(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
７０を超える演色評価数および２，７００Ｋと３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプであって、
口金と、
前記口金に取付けられたハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、前記口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、
前記ハウジング内に配設され、前記電力回路に電気結合されたドライバ回路と、
前記ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、
前記ドライバ回路に電気結合され、前記ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、前記ヒートシンクに結合され、２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、前記ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、
前記ヒートシンク上に搭載され、前記複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、前記カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、前記複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成され、前記カラーフィルタは、４４０ｎｍの波長で４５％の透過率、４６０ｎｍの波長で５３％の透過率、４８０ｎｍの波長で７５％の透過率、５６０ｎｍの波長で７７％の透過率、５８０ｎｍの波長で７４％の透過率、および６００ｎｍの波長で７１％の透過率を有する、光学拡散要素とを備える生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記カラーフィルタは、８５％の総合透過率、３８ミクロンの厚さを有し、濃色加工ポリエステル膜から形成される請求項１に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記カラーフィルタは、ポリエチレンテレフタレート基材を有する請求項１に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記カラーフィルタは、波長に対し、以下の表
【表１】
0005907962.tif 000007
の透過率を有する請求項１に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項５】
生物学的補正ＬＥＤランプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に電気結合され、前記ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、
前記複数のＬＥＤチップを囲む光学要素であって、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、前記カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、前記複数のＬＥＤチップの光出力の生物学的効果を減少させるように構成され、前記カラーフィルタは、４４０ｎｍの波長で４５％の透過率、４６０ｎｍの波長で５３％の透過率、４８０ｎｍの波長で７５％の透過率、５６０ｎｍの波長で７７％の透過率、５８０ｎｍの波長で７４％の透過率、および６００ｎｍの波長で７１％の透過率を有する、光学要素とを備える生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記複数のＬＥＤチップは、青色光励起式白色ＬＥＤチップである請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記複数のＬＥＤチップの前記光出力は、２，７００Ｋと２，９００Ｋとの色温度を有する請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項８】
前記複数のＬＥＤチップの前記光出力は、２，７００Ｋの色温度を有する請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項９】
７０を超える演色評価数を有する請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１０】
２，７００Ｋと３，５００Ｋとの間の色温度を有する請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１１】
前記ハウジングの周りに配設されたヒートシンクをさらに備える請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１２】
前記カラーフィルタは、８５％の総合透過率、３８ミクロンの厚さを有し、濃色加工ポリエステル膜から形成される請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１３】
前記カラーフィルタは、ポリエチレンテレフタレート基材を有する請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１４】
前記カラーフィルタは、波長に対し、以下の表
【表２】
0005907962.tif 000008
の透過率を有する請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１５】
前記ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって前記複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１６】
ＵＶ光を全く生成しない請求項５に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項１７】
ランプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設されたドライバ回路と、
光出力を生成するために、前記ドライバ回路に電気結合され、前記ドライバ回路によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤチップと、
前記光出力の生物学的効果を制限するために前記光出力のスペクトル補色性を増加させるための、前記少なくとも１つのＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、前記光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、前記カラーフィルタは、４４０ｎｍの波長で４５％の透過率、４６０ｎｍの波長で５３％の透過率、４８０ｎｍの波長で７５％の透過率、５６０ｎｍの波長で７７％の透過率、５８０ｎｍの波長で７４％の透過率、および６００ｎｍの波長で７１％の透過率を有する、光学拡散要素とを備えるランプ。
【請求項１８】
前記生物学的効果はメラトニン抑制である請求項１７に記載のランプ。
【請求項１９】
前記ドライバは、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって前記ＬＥＤチップを駆動するように構成される請求項１７に記載のランプ。
【請求項２０】
前記光出力の前記生物学的効果を制限するために前記光出力の前記スペクトル補色性を増加させるための手段は、前記ランプが２，７００Ｋと３，５００Ｋとの間の色温度を有する結果としての光出力を生成するように構成される請求項１７に記載のランプ。
【請求項２１】
前記光出力の前記生物学的効果を制限するために前記光出力の前記スペクトル補色性を増加させるための手段は、前記ランプが７０を超える演色評価数を有する結果としての光出力を生成するように構成される請求項１７に記載のランプ。
【請求項２２】
前記光出力の前記生物学的効果を制限するために前記光出力の前記スペクトル補色性を増加させるための手段は、前記ランプが０．０５未満の概日と明所視の比を生成するように構成される請求項１７に記載のランプ。
【請求項２３】
前記ハウジングの周りに配設されたヒートシンクをさらに備える請求項１７に記載のランプ。
【請求項２４】
白色ＬＥＤランプによって生成される生物学的効果を最小にする方法において、前記ＬＥＤランプは、ハウジングと、前記ハウジング内に配設されたドライバ回路と、前記ドライバ回路に電気結合され、前記ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、前記複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを含む、方法であって、
４４０ｎｍの波長で４５％の透過率、４６０ｎｍの波長で５３％の透過率、４８０ｎｍの波長で７５％の透過率、５６０ｎｍの波長で７７％の透過率、５８０ｎｍの波長で７４％の透過率、および６００ｎｍの波長で７１％の透過率を有するカラーフィルタを前記光学要素に貼り付けることを含む方法。
【請求項２５】
２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって前記ＬＥＤチップを駆動するように前記ドライバ回路を構成することをさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
生物学的補正ＬＥＤランプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に電気結合され、前記ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、
前記複数のＬＥＤチップを囲む光学要素であって、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、前記カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、前記複数のＬＥＤチップの光出力の生物学的効果を減少させるように構成され、前記カラーフィルタは、７５％の総合透過率を有し、前記カラーフィルタは、４４０ｎｍの波長で２２％の透過率、４６０ｎｍの波長で３５％の透過率、４８０ｎｍの波長で７４％の透過率、５６０ｎｍの波長で８５％の透過率、５８０ｎｍの波長で８５％の透過率、および６００ｎｍの波長で８６％の透過率を有する、光学要素とを備える生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項２７】
前記カラーフィルタは、波長に対し、以下の表
【表３】
0005907962.tif 000009
の透過率を有する請求項２６に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項２８】
７０を超える演色評価数および２，７００Ｋと３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプであって、
口金と、
前記口金に取付けられたハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、前記口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、
前記ハウジング内に配設され、前記電力回路に電気結合されたドライバ回路と、
前記ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、
前記ドライバ回路に電気結合され、前記ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、前記ヒートシンクに結合され、２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、前記ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、
前記ヒートシンク上に搭載され、前記複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、前記カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、前記複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成され、前記カラーフィルタは、７５％の総合透過率を有し、前記カラーフィルタは、４４０ｎｍの波長で２２％の透過率、４６０ｎｍの波長で３５％の透過率、４８０ｎｍの波長で７４％の透過率、５６０ｎｍの波長で８５％の透過率、５８０ｎｍの波長で８５％の透過率、および６００ｎｍの波長で８６％の透過率を有する、光学拡散要素とを備える生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項２９】
前記カラーフィルタは、波長に対し、以下の表
【表４】
0005907962.tif 000010
の透過率を有する請求項２８に記載の生物学的補正ＬＥＤランプ。
【請求項３０】
白色ＬＥＤランプによって生成される生物学的効果を最小にする方法において、前記ＬＥＤランプは、ハウジングと、前記ハウジング内に配設されたドライバ回路と、前記ドライバ回路に電気結合され、前記ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、前記複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを含む、方法であって、
４４０ｎｍの波長で２２％の透過率、４６０ｎｍの波長で３５％の透過率、４８０ｎｍの波長で７４％の透過率、５６０ｎｍの波長で８５％の透過率、５８０ｎｍの波長で８５％の透過率、および６００ｎｍの波長で８６％の透過率を有するカラーフィルタを前記光学要素に貼り付けることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源に関し、より具体的には、生物学的補正光を生成するための発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
メラトニンは、松果腺によって夜間に分泌されるホルモンである。メラトニンは、睡眠パターンを調節し、身体の概日リズム（ｃｉｒｃａｄｉａｎ  ｒｈｙｔｈｍ）を維持するのに役立つ。メラトニンの抑制は、睡眠障害の一因になり、概日リズムを乱し、高血圧、心臓病、糖尿病、および／または癌などの病状の一因になる場合がある。青色光、多色光の青色光成分は、メラトニンの分泌を抑制することが示された。さらに、メラトニン抑制は、波長依存性があること、約４２０ｎｍと約４８０ｎｍとの間の波長のピークに依存性があることが示された。したがって、睡眠障害または概日リズムの乱れを患う個人は、青色光（４２０ｎｍ〜４８０ｎｍ）成分を有する多色光源を使用すると、その個人の病状を悪化させ続ける。
【０００３】
図１の曲線は、メラトニン抑制についての作用スペクトルである。曲線Ａで示すように、予測される最大の抑制が、約４６０ｎｍを中心とする波長で体験される。換言すれば、約４２０ｎｍと約４８０ｎｍとの間のスペクトル成分を有する光源は、メラトニン抑制を生じることが予想される。図１はまた、従来の光源の光スペクトルを示す。曲線Ｂは、たとえば、白熱光源の光スペクトルを示す。曲線Ｂで立証されるように、白熱光源は、優勢な青色成分に欠けるため少量のメラトニン抑制を生じる。蛍光光源の光スペクトルを示す曲線Ｃは、優勢な青色成分を示す。したがって、蛍光光源は、白熱光源より多くのメラトニン抑制を生じることが予測（ｐｒｅｄｉｃｔ）される。白色発光ダイオード（ＬＥＤ）光源の光スペクトルを示す曲線Ｄは、蛍光光源または白熱光源より多い量の青色成分を示す。したがって、白色ＬＥＤ光源は、蛍光光源または白熱光源より多くのメラトニン抑制を生じることが予測（ｐｒｅｄｉｃｔ）される。光の概日効果に関するさらなる背景について、参照によりその全体が組込まれる以下の出版物が参照される。
・Ｆｉｇｕｅｉｒｏ等「Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｉｒｃａｄｉａｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｅｒ
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｒｃ．ｒｐｉ．ｅｄｕ／ｐｒｏｇｒａｍｓ／ｌｉｇｈｔＨｅａｌｔｈ／ｐｄｆ／ｓｐｅｃｔｒａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．ｐｄｆ．で入手可能
・Ｒｅａ等「Ｃｉｒｃａｄｉａｎ  Ｌｉｇｈｔ」Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｉｒｃａｄｉａｎ  Ｒｈｙｔｈｍｓ，８：２０（２０１０）
・Ｓｔｅｖｅｎｓ，Ｒ．Ｇ．「Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｕｓｅ  ａｎｄ  ｂｒｅａｓｔ  ｃａｎｃｅｒ；  ａ  ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ」Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｙ，１２５：４，ｐｇｓ．５５６−５６２（１９８７）
・Ｖｅｉｔｃｈ等「Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌｉｇｈｔ：  Ｆｌｉｃｋｅｒ  Ｒａｔｅ  ａｎｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｃｏｍｆｏｒｔ」
【０００４】
かつて偏在していた白熱電球が、蛍光光源（たとえば、電球型蛍光灯）および白色ＬＥＤ光源によって置換えられているため、より多くの個人が、睡眠障害、概日リズム障害、および他の生体システムの乱れを患い始める可能性がある。１つの解決策は、光源の青色成分（４２０ｎｍ〜４８０ｎｍ）の全てを単にフィルタリング除去することである場合がある。しかし、こうした単純化された手法は、許容されない演色性（ｃｏｌｏｒ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を有する光源を生成し、ユーザの明所視（ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に悪い影響を及ぼすことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
必要とされるものは、最小のメラトニン抑制を生成し、したがって、自然な睡眠パターンおよび他の生体システムに最小の影響を及ぼす商業的に許容可能な演色性を有するＬＥＤ光源である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
生物学的補正光を生成するための発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプの例示的な実施形態が本明細書で提供される。一実施形態では、ＬＥＤランプは、スペクトル補色性を増加させ、メラトニン抑制を最小にするために、ランプのＬＥＤチップによって生成される光を修正するカラーフィルタを含む。そうすると、ランプは、ユーザに及ぼす可能性がある生物学的効果を最小にする。ＬＥＤランプは、商業的に許容可能な色温度および商業的に許容可能な演色性を依然として維持しながら、こうした生物学的補正光を生成するように適切に設計される。こうしたランプを製造するための方法、ならびに、等価なランプおよび等価な製造方法が提供される。
【０００７】
本明細書に組込まれる添付図面は、本仕様書の一部を形成する。この書面による説明と共に、図面は、さらに、本発明によるＬＥＤランプの原理を説明し、本発明によるＬＥＤランプを当業者（複数可）が作り使用することを可能にするのに役立つ。図面では、同様の数字は、同一のまたは機能的に同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】多色光用の予測されるメラトニン抑制作用スペクトルと比較した従来の光源の光スペクトルを示す図である。
【図２】本明細書で提示される一実施形態によるＬＥＤランプの斜視図である。
【図３】図２のＬＥＤランプの組立分解図である。
【図４】図２のＬＥＤランプの一部分の組立分解図である。
【図５】図２のＬＥＤランプの一部分の組立分解図である。
【図６】図２のＬＥＤランプの一部分の組立分解図である。
【図７】図２のＬＥＤランプの一部分の組立分解図である。
【図８】本明細書で提示される一実施形態によるカラーフィルタの最適透過曲線を示す図である。
【図９】図１に示す、多色光用の予測されるメラトニン抑制作用スペクトルと比較した従来の光源の光スペクトルを示す図であり、さらに、本明細書で提示される一実施形態によるＬＥＤランプの光スペクトルを含む。
【図１０】本明細書で提示される一実施形態によるカラーフィルタ用の最適透過曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図の以下の詳細な説明は、生物学的補正光を生成するためのＬＥＤランプの例示的な実施形態を示す添付図面を参照する。他の実施形態が可能である。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書で述べる実施形態に修正を行うことができる。したがって、以下の詳細な説明は制限的であることを意味されない。
【００１０】
図２は、本明細書で提示される一実施形態によるＬＥＤランプ（または電球）の斜視図である。図２に示すように、ＬＥＤランプ１００は、口金１１０、ヒートシンク１２０、および光学部品１３０を含む。以下で述べるように、ＬＥＤランプ１００は、さらに、ＬＥＤランプ１００内に１つまたは複数のＬＥＤチップおよび専用回路要素を含む。用語「生物学的補正光（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ−ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ  ｌｉｇｈｔ）」は、「ユーザへの生物学的効果を最小または制限するために修正された光」を意味することを意図される。用語「生物学的効果（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｅｆｆｅｃｔｓ）」は、「自然に発生する機能またはプロセスに対する光源が有する任意の効果または変化」を意味することを意図される。生物学的効果は、たとえば、ホルモン分泌または抑制（たとえば、メラトニン抑制）、細胞機能に対する変化、自然のプロセスの刺激または乱れ、細胞突然変異または操作などを含むことができる。
【００１１】
口金１１０は、好ましくは、エジソン型ねじ込みシェルである。口金１１０は、好ましくは、アルミニウムなどの導電性材料から形成される。代替の実施形態では、口金１１０は、銀、銅、金、導電性合金などのような他の導電性材料から形成されることができる。内部電気リード線（図示せず）は、口金１１０に取付けられて、標準的な光ソケット（図示せず）用の接点として役立つ。
【００１２】
当技術分野で知られているように、ＬＥＤチップの耐久性は、通常、温度によって影響を受ける。したがって、ヒートシンク１２０およびヒートシンク１２０と同等の構造が、ＬＥＤランプ１００内でＬＥＤチップの１つまたは複数から遠くに熱を消散させるための手段として役立つ。図２では、ヒートシンク１２０は、ヒートシンク１２０の表面積を増やすためにフィンを含む。あるいは、ヒートシンク１２０は、ＬＥＤランプ１００内でＬＥＤチップから遠くに熱を引出すという一般的な意図を持って、任意の構成、サイズ、または形状で形成されることができる。ヒートシンク１２０は、好ましくは、アルミニウム、銅、鋼などのような熱伝導性材料で形成される。
【００１３】
光学部品１３０は、ＬＥＤランプ１００内のＬＥＤチップを囲むために設けられる。本明細書で使用されるように、用語「囲む（ｓｕｒｒｏｕｎｄ）」または「囲む（ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ）」は、部分的にまたは完全にカプセル化することを意味することが意図される。換言すれば、光学部品１３０は、１つまたは複数のＬＥＤチップによって生成される光が光学部品１３０を透過するように、１つまたは複数のＬＥＤチップを部分的にまたは完全に覆うことによってＬＥＤチップを囲む。示す実施形態では、光学部品１３０は、球形状をとる。しかし、光学部品１３０は、代替の形態、形状、またはサイズで形成されることができる。一実施形態では、光学部品１３０は、米国特許第７，３１９，２９３号（参照によりその全体が組込まれる）に記載されるような拡散技術を組込むことによって光学拡散要素として役立つ。こうした実施形態では、光学部品１３０および光学部品１３０と同等の構造は、ＬＥＤチップからの光を拡散させるための手段として役立つ。代替の実施形態では、光学部品１３０は、光拡散プラスチックで形成される光拡散コーティングを含む、または光学部品１３０に取付けられたまたは埋め込まれた拡散粒子を有することができる。
【００１４】
一実施形態では、光学部品１３０は、光学部品１３０に貼り付けられたカラーフィルタを含む。カラーフィルタは、光学部品１３０の内部または外部表面上にあるとすることができる。カラーフィルタは、ＬＥＤチップの１つまたは複数から出力される光を修正するために使用される。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、商業的に許容可能な演色性（ｃｏｌｏｒ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を維持しながら、光の生物学的効果を最小にするために光を修正する。本発明によるカラーフィルタは、ＬＥＤチップから青色成分光を単にフィルタリング除去すること以上のことをするように設計されることが留意される。代わりに、カラーフィルタは、スペクトル補色性、すなわち、スペクトルの１つの部分からの波長が応答を励起し、一方、別の部分からの波長が応答を抑制する現象を利用するように構成される。
【００１５】
たとえば、スペクトル補色性が、青色光によって生じるメラトニン抑制を打ち消すある光の波長をもたらすことを最近の研究が示した。したがって、黄色成分（黄色は青色に対向するスペクトルである）を増加させながら、ＬＥＤチップの青色成分の一部（すなわち、全てではない）をフィルタリングするカラーフィルタを設計することによって、ＬＥＤランプの生物学的効果を最小にしながら、ＬＥＤランプが、商業的に許容可能な演色性を維持するように設計されうることを本発明者等は発見した。生物学的効果を最小にすること（たとえば、メラトニン抑制を減少させること）によって、ＬＥＤランプは、睡眠障害、概日リズムの乱れ、および他の生体システムの乱れを患う人々にとって救済を提供しうる。
【００１６】
図３は、ランプの内部構成要素を示すＬＥＤランプ１００の組立分解図である。図示するように、上述した構成要素に加えて、ＬＥＤランプ１００はまた、少なくとも、ハウジング１１５、プリント回路基板（ＰＣＢ）１１７、１つまたは複数のＬＥＤチップ２００、ホルダ１２５、線ばねコネクタ１２７、およびねじ１２９を含む。
【００１７】
ＰＣＢ１１７は、１つまたは複数のＬＥＤチップ２００に電力供給し、駆動し、制御するための専用回路要素を含む。ＰＣＢ１１７は、少なくとも、ドライバ回路および電力回路を含む。ＰＣＢ１１７上の回路要素は、ＬＥＤチップ２００を駆動するための手段として役立つ。一実施形態では、ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップ２００を駆動するように構成される。２００Ｈｚを超える周波数のリップル電流は、２００Ｈｚより小さい周波数のリップル電流によって生じる可能性がある生物学的効果を回避するために選択される。たとえば、一部の個人は、２００Ｈｚより小さい光フリッカに敏感であり、いくつかの事例では、頭痛の悪化、脳卒中などを体験することを研究が示した。
【００１８】
本明細書で使用されるように、用語「ＬＥＤチップ」は、（たとえば、蛍光体の塗布によって）処理されても処理されなくてもよい、パッケージングおよび反射板がある状態またはない状態の、ＬＥＤダイを幅広く包含することを意味される。しかし、示す実施形態では、ＬＥＤチップ２００は、蛍光体が塗布された複数の青色光励起式（約４６５ｎｍ）ＬＥＤダイを有する「白色ＬＥＤチップ」である。別の実施形態では、ＬＥＤチップ２００は、蛍光体が塗布された複数の青色光励起式（約４５０ｎｍ）ＬＥＤダイを有する白色ＬＥＤチップである。代替の実施形態では、ＬＥＤチップ２００は、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）または二重ＹＡＧ蛍光体、オルトシリケートベース蛍光体、または量子ドットなどのガーネットベース蛍光体を使用して、白色色を生成する。一実施形態では、ＬＥＤチップ２００は、約２５００Ｋと約２９００Ｋとの間の、より好ましくは約２７００Ｋの色温度を有する光を放出する。
【００１９】
図４〜７は、ＬＥＤランプ１００の複数の部分の組立分解図である。図４〜７は、ＬＥＤランプ１００をどのように組立てるかを示す。図４に示すように、口金１１０は、ハウジング１１５に接着剤でつけられるまたはハウジング１１５上で波形をつけられる（ｃｒｉｍｐ）。ＰＣＢ１１７は、ハウジング１１５内に搭載される。絶縁および／またはポッティング化合物（図示せず）は、ハウジング１１５内にＰＣＢ１１７を固定するために使用されることができる。ＰＣＢ１１７上の電気リード線（図示せず）は、口金１１０に結合されて、ＬＥＤランプ１００の電気入力リード線を形成する。
【００２０】
図５に示すように、ヒートシンク１２０は、ハウジング１１５の周りに配設される。図６に示すように、２つのＬＥＤチップ２００が、ヒートシンク１２０上に搭載され、ホルダ１２５によって所定場所に維持される。２つのＬＥＤチップ２００が示されるが、代替の実施形態は、任意の数（すなわち、１つまたは複数）のＬＥＤチップを含むことができる。ねじ１２９は、ヒートシンク１２０にホルダ１２５を固定するために使用される。ねじ１２９は、当技術分野で知られている任意のねじ（たとえば、Ｍ２  ｐｌａｓｔｉｔｅねじ）とすることができる。線ばねコネクタ１２７は、ＬＥＤチップ２００をＰＣＢ１１７上のドライバ回路に接続するために使用される。代替の実施形態では、ＬＥＤチップ２００（パッケージングがある状態またはない状態）は、ホルダ１２５、ねじ１２９、またはコネクタ１２７を使用することなく、ヒートシンク１２０に直接取付けられることができる。図７に示すように、光学部品１３０は、その後、ヒートシンク１２０上に搭載され、ヒートシンク１２０に取付けられる。
【００２１】
図８は、本発明の一実施形態によるカラーフィルタ用の光透過曲線を示す。図８の透過曲線が、商業的に許容可能な演色評価数を維持しながら、生物学的効果を最小にするスペクトル補色性の増加を提供することを本発明者等は見出した。たとえば、ＬＥＤランプ１００に対して図８の透過曲線を有するカラーフィルタを適用することは、７０を超える、より好ましくは８０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の、より好ましくは約３，０１５Ｋの色温度を有するランプをもたらす。一実施形態では、ＬＥＤランプ１００は、ＵＶ光を全く生成しない。一実施形態では、ＬＥＤランプ１００は、４００〜８００ルーメンを生成する。
【００２２】
一実施形態では、カラーフィルタは、ＲＯＳＣＯＬＵＸ＃８７淡黄緑色（Ｐａｌｅ  ｙｅｌｌｏｗ）カラーフィルタである。代替の実施形態では、カラーフィルタは、約８５％の総合透過率、約３８ミクロンの厚さを有し、濃色加工ポリエステル膜から形成される。
【００２３】
さらに別の実施形態では、カラーフィルタは、以下の表に従って、１つまたは複数の波長で＋／−１０％以内の透過パーセンテージを有する。
【表１】
0005907962.tif 000002
【００２４】
図１０は、本発明の一実施形態によるカラーフィルタ用の最適光透過曲線を示す。図１０の透過曲線が、商業的に許容可能な演色評価数を維持しながら、生物学的効果を最小にするスペクトル補色性の増加を提供することを本発明者等は見出した。
【００２５】
一実施形態では、カラーフィルタは、ＲＯＳＣＯＬＵＸ＃４５３０  ＣＡＬＣＯＬＯＲ３０  ＹＥＬＬＯＷカラーフィルタである。代替の実施形態では、カラーフィルタは、約７５％の総合透過率、約５０ミクロンの厚さを有し、濃色加工ポリエステル膜から形成される。
【００２６】
さらに別の実施形態では、カラーフィルタは、以下の表に従って、１つまたは複数の波長で＋／−１０％以内の透過パーセンテージを有する。
【表２】
0005907962.tif 000003
【００２７】
さらに別の実施形態では、複数の青色光励起式ＬＥＤチップを有する生物学的補正ＬＥＤランプが提供される。ＬＥＤチップは、約４５０ｎｍのピークエミッションを有することができる。ランプは、さらに、４５０ｎｍエミッションを減衰させ、また、約２５ｎｍ半ピーク幅で約４７５ｎｍのピークエミッション、約３０ｎｍ半ピーク幅で約５００ｎｍのピークエミッション、および／または約２０ｎｍ半ピーク幅で約５９０ｎｍと約６２５ｎｍとの間のピークを有する多色出力を提供するように構成されたカラーフィルタを含む。
【００２８】
本明細書で使用されるように、「光出力の生物学的効果を制限するために光出力のスペクトル補色性を増加させるための手段」は、カラーフィルタおよびその等価物の本明細書で述べる実施形態を含むべきである。たとえば、同等の透過特性を有するカラーフィルタは、吸収性または反射性コーティング、薄膜、体色ポリカーボネート膜、濃色加工ポリエステル膜、表面皮覆膜などから形成されることができる。代替の実施形態では、透過フィルタ効果を生成するために、顔料が、光学部品内に直接注入されることができる。別の代替の実施形態では、蛍光体および／または量子ドットが、「光出力の生物学的効果を制限するために光出力のスペクトル補色性を増加させるための手段」として使用されることができる。たとえば、緑色変換蛍光体と赤色変換蛍光体の組合せが、青色ＬＥＤランプに塗布されて、図９の曲線Ｅに示す光スペクトルを生成する。
【００２９】
たとえば図８および図９に示す透過曲線を有するカラーフィルタおよびその等価物はまた、概日と明所視の比を最小にする。したがって、本明細書で述べるカラーフィルタおよびその等価物は、ランプの概日と明所視の比を最小にするための手段として役立つ。用語「概日と明所視の比（ａ  ｃｉｒｃａｄｉａｎ−ｔｏ−ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｒａｔｉｏ）」は、「メラトニン抑制光と総光出力の比」として規定される。より具体的には、概日と明所視の比は、
【数１】
0005907962.tif 000004
として規定された単位なしの比として計算されることができる。ここで、
【数２】
0005907962.tif 000005
であり、また、
【数３】
0005907962.tif 000006
である。
【００３０】
一実施形態では、Ｋ１は、Ｋ２に等しくなるように設定される。Ｐλは、光源のスペクトルパワー分布である。Ｃ（λ）は、概日関数（先に参照したＦｉｇｕｅｒｉｏ等およびＲｅａ等の出版物に提示される）である。Ｖ（λ）は、明所視の比視感度関数（ｌｕｍｉｎｏｕｓ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（先に参照したＦｉｇｕｅｒｉｏ等およびＲｅａ等の出版物に提示される）である。一実施形態では、本発明に従って生産されるＬＥＤランプは、約０．１０未満の概日と明所視の比、より好ましくは約０．０５未満の概日と明所視の比、最も好ましくはゼロの概日と明所視の比（すなわち、ランプは測定可能な量の総光出力を生成するが、メラトニン抑制光は生成されない）を有する。対照として、２８５６Ｋの白熱光源の概日と明所視の比が約０．１３８であること、白色ＬＥＤの概日と明所視の比が約０．３８６であること、蛍光光源の概日と明所視の比が約０．５５６であることを本発明者等は見出した。
【００３１】
図９は、図１に示す、予測されるメラトニン抑制作用スペクトルと比較した従来の光源の光スペクトルを示し、本明細書の一実施形態によるＬＥＤランプの光スペクトル（曲線Ｅ）さらに含む。曲線Ｅで示すように、本発明によるカラーフィルタは、必ずしもＬＥＤチップの全部の青色成分光をフィルタリング除去するわけではない。実際には、曲線Ｅは、約４５０ｎｍで青色成分スパイクを示す。しかし、カラーフィルタは、スペクトル補色性によって補償することによって、光の生物学的効果を最小にする。換言すれば、カラーフィルタは、青色光のスペクトル対抗物である黄色成分光を増加させるように設計される。したがって、結果としての光源は、生物学的効果を最小にしながら、商業的に許容可能な演色性を維持しうる。
【００３２】
以下の節は、上述したシステムの例示的な実施形態として役立つ。提供される実施例は、別途明示的に述べられない限り、予言的な実施例である。
例１
【００３３】
一実施例では、生物学的補正ＬＥＤランプが提供され、生物学的補正ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを備える。光学要素は、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有する。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップの光出力のメラトニン抑制の生物学的効果を減少させるように構成される。
【００３４】
一実施形態では、ランプは、さらに、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクを備える。
【００３５】
一実施形態では、ランプのドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される。
【００３６】
一実施形態では、複数のＬＥＤチップは、青色光励起式白色ＬＥＤチップである。ある実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，５００Ｋと約２，９００Ｋとの間の色温度を有する。別の実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，７００Ｋの色温度を有する。
【００３７】
一実施形態では、ランプは、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有する。
実施例２
【００３８】
別の実施例では、生物学的補正ＬＥＤランプが提供され、生物学的補正ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを備える。光学要素は、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有する。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップの光出力のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される。カラーフィルタは、約８５％の総合透過率、約３８ミクロンの厚さを有し、濃色加工ポリエステル膜から形成される。
【００３９】
一実施形態では、ランプは、さらに、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクを備える。
【００４０】
一実施形態では、複数のＬＥＤチップは、青色光励起式白色ＬＥＤチップである。ある実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，５００Ｋと約２，９００Ｋとの間の色温度を有する。別の実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，７００Ｋの色温度を有する。
【００４１】
一実施形態では、ランプは、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有する。
実施例３
【００４２】
別の実施例では、生物学的補正ＬＥＤランプが提供され、生物学的補正ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを備える。光学要素は、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有する。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップの光出力のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される。カラーフィルタは、ポリエチレンテレフタレート基材を有する。
【００４３】
一実施形態では、ランプは、さらに、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクを備える。
【００４４】
一実施形態では、ランプのドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される。
【００４５】
一実施形態では、複数のＬＥＤチップは、青色光励起式白色ＬＥＤチップである。ある実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，５００Ｋと約２，９００Ｋとの間の色温度を有する。別の実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，７００Ｋの色温度を有する。
【００４６】
一実施形態では、ランプは、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有する。
実施例４
【００４７】
第４の実施例では、生物学的補正ＬＥＤランプが提供され、生物学的補正ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを備える。光学要素は、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有する。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップの光出力のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される。カラーフィルタは、ＲＯＳＣＯＬＵＸ＃８７淡黄緑色カラーフィルタである。
【００４８】
一実施形態では、ランプは、さらに、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクを備える。
【００４９】
一実施形態では、ランプのドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される。
【００５０】
一実施形態では、複数のＬＥＤチップは、青色光励起式白色ＬＥＤチップである。ある実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，５００Ｋと約２，９００Ｋとの間の色温度を有する。別の実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，７００Ｋの色温度を有する。
【００５１】
一実施形態では、ランプは、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有する。
実施例５
【００５２】
さらに別の実施例では、生物学的補正ＬＥＤランプが提供され、生物学的補正ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを備える。光学要素は、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有する。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップの光出力のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される。カラーフィルタは、約４４０ｎｍの波長で約４５％の透過率、約４６０ｎｍの波長で約５３％の透過率、約４８０ｎｍの波長で約７５％の透過率、約５６０ｎｍの波長で約７７％の透過率、約５８０ｎｍの波長で約７４％の透過率、および約６００ｎｍの波長で約７１％の透過率を有する。
【００５３】
一実施形態では、ランプは、さらに、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクを備える。
【００５４】
一実施形態では、ランプのドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される。
【００５５】
一実施形態では、複数のＬＥＤチップは、青色光励起式白色ＬＥＤチップである。ある実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，５００Ｋと約２，９００Ｋとの間の色温度を有する。別の実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，７００Ｋの色温度を有する。
【００５６】
一実施形態では、ランプは、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有する。
実施例６
【００５７】
別の実施例では、ランプが提供され、ランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、光出力を生成するために、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される少なくとも１つのＬＥＤチップと、光出力の生物学的効果を制限するために光出力のスペクトル補色性を増加させるための手段とを備える。生物学的効果は、メラトニン抑制、概日リズムの乱れ、または任意の他の生体システムの乱れとすることができる。
【００５８】
一実施形態では、ランプのドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される。
【００５９】
一実施形態では、光出力の生物学的効果を制限するために光出力のスペクトル補色性を増加させるための手段は、ランプが約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有する結果としての光出力を生成するように構成される。ある実施形態では、光出力の生物学的効果を制限するために光出力のスペクトル補色性を増加させるための手段は、ランプが７０を超える演色評価数を有する結果としての光出力を生成するように構成される。ある実施形態では、光出力の生物学的効果を制限するために光出力のスペクトル補色性を増加させるための手段は、ランプが０．０５未満の概日と明所視の比を生成するように構成される。
【００６０】
一実施形態では、ランプは、さらに、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクを備える。
実施例７
【００６１】
さらに別の実施例では、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプが提供される。ランプは、口金と、口金に取付けられたハウジングと、ハウジング内に配設され、口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、ハウジング内に配設され、電力回路に電気結合されたドライバ回路と、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、ヒートシンクに結合され、約２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、ヒートシンク上に搭載され、複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される、光学拡散要素とを備える。
実施例８
【００６２】
さらに別の実施例では、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプが提供される。ランプは、口金と、口金に取付けられたハウジングと、ハウジング内に配設され、口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、ハウジング内に配設され、電力回路に電気結合されたドライバ回路と、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、ヒートシンクに結合され、約２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、ヒートシンク上に搭載され、複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される、光学拡散要素とを備える。カラーフィルタは、約８５％の総合透過率、約３８ミクロンの厚さを有し、濃色加工ポリエステル膜から形成される。
実施例９
【００６３】
さらに別の実施例では、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプが提供される。ランプは、口金と、口金に取付けられたハウジングと、ハウジング内に配設され、口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、ハウジング内に配設され、電力回路に電気結合されたドライバ回路と、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、ヒートシンクに結合され、約２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、ヒートシンク上に搭載され、複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される、光学拡散要素とを備える。カラーフィルタは、ポリエチレンテレフタレート基材を有する。
実施例１０
【００６４】
さらに別の実施例では、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプが提供される。ランプは、口金と、口金に取付けられたハウジングと、ハウジング内に配設され、口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、ハウジング内に配設され、電力回路に電気結合されたドライバ回路と、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、ヒートシンクに結合され、約２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、ヒートシンク上に搭載され、複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される、光学拡散要素とを備える。カラーフィルタは、ＲＯＳＣＯＬＵＸ＃８７淡黄緑色カラーフィルタである。
実施例１１
【００６５】
ある実施例では、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプが提供される。ランプは、口金と、口金に取付けられたハウジングと、ハウジング内に配設され、口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、ハウジング内に配設され、電力回路に電気結合されたドライバ回路と、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、ヒートシンクに結合され、約２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、ヒートシンク上に搭載され、複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される、光学拡散要素とを備える。カラーフィルタは、約４４０ｎｍの波長で約４５％の透過率、約４６０ｎｍの波長で約５３％の透過率、約４８０ｎｍの波長で約７５％の透過率、約５６０ｎｍの波長で約７７％の透過率、約５８０ｎｍの波長で約７４％の透過率、および約６００ｎｍの波長で約７１％の透過率を有する。
実施例１２
【００６６】
ある例では、白色ＬＥＤランプによって生成される生物学的効果を最小にする方法が提供され、ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを含む。方法は、スペクトル補色性を増加させるように構成されたカラーフィルタを光学要素に貼り付けることを含む。方法はまた、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によってＬＥＤチップを駆動するようにドライバ回路を構成することを含むことができる。
実施例１３
【００６７】
別の実施例では、白色ＬＥＤランプによって生成される生物学的効果を最小にする方法が提供され、ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを含む。方法は、約４４０ｎｍの波長で約４５％の透過率、約４６０ｎｍの波長で約５３％の透過率、約４８０ｎｍの波長で約７５％の透過率、約５６０ｎｍの波長で約７７％の透過率、約５８０ｎｍの波長で約７４％の透過率、および約６００ｎｍの波長で約７１％の透過率を有するカラーフィルタを光学要素に貼り付けることを含む。方法はまた、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によってＬＥＤチップを駆動するようにドライバ回路を構成することを含むことができる。
実施例１４
【００６８】
さらに別の実施例では、ＲＯＳＣＯＬＵＸ＃８７淡黄緑色をＬＥＤランプに貼り付けることを含む、カラーフィルタＬＥＤランプのスペクトル補色性を増加させる方法が提供される。
実施例１５
【００６９】
一実施例では、生物学的補正ＬＥＤランプが提供され、生物学的補正ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを備える。光学要素は、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有する。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップの光出力のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される。カラーフィルタは、約７５％の総合透過率、約５０ミクロンの厚さを有し、濃色加工ポリエステル膜から形成される。
【００７０】
一実施形態では、ランプは、さらに、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクを備える。
【００７１】
一実施形態では、複数のＬＥＤチップは、青色光励起式白色ＬＥＤチップである。ある実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，５００Ｋと約２，９００Ｋとの間の色温度を有する。別の実施形態では、複数のＬＥＤチップの光出力は、約２，７００Ｋの色温度を有する。
【００７２】
一実施形態では、ランプは、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有する。
実施例１６
【００７３】
一実施例では、生物学的補正ＬＥＤランプが提供され、生物学的補正ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを備える。光学要素は、光学要素に貼り付けられたカラーフィルタを有する。カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップの光出力のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される。カラーフィルタは、ＲＯＳＣＯＬＵＸ＃４５３０ＣＡＬＣＯＬＯＲ  ３０  ＹＥＬＬＯＷカラーフィルタである。
実施例１７
【００７４】
ある実施例では、７０を超える演色評価数および約２，７００Ｋと約３，５００Ｋとの間の色温度を有し、スペクトル補色性を増加させ、それにより、メラトニン抑制を最小にするスペクトルパワー分布を生成する、生物学的補正ＬＥＤランプが提供される。ランプは、口金と、口金に取付けられたハウジングと、ハウジング内に配設され、口金に取付けられた電気リード線を有する電力回路と、ハウジング内に配設され、電力回路に電気結合されたドライバ回路と、ハウジングの周りに配設されたヒートシンクと、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、ヒートシンクに結合され、約２，７００Ｋの色温度を有する光を生成する青色光励起式白色ＬＥＤチップであり、ドライバ回路は、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によって複数のＬＥＤチップを駆動するように構成される、複数のＬＥＤチップと、ヒートシンク上に搭載され、複数のＬＥＤチップを囲む光学拡散要素であって、光学拡散要素に貼り付けられたカラーフィルタを有し、カラーフィルタは、スペクトル補色性を増加させ、それにより、複数のＬＥＤチップから出力される光のメラトニン抑制効果を減少させるように構成される、光学拡散要素とを備える。カラーフィルタは、約４４０ｎｍの波長で約２２％の透過率、約４６０ｎｍの波長で約３５％の透過率、約４８０ｎｍの波長で約７４％の透過率、約５６０ｎｍの波長で約８５％の透過率、約５８０ｎｍの波長で約８５％の透過率、および約６００ｎｍの波長で約８６％の透過率を有する。
実施例１８
【００７５】
別の実施例では、白色ＬＥＤランプによって生成される生物学的効果を最小にする方法が提供され、ＬＥＤランプは、ハウジングと、ハウジング内に配設されたドライバ回路と、ドライバ回路に電気結合され、ドライバ回路によって駆動される複数のＬＥＤチップであって、光出力を生成する、複数のＬＥＤチップと、複数のＬＥＤチップを囲む光学要素とを含む。方法は、約４４０ｎｍの波長で約２２％の透過率、約４６０ｎｍの波長で約３５％の透過率、約４８０ｎｍの波長で約７４％の透過率、約５６０ｎｍの波長で約８５％の透過率、約５８０ｎｍの波長で約８５％の透過率、および約６００ｎｍの波長で約８６％の透過率を有するカラーフィルタを光学要素に貼り付けることを含む。方法はまた、２００Ｈｚより大きい周波数のリップル電流によってＬＥＤチップを駆動するようにドライバ回路を構成することを含むことができる。
実施例１９
【００７６】
さらに別の実施例では、ＲＯＳＣＯＬＵＸ＃４５３０ＣＡＬＣＯＬＯＲ  ３０  ＹＥＬＬＯＷカラーフィルタをＬＥＤランプに貼り付けることを含む、カラーフィルタＬＥＤランプのスペクトル補色性を増加させる方法が提供される。
結論
【００７７】
本発明の先の説明は、例証および説明のために提示された。網羅的であること、または、開示される厳密な形態に本発明を限定することを意図されない。他の変更および変形が、上記教示を考慮して可能である可能性がある。本発明の原理およびその実用的な適用を最もよく説明し、それにより、企図される特定の使用に適合する種々の実施形態および種々の変更形態において本発明を当業者が最もよく利用することを可能にするために、実施形態が選択され述べられた。添付特許請求の範囲は、等価な構造、構成要素、方法、および手段を含む、本発明の他の代替の実施形態を含むと解釈されることが意図される。
【００７８】
概要および要約セクションではなく、詳細な説明のセクションは、特許請求の範囲を解釈するために使用されることが意図されることが認識される。概要および要約セクションは、本発明者（複数可）によって企図される本発明の全てではないが１つまたは複数の例示的な実施形態を述べることができ、したがって、本発明および添付特許請求の範囲をいずれの点においても制限することを意図されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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