードフォワード方法との組み合わせも使用できる。
【００３９】
多色のＬＥＥベースの照明デバイスを含む本発明の実施例による照明デバイスは、光学フィードバック制御を使用するように構成できる。斯様な照明デバイスにおいて、色付ＬＥＥによって放射される光の強度は、多くの種々異なる態様で決定できる。例えば、強度は、すべてのＬＥＥがオンのときに得られる測定された信号強度を、興味ある色のＬＥＥがオフされるときの信号強度と比較することによって決定できる。必要がない間ＬＥＥをオフすることを測定が要求するならば、スイッチオフのためその色の意図された強度の貢献の不足分は、例えば、測定が採られたサイクルの終わり頃で、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御されたシステムにオンパルスを加えることによって、補償できる。意図された色度から照明デバイスによって放射される光の色度の偏差は、獲得した測定値に基づいて制御システムによって決定できる。
【００４０】
さらにまた、一つの実施例において、単色に対する測定は、興味がある色の光を放射するＬＥＥ以外のすべてのＬＥＥがオフのときなされる。また、必要がない間ＬＥＥをオフすることを測定が要求するならば、パルス幅制御されたシステムにおいてパルスサイクルの終わりで、スイッチオフされた色のＬＥＥのための補償パルスを加えることが、さもなければ意図しない効果を発生してしまうことに対して補償するために使用できる。特定の多色のＬＥＥベースのＰＷＭ制御された照明デバイスは、ＰＷＭサイクル当たりの動作状況の間、一つ又はさらに多くの色付ＬＥＥにより放射される光の強度を決定するように構成される。すべてのＬＥＥがオンであるときの光学的信号を、すべてのＬＥＥがオフのときの光学的信号と比較することによって、検出された周囲光を補償することも可能であることに注意されたい。また、意図された色度から照明デバイスによって放射される光の色度の偏差は、獲得した測定値に基づいて制御システムによって決定できる。
【００４１】
一つの実施例において、制御システムは、光学又は駆動電流センサによって供給される信号に対してゲインレベルを自動的に調整するように構成できる。制御システムは、検出された信号の強さ又はモニタされた信号の時間平均に基づいたフィードバック態様の調整を実行するように構成できる。あるいは、調整は、例えば、意図された動作状況のための色付ＬＥＥに対して期待される光出力のレベルに基づいたフィードフォワード態様に基づいてなされる。ゲインは、測定解像度が改善できるように、これら又は他の方法に従って決定できる。色当たりの強度は、この時、組合わせた光出力を所望のレベルに維持するために、制御システムによって決定され、利用できる。ＰＷＭ制御された照明デバイスにおいて、ゲインは、例えばパルスごとに変化してもよい。
【００４２】
図８は、本発明の各種実施形態による照明デバイス用の制御システム６１０のブロック図を例示する。前記制御システムは、ＬＥＥ６１１、６１２及び６１３の一つ以上の（３つが例示される）グループの直列接続を制御するように構成され、駆動電流制御モジュール６１７、ＤＣ―ＤＣ電圧コンバータ６２０、電源６２２及び抵抗６２４に動作的に接続されている。ＬＥＥ６１１、６１２、６１３のＮグループのそれぞれは、並列の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）に、動作的に接続されている。各電界効果トランジスタのゲート電極は、ユニット起動制御モジュール６１６に動作的に接続されている。ユニット起動制御モジュール６１６は、ＬＥＥユニットの各々にスイッチング信号又は起動信号を供給するため電流制御モジュール６１７と一体化されてもよく、これによってＬＥＥグループの各々別々の制御を可能にする。図８はまた、各ＬＥＥグループ６１１、６１２及び６１３のＦＥＴに対するゲート電圧ＶＧ１、ＶＧ２−ＶＧＮに対するゲートスイッチング信号６９１、６９２及び６９３の例を例示する。
【００４３】
駆動電流制御モジュール６１７は、電流センサとして作用する抵抗６２４間の電圧低下を精査する。駆動電流制御モジュール６１７は、フィードバック信号をＤＣ―ＤＣ電圧コンバータ６２０に供給する。本実施例において、駆動電流は、ＬＥＥのグループの１つを通って、又は、そのグループに対応するＦＥＴを通って実質的に流れる。したがって、適切な電気的駆動電流は、対応するＦＥＴＯＮのソースードレインチャネルが開いているか閉じているか、又はどの程度開いているか閉じているかに依存して、対応するＦＥＴをオン、オフさせることにより、ＬＥＥグループの各々に供給される。
【００４４】
ＬＥＥ相互接続のために適切な順電圧を供給するためにさもなければ要求される電子部品及びデバイスの数を低く保つために、適切な数のＬＥＥが、ＬＥＥのストリングと直列に動作的に接続できる。より高い数の直列接続ＬＥＥを持つストリングは、概して高めの駆動電圧を必要とし、比較可能な全電力消費及び光出力のため、並列ストリングの高めの数ではあるがストリング当たりのＬＥＥの低めの数を持つストリングより概して、動作的に取り付けられている電源から低めの出力電流を流す。一つの実施例において、ＬＥＥのストリングの数の半数の駆動チャネルがある。例えば、４つの独立ストリング及び２つの駆動チャネルがある。
【００４５】
特定のＬＥＥは、公称の動作状況を達成するのに適している駆動電流を生成するために順バイアスされるとき、ＬＥＥのタイプに応じて概して１〜１０ボルトのオーダーの低い順電圧を必要とする。ＬＥＥ相互接続は、ＬＥＥ相互接続のＬＥＥ順電圧要件を電源の出力電圧と適合させるために、例えば、適切な数のＬＥＥの直列又は直列−並列相互接続で構成できる。例えば、ＬＥＥは、一つ以上の並列ストリングに直列に相互接続される。最適に構成されたＬＥＥ相互接続が、ゆるい構成要件を電源に課す特定の電源との組み合わせで使用できる。本発明の実施例による照明器具の斯様な電源、又は照明器具と組み合わせた斯様な電源の使用は、より経済的である。直列に接続されることを必要とするＬＥＥの数は、当業者によって容易に理解されるように、各ＬＥＥの順電圧及びストリングに供給される駆動電圧に基づいて決定できる。
【００４６】
本発明による照明器具が異なる色のような異なるタイプのＬＥＥを有し、異なるタイプのＬＥＥが異なる順電圧を必要とすることに注意されたい。例えば、ＬＥＥのタイプは、例えばＬＥＥに使用される物質、物質の組成物及びＬＥＥのデザインを含む多くの特徴に依存する。ＬＥＥのタイプは、動作状況の下でＬＥＥによって放射される光の色及びスペクトルに影響を及ぼす。
【００４７】
例えば、３Ｖの公称の順電圧を各々が持つ同じ公称の種類の５０個のＬＥＥの直列接続は、それぞれの公称の駆動電流を達成できるようにするため約１５０Ｖを必要とする。整流された１２０ＶのＲＭＳのＡＣ、６０Ｈｚの供給ラインは、ピークの電圧１２０＊２１／２Ｖ、すなわち約１７０Ｖを供給し、電圧損失が考慮されない場合、名目上、３Ｖの順電圧を各々持つ約５７個のＬＥＥを必要とする。電気接続、及び任意の制御システムのような照明デバイスの他の部品を通じて、例えば、電源により供給される電圧が、ＬＥＥに利用可能になる前に低減できることに注意されたい。例えば、３Ｖの公称順電圧の５０個のＬＥＥは、各々、例えば、１２０ＶのＲＭＳ、６０Ｈｚの正弦波ライン電圧で安全に直接動作される。特定のＬＥＥ又はＬＥＥ構成は、例えば、照明デバイスの構成、その部品又はアプリケーションに依存して、これらの公称の順電圧より上の高い順電圧で動作されてもよい。
【００４８】
この実施例によると、照明デバイスの各ストリングは、単一のフェーズ電源からとられる全波整流されたＡＣ電源によって、互いに依存して駆動される。各ストリングに対する駆動電流は、混合光のＣＣＴ又は所望の色に従って設定される。図９Ａ〜９Ｃに図示されるように、各ＬＥＥストリングに供給される駆動電流は、望ましくない知覚できるフリッカを減らすために互いと関係して位相シフトできる。位相シフトの技術及び電気回路それぞれは、広く従来技術で知られていることに留意されたい。例えば、図９Ａは位相シフトフォーマットにおけるＡＣ信号を例示し、図９ＢはＤＣフォーマットにおける整流されたＡＣ信号を例示し、図９Ｃは平滑化後の信号を例示する。一つの特定の実施例では、各色に対する駆動電流は、ＬＥＥによって放射される色づいた光の合計による光度の変化が最小化されるように、互いに対して位相シフトされる。人間の視覚システムは、色度の急速な反復変化に対しては、輝度の急速な反復変化より鈍感であることが知られている。
【００４９】
本発明の他の実施例によると、照明デバイスは、高電力ＬＥＥと小さめの低電力ＬＥＥとの組合せを有する。照明デバイスは、ＡＣ―ＤＣパワー・コンバータも有する。これは、より単純で純粋に整流器ベースの回路実施例の熱負荷を増大するが、熱応力を大幅に低減でき、照明デバイス・デザインの特定の態様を単純化する。小さく、安価で効率的なＡＣ―ＤＣパワー・コンバータは、ＬＥＥの特定の特徴及び照明デバイスによって放射される混合光をより良好に制御するために使用できる。図１０に図示されるように、大部分の光は、一つ以上のストリングで相互接続できる、所望のＣＣＴの白色ＬＥＥ、例えば暖かい白色光ＬＥＥによって生成できる。白色ＬＥＥ１１０３は、例えば、単純なＡＣ電源によって供給される平滑化部品１１０２によってオプションで滑らかにされた駆動電圧及び整流器１１０１によって全波整流されたＡＣを介して固定の予め定められた動作状況で駆動できる。整流器１１０１と平滑化部品１１０２との組合せによって供給されてもよいＡＣ―ＤＣ変換器１１０４は、例えば、ＬＥＥの付加的な緑色ストリング１１０８及び青色ストリング１１０６に対する制御及び駆動回路１１０５を供給するために用いられる。低い電流で動作する青色及び緑色のＬＥＥのデジタル的に制御されるストリングは、全体の光出力の色度又はＣＣＴを修正するために用いられる。これは、緑色及び青色ストリングの出力にわたってフル制御を可能にし、プランク軌跡に沿って制御可能なＣＣＴを持つ白色光の生成を許容し、又は照明デバイスの色域内の他の色度を持つ光を生成できる。例えば、フィードバックは、フィードバック信号を制御デバイス１１０５に供給できる光学センサ１１０７によって供給され、フィードバック信号に基づいて、青色及び緑色の光放射要素に供給される電流を修正できる。
【００５０】
図１１に図示されるように、本発明の他の実施例によると、照明デバイスは、共通の直流電圧によって駆動できるＬＥＥ１２０４の多くのストリングを有する。直流電圧は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２０１により、整流されたＡＣ電源電圧によって供給される。各ストリングはそれ自身の公称の色のＬＥＥを持ち、各ストリングは一つ以上のＬＥＥを持つことができる。例えば、照明デバイスは、３つ又は４つのストリング、１つは赤、１つは緑、１つは青のＬＥＥ、オプションで琥珀のＬＥＥを有する。各ストリングは、チャネル当たり別個に制御可能な駆動電流を供給できるＤＣドライバの３つの又は４つのチャネルのうちの１つに動作的に接続される。照明デバイスは、混合光の十分なカラー・コントロールが達成できるように、ＤＣドライバを制御するためのマイクロプロセッサも有する。光学的フィードバック・システム１２０３は、オプションで含まれ、これは容易に理解されるように、光学センサ、温度センサ、電圧センサ、電流センサ又は他のセンサの一つ以上を含む。照明デバイスに所望の色域を供給するために、互いに関係するストリングのＬＥＥの数を適切に合わせ、適切な高めの電圧を持つＬＥＥを駆動する一方で、ストリング当たりＬＥＥの数を増大することが、照明デバイスの特定の部品の全電流の低減を助け、従って照明デバイスの有効性を改善できることに注意されたい。
【００５１】
電源
本発明の実施例による照明デバイスは、電源を有するか、又は外部電源で動作するように構成される。本発明の一つの実施例によると、照明器具は、予め定められた数の適切に構成されたＬＥＥを直接駆動するために特定の周波数及び振幅のＡＣ電流を供給する交流電流（ＡＣ）電源を含む。例えば、電源は、整流されていないか、半波若しくは全波整流されたライン電圧又は他のタイプの若しくは大きさの電圧を、予め定められたＬＥＥ相互接続に供給するように構成される。本発明の他の実施例による照明デバイスは、スイッチモード電源を有する。
【００５２】
単純なタイプの電源は、例えば色度及び強度のようなＬＥＥによって放射される光及びＬＥＥの動作状況について制御が少なく、制御回路を必要としないか又は比較的単純な回路を必要とするので、特定のタイプのアプリケーションに適している。対応する照明デバイスは、順電圧が典型的にたった数ボルトであり、公称の有効又はピークライン電圧が１００ボルトから数百ボルトまでのオーダーであるので、より多数のＬＥＥを必要とする。したがって、照明デバイス内の電源及びパワー分布システムの電気的要件と部品リストとを単純化することは、比較的多数の小さなＬＥＥを使用するために有効である。
【００５３】
光学システム
本発明の各種実施形態による照明デバイスは、光学システムを使用する。光学システムは、一つ又は多くの構成において、反射、屈折又は透過要素の各々一つ以上を含む。例えば、当業者には容易に理解されるように、光学システムは、反射コーティング、反射面、拡散器、レンズ、及びレンチキュラ要素等の一つ又はこれらの組み合わせを含む。例えば、照明デバイスの特定の部品は、意図された態様で面を照明するために、動作状況の下でＬＥＥによって生成される光の所望の反射又は屈折を供給し、当該面の方へ光を再方向付けするように構成でき、例えば形状され若しくは処理され、又は形状及び処理される。
【００５４】
光学システム及びその部品は、一つの実施例において、光を再方向付けし、屈折させ、又は光の混合を援助できる。反射コーティングは、例えば、微孔性ポリエチレン・テレフタル酸塩（ＭＣＰＥＴ）のような、光沢がある白い微細な発泡プラスチックでできている。反射コーティングは、光学システム若しくは照明器具の基板又は他の部品に配される。
【００５５】
本発明の実施例は、一つ以上の拡散器、拡散性要素又は幾つかある機能の中で特に拡散機能を供給する要素を有する。拡散器は、例えば、意図された照明、色ミキシング又はビーム拡散を供給するために照明デバイスで使用できる。
【００５６】
本発明の実施例による照明器具は、モジュラ態様で構成できるので、照明デバイスが他のシステムと組み合わされ、又は照明デバイスの部品がモジュラ態様で容易に置き換えられるか若しくは交換できることに注意されたい。本発明による照明デバイスは、さらにコンパクトに構成でき、複数の照明アプリケーションで使用できるか又は複数の照明デバイス・デザインを達成するために、複数の装飾的な部品と組み合わせることができる。
【００５７】
本発明による照明デバイスは、省エネルギー型アプリケーション用に構成できる。これらは少数のパーツを持つ単純な構成を供給し、製造のためのエネルギー及びコストを節約するようにも構成できる。
【００５８】
本発明は、特定の例を参照して説明されるだろう。以下の例は、本発明の実施例を説明することを目的とし、いかなる形であれ本発明を制限することを目的とはしないことが理解されるだろう。
【実施例１】
【００５９】
本発明の一つの実施例による例示的照明デバイスは、予め定められた相関色温度（ＣＣＴ）の、予め定められた強度の又はこれら両方の光を供給する。この例示的照明デバイスは、光学的又は熱的フィードバック・センサを持つ精巧なＣＣＴ又は輝度制御システムを使用しない。本発明の他の実施例による照明デバイスは、対応する制御システムを含むことに注意されたい。
【００６０】
再び図１を参照すると、一つの実施例において、照明デバイスは、空気対流を改善するために、外側の冷却フィン３１５又は外面を増大させる他の要素に熱的に接続された熱拡散シャーシ３１０を有するハウジングを含む。前記シャーシは、線形、カーブ、又は曲線のものを含む様々な形態で構成でき、円筒状又はプリズム状の内面を持ち、楕円の、規則的な、又は不規則な多角形の形状の断面を持つ。多角形及び楕円の断面が照明デバイス内の異なる位置からＬＥＥによって放射される光の混合を改善できることに注意されたい。熱拡散シャーシの内面は、溝３２０、又はＬＥＥを含む熱伝導性の基板３３０を配するための他の取付手段を持つ。前記基板は、可撓性及び熱伝導性である。適切な可撓性基板は、溝又は他の取付手段に弾性的に付勢される。あるいは、前記基板は、照明デバイスの他の適切な部品に抗して基板を弾性的に付勢できるバネ機構を使用して配され、適当な位置に保持される。
【００６１】
溝又は一つ以上の同様の要素との機械的接続は、ハウジングとの良好な熱伝導も供給できる。基板は、多くの色を持ったＬＥＥ、例えば青色又は紫外線ＬＥＥをサポートすることができる。基板は、基本的に高い熱伝導のベリリウム銅合金、又はばね機構を供給する他の等価な物質から成るか、これらを有する。基板は、直列に接続された数十ものＬＥＥを担持する。ＬＥＥの正確な数は、ＬＥＥ各々の順電圧、ライン電圧及び所望の駆動ＬＥＥ電流に依存する。基板は、例えば、基板又はＬＥＥが故障する場合、容易に交換できるモジュラ要素でオプションで構成されるか、モジュラ要素に集積される。全部の照明デバイスを置き換えるよりはむしろ、故障したＬＥＥを持つ基板が置き換えられる。バネが負荷された特徴は、熱放散のための良好な熱的接触を供給する。電気的接触は、様々な形態のネジ・タイプ接続又はバネが負荷された機構でなされる。
【００６２】
照明デバイスは、出口開口の方へＬＥＥによって放射される光を再方向付けする回転対称の反射器のような光学要素も有する。任意には、照明デバイスは、一つ以上のレンズ又は出口開口すぐ近くの拡散器プレートのような光学的屈折部品を有する。前記拡散器プレートは、ＬＥＥによって放射される少なくとも一部の青色光又は紫外線光を長めの波長、例えば黄色の光に変えるため、蛍光体のような光ルミネッセント材料を有する。前記拡散器プレートは、ＬＥＥから生じる光を混合し、光ルミネッセント材料と組み合わせて、照明デバイスによって放射される全体の混合光のＣＣＴ又は色度を決定する。従って、照明デバイスは、予め定められた色度を持つ白色光を供給できる。ＣＣＴは、また、ＬＥＥによって放射される光の波長、及び用いられる蛍光体のタイプにより決定される。反射器又はＬＥＥは、光ルミネッセント材料を代替的に又は追加的に有する。
【００６３】
光ルミネッセント材料は、さもなければ知覚されてしまうフリッカを抑圧し、例えば低い周波数のリップルを持つ駆動電圧により生じる色変動をある程度まで抑圧するために用いられる。ＬＥＥによって生成される光の強度変動は、適切な発光又は減衰時間を供給する光ルミネッセント材料で、ＬＥＥによって放射される光を光変換することによって、著しく低減できる。光ルミネッセント材料は、この時、ＬＥＥが光を少ししか放射しないか又は光を放射しない短い期間を橋渡しするのに充分な光を供給できる。知られているように、光ルミネッセント材料又は蛍光体は、陰極線管（ＣＲＴ）及びいくつかのタイプの蛍光光源のような多くの他のアプリケーションにおいて用いられ、約１０ｍｓの減衰時間を供給するように典型的にデザインされる。単純な整流器回路から得られる整流された６０Ｈｚのライン電圧は、主に１２０Ｈｚの、及びより高い周波数の残存リップルを含むことに注意されたい。知覚できるフリッカの更なる抑制は、改良型の整流器回路で達成できるが、これは、更なる熱を生じて、照明デバイスの熱負荷に影響を及ぼす。
【００６４】
あるいは、照明デバイスのＬＥＥのストリングは、ＡＣ電圧で直接供給される。例えば、偶数のストリングが使用され、ストリングの半分は残り半分と逆並列態様で接続される。いずれかの半分だけが起動され、半波のうちの多くても１つの半波の間、光を放射する一方、ライン電圧の残り半分の半波の間、オフのままである。これは、熱的に誘導される応力の適当な緩和になり、照明デバイスの寿命を延長する助けとなる。
【００６５】
上記でも参照される図２は、本発明の他の実施例を例示する。ＬＥＥは、照明デバイスの内部に抗して弾性的に付勢できる一つ以上の基板上に配される。ＬＥＥが反射器の軸の周りのリングに整列される態様で、ＬＥＥは配される。前記反射器は、一体的に成形でき、例えば各セクションが１つのリングに対応して、適切にカーブするセクションのセットを持った適切にカーブするプロフィールを持つ。照明デバイスは、赤、琥珀、緑、シアン、青、種々異なるＵＶ又はこれらのうちの２つ以上若しくは青及びＵＶのような他の色若しくは中心波長の組合せを含む一つ以上の公称上種々異なる色又は中心波長のＬＥＥを有する。
【００６６】
本発明の他の実施例による照明デバイスは、固定又は調整可能な色の光を供給する。照明デバイスはＬＥＥの一つ以上のストリングを有し、異なるストリングは異なるカラーＬＥＥを持つ。例えば、照明デバイスは、赤の１つのストリング、緑の１つのストリング及び青の１つのストリングの（ＲＧＢ）ＬＥＥを持つ。オプションで、琥珀、シアン又はその両方のカラーＬＥＥのストリングが、照明デバイスに含まれる。良く知られているように、多色の光源ベースの照明器具は、当該多色の光源の色度によって定められる色域内の色度又はＣＣＴを持つ混合された光を放射するように構成される。
【００６７】
この実施例によると、照明デバイスの各ストリングは、単一のフェーズ電源からの全波整流されたＡＣ電源によって、互いに依存して駆動される。各ストリングに対する駆動電流は、混合光の所望の色又はＣＣＴに従ってセットされる。図９に図示されるように、各ＬＥＥストリングに供給される駆動電流は、望ましくない知覚可能なフリッカを低減するために、互いに関して位相シフトされる。それぞれの位相シフト技術及び電子回路は、広く従来技術において知られている。
【００６８】
例えば、ＲＧＢシステムにおいて、赤の駆動電圧は緑の波形に関して遅れ、緑の駆動電圧は青い波形に関して遅れる。それぞれの遅延は、名目上同じであっても異なってもよいことに留意されたい。また、駆動電圧は、同程度か、さもなければ時間とともに分散される。駆動電圧は、オプションでフィルタリングされるか又は平滑化される。ストリング当たりの駆動電流又はストリング内のＬＥＥによって放射される光の量は、制御システムによって別個に、又は他のストリングと互いに依存して、制御される。光学的、熱的又は両方のタイプのフィードバック・センサは、照明器具にオプションで含まれる。前記センサは、照明デバイスに所望の色度及び強度の混合光を放射させるため、閉ループ制御構成で用いられる制御システムに信号を供給できる。
【００６９】
照明デバイスは、オプションで、混合光をモニタしフィードバック信号を制御システムに供給するための最適に構成された制御システム用の光学センサを有する。制御システムは、照明デバイスによって放射される光の色度及び強度が光学センサ信号の読み取りに基づいて所望通りのままであることを保証する。
【実施例２】
【００７０】
図３は、中央のヒートシンク上に、又は照明デバイスの後壁面の内面上に配される白色ＬＥＥを概略的に例示する。ヒートパイプは、これらのＬＥＥによって生じる過度の熱を照明デバイスの外側の方へ、更に例えば外側の放熱フィンに移すために用いられる。青及び緑のＬＥＥは、ハウジングの内側湾曲面周辺に位置される。これらは、弾性的に付勢された可撓性基板に取り付けられる。前記基板は、熱的によく伝導する。白色ＬＥＥの数は著しく高く、例えば青又は緑のＬＥＥの数の５から１０倍である。
【００７１】
本発明の他の実施例によると、照明デバイスは、高電力ＬＥＥとより小さな低電力ＬＥＥとの組合せを有する。照明デバイスは、ＡＣ―ＤＣパワー・コンバータも有する。これは、より単純な純粋に整流回路ベースの実施例の熱負荷を増大するが、熱応力を大幅に低減でき、照明デバイス・デザインの特定の態様を単純化する。小さく、安価で効率的なＡＣ―ＤＣパワー・コンバータは、照明デバイスによって放射される混合光及びＬＥＥの特定の特徴をよりよく制御するために用いられる。図１２に図示するように、大部分の光は、一つ以上のストリングで相互接続できる、所望のＣＣＴの白色ＬＥＥ、例えば暖かい白色光ＬＥＥによって生成される。白色ＬＥＥは、一定の予め定められた動作状況、例えば単純なＡＣ電源によって供給された全波整流されオプションで平滑化された駆動電圧を介して、駆動できる。ＡＣ―ＤＣ変換器は、例えば、ＬＥＥの付加的な緑及び青のストリングに対する制御及び駆動回路を供給するために用いられる。低い電流で動作する青及び緑のＬＥＥのデジタル的に制御されるストリングは、全体の光出力の色度又はＣＣＴを修正するために用いられる。これは、緑及び青のストリングの出力にわたる十分な制御を可能にし、プランク軌跡に沿って制御可能なＣＣＴを持つ白色光の生成を許容し、又は図１２の色度図にて図示されるように照明デバイスの色域内の他の色度を持つ光を生成することを許容する。
【００７２】
図１２の色度図は、光強度の大半を供給するために用いられる白色ＬＥＥの座標１３０２を示す。青ＬＥＥ１３０４及び緑ＬＥＥ１３０３の座標は、三角形の他の２つの頂点にある。プランク軌跡１３０１の一部が、例示的色域内にあり、これは、制御可能な色温度が２７００Ｋ―４１００Ｋの範囲にあることを示す。他の色度座標を持つ白、青及び緑のＬＥＥは、他のＣＣＴ範囲を得るために用いられる。
【実施例３】
【００７３】
本発明のさらにもう一つの実施例によると、図１３に示されるように、照明デバイスは、予め定められた面構造を持つ反射面を有するビーム調整部品１４２０及び１４３０を持った、青又は白のＬＥＥ１４１０のリングを有する。任意には、例えば、赤及び緑のＬＥＥ１４４０が、放射された光のＣＣＴを制御するために用いられる。反射器１４５０は、オプションで、例えば特定の蛍光体のような光ルミネッセント材料でコーティングされる。任意の光学センサ１４６０は、任意の制御システムに動作的に接続でき、光を検出して、処理のための光に関する特定の情報を制御システムに供給するために用いられる。光学要素１４７０は、所望のビーム・コリメーション及び照明を達成するために用いられる。
【００７４】
図１４は図１３にて図示したものと同様の照明デバイスを例示し、赤及び緑のＬＥＥの下に位置される任意の屈折部品１４８０を更に含む。光学部品は、複合放物線状のコンセントレータ（ＣＰＣ）を形成する。図１５Ａ及び１５Ｂは、複数のＣＰＣ部品１５１０が、リング１５２０に配されているときに、光混合を改善するために用いられる部分的なＣＰＣをどのように形成するかについて説明する。
【実施例４】
【００７５】
図１６は、本発明のいくつかの実施例による、さらにもう一つの例示的な照明デバイス１６００の分解図を例示する。前記照明デバイスは、ＬＥＥ回路基板１６１７上の円形の配列内に取り付けられるＬＥＥ１６２５を含む。ＬＥＥの位置に対応する取り除き穴１６０１を持つＭＣＰＥＴの反射器ディスク１６０２は、ＬＥＥの上側面が当該穴を通じて見えるように、ＬＥＥ回路基板１６１７に配される。反射器ディスクの反射面は、上方に面する。前記ＬＥＥ回路基板は、動作状況の下でＬＥＥによって放散される熱の良好な熱拡散を許容するために、熱的に良好な伝導物質でできている。前記ＬＥＥ回路基板は、熱伝導性物質１６１８の熱伝導性ではあるが電気的絶縁薄層に動作的に接続され、順に当該薄層は熱拡散シャーシ１６１９の内面１６２６と接触する。熱伝導性物質は、当該物質と基板とシャーシとの間の良好な熱的接触を供給でき、それ自体内の良好な熱伝導性も供給できる。
【００７６】
制御システム用の駆動回路は、例えば、さまざまな電子部品１６１６を有し、折られた印刷回路基板１６１３上に動作的に配されている。駆動回路基板１６１３は、溝１６１４及び１６１５に沿って折られる。駆動回路基板１６１３は、電気的絶縁であって熱伝導であり更にオプションでクッションの層１６２０上に動作的に配され取り付けられる。駆動回路基板１６１３の側部及びオプションで底部は、例えばＭＹＬＡＲ、他のポリエステル又は他の適切な物質のような電気的絶縁材料の薄層１６２１でシャーシから電気的に絶縁される。
【００７７】
駆動回路のデバイス及び他の部品は、これらが折られた構成において互いに干渉しないように、駆動回路基板１６１３上に配される。前記駆動回路基板は、図１７Ａの斜視図の折られた構成で、図１７Ｂの断面の折られていない図で、図１７Ｃの平面図で例示される（デバイスを含まない）。駆動回路基板１６１３は、光学センサ１６１２を含む。
【００７８】
前記駆動回路は、フレキシブルコネクタ１６２４を介してＬＥＥに動作的に接続される。オプショナル的に、駆動回路基板は、基板と基板とを直接接続するコネクタを使用して、ＬＥＥ回路基板と接続されてもよい。シャーシ１６１９は、照明デバイスのハウジングの一部を形成し、例えば、受動的又は能動的冷却フィンヒートシンクを含む外部ヒートシンク（図示されない）の装着のために多くの固定ポイント１６２２を持つ。
【００７９】
ハウジングの上部１６０３は、例えば適当なプラスチックで出来ている。ハウジングの上部は、図１８Ａの側面図、図１８Ｂの正面図、図１８Ｃの斜視図で例示もされている。前記上部は、アセンブルされた構成において、ＬＥＥの配置と実質的に同軸的に並ぶ柱状キャビティ１６２７を規定する。反射面１６０４を持つ材料が、前記柱状キャビティの内側に並んで用いられ、これにより照明デバイスの混合チャンバを形成する。例えば、ＭＣＰＥＴ又は他の適当な材料が柱状キャビティの内側に直接置かれ、又はフレキシブルなストリップの形状で弾性的に配置される。
【００８０】
ストリップが使用される場合、ストリップの端部１６０８は、合わせられ、前記柱状キャビティの内面から突出するＴ字セクションリッジ１６０９の下の位置に位置する。オープンの付勢されていない構成の例示的ストリップの平面図が図１９に例示されている。前記柱状キャビティの壁内の小さなカットアウト１６１０と前記ストリップ内の対応するカットアウト１６２８とは、ＬＥＥからの光が光チャネル１６１１の上部に入力することを可能にする。光チャネルの下部は、光エンジンがアセンブルされるとき、折られたＰＣＢ１６１３上の光学センサとフィットする。光学的赤外線フィルタは光センサの上に置かれ、光センサにより供給された信号のＳＮ比を改善するのを補助できる。
【００８１】
照明デバイス１６００は、アセンブルされた構成において、柱状キャビティ内の光の小さな一部が光チャネル１６１１に漏れるように構成され、当該光チャネルの端部に光学センサが置かれている。ＬＥＥの反対側に、柱状キャビティの端部に位置する小さな開口があり、当該開口を通ってＬＥＥからの光の小さな部分が光センサ１６１２に伝播する。前記キャビティ内で起こる光の反射のため、光チャネル１６１１を通って進むことができる光の量は、ＬＥＥ回路基板１６１７の個別のＬＥＥの位置の変動でほとんど変化しない。
【００８２】
アセンブルされた構成では、拡散器１６０５は、柱状キャビティ１６２７の出口開口内に配される。開口１６０７のカバー１６０６がハウジング１６０３の上面に付着される。カバー１６０６は、その場所で拡散器１６０５を保持し、光チャネル１６１１の上端部をカバーする。前記拡散器は、透明なプラスチック、半透明なプラスチック、地面ガラス、ホログラフィック又は他のタイプの拡散器、又は当業者に容易に理解されるように、これら若しくは他の要素の組み合わせで出来た一つ以上の要素を有する。
【００８３】
図２０から図２６までは、例えば図１６に例示された照明デバイス用の例示的駆動回路の略図を示す。駆動回路は、ヒステレシス的バックコンバータタイプのスイッチモードのＤＣ−ＤＣパワーコンバータを含む。ヒステレシス的バックコンバータは、素早くオンオフの切換えができるので、非常に短いターンオン時間を供給できる。本実施例では、コンバータは、電流源として構成される。これらコンバータは、オフ構成ではほとんど完全にパワーをスイッチオフすることもでき、結果的にエネルギーを保存する。例えば、図２３及び図２４に示される略図において、信号ＤＲＩＶＥ＿ＥＮ１及びＤＲＩＶＥ＿ＥＮ２は、必要とされないとき、よって電力が電流源に接続された駆動回路又はＬＥＥにより放散されることから実質的に防止されるとき、電流源が実質的に完全にディスエーブルされることができる。
【００８４】
図２７から図３３までは、例えば図１６に例示された照明デバイス用の他の例示的駆動回路の略図を示す。この実施例では、特定の変形が駆動回路に適用される。例えば、図３０及び図３１に示されるように、追加の並列抵抗がヒステレシス閾値のより正確な制御を供給するために加えられ、これによりヒステレシス的バックコンバータにより生成される電流波形のより正確な制御及び柔軟性を供給する。
【００８５】
いくつかの発明の実施例が本願明細書において図と共に説明されると共に、当業者は機能を実行し、並びに／又は結果及び／若しくは本願明細書において記載されている効果の一つ以上を得るための様々な他の手段及び／若しくは構造を容易に構想するが、斯様なバリエーション及び／又は変更態様の各々は本願明細書において記載されている発明の実施例の範囲内であると考えられる。さらに一般的にいえば、当業者は、本願明細書において記載されているすべてのパラメータ、寸法、物質及び構成が例示的なものであり、実際のパラメータ、寸法、物質及び／又は構成は、本発明の教示が使用される特定のアプリケーション又はアプリケーションに依存することは、容易に理解されるだろう。当業者は、本願明細書において記載されている特定の発明の実施例に対して多くの等価物を、ルーチン試験だけを使用して理解され、確認できるだろう。したがって、前述の実施例が単なる例示により表わされていて、添付の請求の範囲及びその等価物の範囲内で、発明の実施例が、特に説明されたり、クレームされたもの以外でも実践されるということは理解されるべきである。本開示の発明の実施例は、本願明細書において説明された個々の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向いている。加えて、斯様な特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾していない場合、斯様な２つ以上の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の何れの組合せも本開示の発明の範囲の中に含まれる。
【００８６】
したがって、上記に示したように、本発明の前述の実施例は例示的であり、多くの態様で変更できる。斯様な変更又は将来の変更は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱するものとしてみなされるものではなく、当業者には理解されるように、全ての斯様な変更は、以下の請求項の範囲内に含まれることを意図されている。
【００８７】
本願明細書において定められ、使用されるすべての定義は、辞書定義、参照した文献での定義及び／又は定義された用語の通常の意味にわたって管理するように理解されるべきである。
【００８８】
本願明細書及び請求項において使用された不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、明らかに反対が示されない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
【００８９】
本願明細書及び請求項において使用されたフレーズ「及び／又は」は、連接された要素、すなわち、ある場合には共同して存在し、他の場合には分離的に存在する要素の「一方又は両方」を意味すると理解されるべきである。「及び／又は」でリストされた複数の要素は、同じ様式、すなわち、連接された要素の「一つ以上」と解釈されるべきである。他の要素は、特に特定されたそれらの要素と関係するにせよ又は無関係であるにせよ、「及び／又は」フレーズによって特に特定された要素以外にオプションであってもよい。したがって、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」という参照は、「を有する」ような制限のない用語と共に用いられるとき、ある実施例においては、Ａだけ（オプションで、Ｂ以外の要素を含む）を指すことができ、他の実施例においては、Ｂだけ（オプションで、Ａ以外の要素を含む）を指すことができ、更に他の実施例においては、Ａ及びＢ（オプションで、他の要素を含む）を指すことができる等である。
【００９０】
本願明細書及び請求項において使用されるように、「又は」は、上記「及び／又は」と同じ意味を持つと理解されるべきである。例えば、リストの項目を分けるとき、「又は」又は「及び／又は」は、含んでいるとして解釈されるべきであり、すなわち、少なくとも１つを含むが、多くの要素の数若しくは要素のリスト１つより多くも含み、オプションで、リストに載ってない追加の項目も含むものとして解釈されるべきである。対照的に、「一つだけ」、「正確に一つ」又は請求項で使用されるときは「から成る」のような明らかに指示した用語だけは、多くの要素又は要素のリストの正確に１つの要素を含むことを参照する。概して、本願明細書で用いられる用語「又は」は、「何れか」「の一つ」「も一つだけ」又は「の正確に一つ」のような排他性の用語が先に来るとき、排他的な択一物（すなわち「一方又は他方であって両方ではない」）を示すものとして解釈されるだけである。請求項において使用されるとき、「基本的に」「から成る」ことは、特許法の分野において用いられるような通常の意味を有する。
【００９１】
ここで使用されるように、用語「約」とは、公称値から＋／―１０％の変動を指す。特に言及されているかどうかにかかわらず、斯様な変動は、ここで提供された所与の値の内に常に含まれることは、理解されるべきである。
【００９２】
明細書及び請求項で使用されているように、一つ以上の要素のリストに関して「少なくとも一つの」フレーズは、要素のリストのうちの何れの一つ以上の要素から選択された少なくとも一つの要素を意味し、要素のリストの範囲内で特にリストされた各要素の少なくとも一つを必ずしも含む必要もなく、要素のリスト内の何れの要素の組み合わせも除外するわけでもないことは理解されるべきである。この定義はまた、「少なくとも一つの」フレーズが参照する要素のリストの範囲内で特に特定される要素以外に、特に特定された要素に関係があるかないかにかかわらず、要素がオプション的にあることを許容する。したがって、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも一つ」（又は、同等に、「Ａ又はＢの少なくとも一つ」、又は、同等に「Ａ及び／又はＢの少なくとも一つ」）は、一方の実施例において、Ｂがない（Ｂ以外の要素をオプションで含んで）少なくとも一つのＡ、オプションで一つより多くのＡを参照し、他方の実施例において、Ａがない（Ａ以外の要素をオプションで含んで）少なくとも一つのＢ、オプションで一つより多くのＢを参照し、更に他の実施例において、少なくとも一つのＡ、オプションで一つより多くのＡ、少なくとも一つのＢ、オプションで一つより多くのＢ（オプションで他の要素を含んで）を参照する等である。明らかに反対の示されない限り、複数のステップ又は行為を含むとここにクレームされた何れの方法においても、当該方法のステップ又は行為の順番は、当該方法のステップ又は行為が列挙される順番に必ずしも限られているわけではないことも理解されるべきである。明細書だけでなく、請求項において、「を有する」、「含む」、「坦持する」、「持つ」、「含有する」、「かかわる」、「保持する」、「構成される」などのような全ての移行型フレーズは、制限がない、すなわち、含まれるがこれに限定されるものではないことを意味することが理解されるべきである。移行フレーズ「からなる」及び「基本的にからなる」だけが、それぞれ限定であるか半限定移行フレーズである。
【図１】
0005441886.tif 000002
【図２Ａ】
0005441886.tif 000003
【図２Ｂ】
0005441886.tif 000004
【図３Ａ】
0005441886.tif 000005
【図３Ｂ】
0005441886.tif 000006
【図４Ａ】
0005441886.tif 000007
【図４Ｂ】
0005441886.tif 000008
【図５】
0005441886.tif 000009
【図６Ａ】
0005441886.tif 000010
【図６Ｂ】
0005441886.tif 000011
【図７】
0005441886.tif 000012
【図８】
0005441886.tif 000013
【図９Ａ】
0005441886.tif 000014
【図９Ｂ】
0005441886.tif 000015
【図９Ｃ】
0005441886.tif 000016
【図１０】
0005441886.tif 000017
【図１１】
0005441886.tif 000018
【図１２】
0005441886.tif 000019
【図１３】
0005441886.tif 000020
【図１４】
0005441886.tif 000021
【図１５Ａ】
0005441886.tif 000022
【図１５Ｂ】
0005441886.tif 000023
【図１６】
0005441886.tif 000024
【図１７Ａ】
0005441886.tif 000025
【図１７Ｂ】
0005441886.tif 000026
【図１７Ｃ】
0005441886.tif 000027
【図１８Ａ】
0005441886.tif 000028
【図１８Ｂ】
0005441886.tif 000029
【図１８Ｃ】
0005441886.tif 000030
【図１９】
0005441886.tif 000031
【図２０】
0005441886.tif 000032
【図２１】
0005441886.tif 000033
【図２２Ａ】
0005441886.tif 000034
【図２２Ｂ】
0005441886.tif 000035
【図２３】
0005441886.tif 000036
【図２４】
0005441886.tif 000037
【図２５】
0005441886.tif 000038
【図２６】
0005441886.tif 000039
【図２７】
0005441886.tif 000040
【図２８】
0005441886.tif 000041
【図２９Ａ】
0005441886.tif 000042
【図２９Ｂ】
0005441886.tif 000043
【図３０】
0005441886.tif 000044
【図３１】
0005441886.tif 000045
【図３２】
0005441886.tif 000046
【図３３】
0005441886.tif 000047