(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源接続部、第２の電源接続部、第１のＬＥＤ接続部、及び第２のＬＥＤ接続部を有するインバータ回路を含むＬＥＤ照明ユニットであって、
前記インバータ回路は、少なくとも第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間を循環することができ、
前記第１の状態において、前記インバータ回路は、前記第１のＬＥＤ接続部を通じて前記第１の電源接続部を提供し、前記第２のＬＥＤ接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、
前記第２の状態において、前記インバータ回路は、前記第１のＬＥＤ接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、前記第２のＬＥＤ接続部を通じて前記第１の電源接続部を提供し、
前記第３の状態において、前記インバータ回路は、前記第１のＬＥＤ接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、前記第２のＬＥＤ接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、
前記ＬＥＤ照明ユニットは更に、前記インバータ回路の前記第１のＬＥＤ接続部と前記第２のＬＥＤ接続部との間に接続されたＬＥＤモジュールを含み、
前記ＬＥＤモジュールは、第１の色温度の白色光を生成する第１のＬＥＤグループ、前記第１のＬＥＤグループに逆並列に接続され、第２の色温度の白色光を生成する第２のＬＥＤグループ、並びに前記第１のＬＥＤグループ及び前記第２のＬＥＤグループのそれぞれに直列又は並列に接続され、赤色光を生成する第３のＬＥＤグループを含む、
ＬＥＤ照明ユニット。
【請求項２】
前記第３のＬＥＤグループが前記第１のＬＥＤグループ及び前記第２のＬＥＤグループのそれぞれと直列に接続される構成において、前記第１の電源接続部に電気的に結合された電流源を更に含む、請求項１に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項３】
前記第３のＬＥＤグループが前記第１のＬＥＤグループ及び前記第２のＬＥＤグループのそれぞれと並列に接続される構成において、前記第１のＬＥＤ接続部と前記第２のＬＥＤ接続部との間に、且つ前記第１のＬＥＤグループと直列に接続された第１のＬＥＤ電流源、及び前記第１のＬＥＤ接続部と前記第２のＬＥＤ接続部との間に、且つ前記第２のＬＥＤグループと直列に接続された第２のＬＥＤ電流源を更に含む、請求項１に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項４】
前記インバータ回路は、前記第２の状態のアクティブ時間に対する前記第１の状態のアクティブ時間の比率を調整する、請求項１に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項５】
前記第３の状態のアクティブ時間に対する前記第１の状態及び前記第２の状態のアクティブ時間の比率は調整可能である、請求項４に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項６】
前記インバータ回路は、Ｈブリッジ回路である、請求項１に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項７】
インバータ回路と、
第１の色温度の白色光を生成する直列に接続された複数の第１のＬＥＤを有する第１のＬＥＤストリングと、
第２の色温度の白色光を生成する直列に接続された複数の第２のＬＥＤを有する第２のＬＥＤストリングと、
赤色光を生成する直列に接続された複数の第３のＬＥＤを有する第３のＬＥＤストリングと、
を含むＬＥＤ照明ユニットであって、
前記第１のＬＥＤストリング及び前記第２のＬＥＤストリングは、互いに逆並列に接続され、
前記第３のＬＥＤストリングは、前記第１のＬＥＤストリング及び前記第２のＬＥＤストリングのそれぞれに直列又は並列に接続され、
前記ＬＥＤ照明ユニットは更に、
前記インバータ回路から、前記複数の第２のＬＥＤの最後のＬＥＤの下流、且つ前記複数の第１のＬＥＤの最初のＬＥＤの上流に延びる、２個のＬＥＤ電気接続部のうちの第１の電気接続部と、
前記インバータ回路から、前記複数の第２のＬＥＤの最初のＬＥＤの上流、且つ前記複数の第１のＬＥＤの最後のＬＥＤの下流に延びる、前記２個のＬＥＤ電気接続部のうちの第２の電気接続部とを含み、
前記インバータ回路は、複数の時間間隔それぞれの間に、第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間を循環し、
前記第１の状態において、前記インバータ回路は、前記第１の電気接続部を通じて第１の電源接続部を提供し、前記第２の電気接続部を通じて第２の電源接続部を提供し、
前記第２の状態において、前記インバータ回路は、前記第１の電気接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、前記第２の電気接続部を通じて前記第１の電源接続部を提供し、
前記第３の状態において、前記インバータ回路は、前記第１の電気接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、前記第２の電気接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供する、ＬＥＤ照明ユニット。
【請求項８】
前記時間間隔中の前記第２の状態に対する前記第１の状態の期間の比率は調整可能である、請求項７に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項９】
前記時間間隔中の前記第３の状態に対する前記第１の状態及び前記第２の状態の期間の比率は調整可能である、請求項７に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項１０】
前記インバータ回路の前記第１の電源接続部に電気的に結合された電流源を更に含む、請求項７に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項１１】
正のリード線を前記第１の電源接続部に電気的に接続し、負のリード線を前記第２の電源接続部に電気的に結合するＤＣ電源を更に含む、請求項７に記載のＬＥＤ照明ユニット。
【請求項１２】
２個のＬＥＤ接続部に接続されたＬＥＤモジュールの色及び調光を調整する方法であって、
複数の時間間隔それぞれの間に第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間を循環するステップと、
前記第１の状態において、前記２個のＬＥＤ接続部のうちの第１のＬＥＤ接続部を通じて第１の電源接続部を提供し、前記２個のＬＥＤ接続部のうちの第２のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供するステップと、
前記第２の状態において、前記第１のＬＥＤ接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、前記第２のＬＥＤ接続部を通じて前記第１の電源接続部を提供するステップと、
前記第３の状態において、前記第１のＬＥＤ接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供し、前記第２のＬＥＤ接続部を通じて前記第２の電源接続部を提供するステップと、
前記時間間隔中に、前記第２の状態に対する前記第１の状態の期間の比率を選択的に調整するステップと、
前記時間間隔中に、前記第３の状態に対する前記第１の状態及び前記第２の状態の期間の比率を選択的に調整するステップとを含み、
前記ＬＥＤモジュールは、前記第１のＬＥＤ接続部と前記第２のＬＥＤ接続部との間に接続され、
前記ＬＥＤモジュールは、第１の色温度の白色光を生成する第１のＬＥＤグループ、前記第１のＬＥＤグループに逆並列に接続され、第２の色温度の白色光を生成する第２のＬＥＤグループ、並びに前記第１のＬＥＤグループ及び前記第２のＬＥＤグループのそれぞれに直列又は並列に接続され、赤色光を生成する第３のＬＥＤグループを含む、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、一般にＬＥＤ照明ユニットを対象とする。特に、本明細書で開示される様々な発明的方法及び装置は、色及び調光制御を備えたＬＥＤ照明ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  デジタル照明技術、即ち発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体光源に基づいた照明は、従来の蛍光灯、ＨＩＤランプ、及び白熱電球に対する存続可能な代替を提供する。ＬＥＤの機能的な利点及び利益は、高エネルギ変換及び光学効率、耐久性、より低い動作コスト、並びに他の多くのものを含む。ＬＥＤ技術における最近の進歩は、多くの用途において様々な照明効果を可能にする効率的で堅牢なフルスペクトル照明源を提供した。これらの照明源を具体化する器具の幾つかが、例えば、参照により本明細書に援用される米国特許第６，０１６，０３８号及び第６，２１１，６２６号に詳細に説明されているように、異なる色、例えば赤色、緑色、及び青色を生成できる１つ又は複数ＬＥＤと、ＬＥＤの出力を独立して制御するためのプロセッサとを含む照明モジュールを特徴とし、様々な色及び色変化照明効果を生成する。
【０００３】
[0003]  ＬＥＤの幾つかのインプリメンテーションは、ＬＥＤを駆動するためにＤＣ電源を利用する。例えば、スーパーマーケット等の店舗における棚照明及び冷蔵庫用の照明は、ＤＣ電源を利用するＬＥＤベースの光源を含んでも良い。かかるインプリメンテーションにおけるＬＥＤは、ＤＣ電源とＬＥＤとの間に配置され、パルス幅変調（ＰＷＭ）を通してＬＥＤに送られる電力を制御する調光器を介して調光可能であっても良い。電流源は、ＬＥＤに必要とされる電流を供給するために、ＬＥＤとペアにされても良い。かかるインプリメンテーションは、ＬＥＤの調光のために備えるが、それらは、ＬＥＤによって発生される光出力の色変化のためには備えていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]  従って、ＤＣ電源によって動作され得る、且つ調光制御及び色制御を提供するＬＥＤ照明ユニットを提供する必要性が、当該技術分野に存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]  本開示は、ＬＥＤ照明ユニット用の発明的方法及び装置を対象とする。例えば、逆並列のＬＥＤグループのペアを有するＬＥＤモジュールに電気的に結合されたインバータ回路を含むＬＥＤ照明ユニットが提供され得る。インバータ回路は、ＬＥＤモジュールの色及び／又は調光制御のために備えることが可能である。また、例えば、ＬＥＤモジュールの色及び／又は調光を調整する方法が、提供され得、且つ複数の時間間隔それぞれの間に複数の状態の間を循環するステップを含んでも良い。
【０００６】
[0006]  一般に、一態様において、ＬＥＤ照明ユニットが設けられ、第１の電源接続部、第２の電源接続部、第１のＬＥＤ接続部、及び第２のＬＥＤ接続部を有するインバータ回路を含む。インバータ回路は、少なくとも第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間を循環することができる。第１の状態において、インバータ回路は、第１のＬＥＤ接続部を通じて第１の電源接続部を提供し、第２のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供するように構成される。第２の状態において、インバータ回路は、第１のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供し、第２のＬＥＤ接続部を通じて第１の電源接続部を提供するように構成される。第３の状態において、インバータ回路は、第１のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供し、第２のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供するように構成される。ＬＥＤ照明ユニットはまた、インバータ回路の第１のＬＥＤ接続部と第２のＬＥＤ接続部との間に接続されたＬＥＤモジュールを含む。ＬＥＤモジュールは、第１のＬＥＤグループ、及び第１のＬＥＤグループに逆並列である第２のＬＥＤグループを含む。
【０００７】
[0007]  幾つかの実施形態において、ＬＥＤ照明ユニットは、第１の電源接続部に電気的に結合された電流源を更に含む。それらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、ＬＥＤモジュールは、第１のＬＥＤグループと直列の、且つ第２のＬＥＤグループと直列の第３のＬＥＤグループを更に含む。
【０００８】
[0008]  幾つかの実施形態において、ＬＥＤ照明ユニットは、第１のＬＥＤ接続部と第２のＬＥＤ接続部との間に、且つ第１のＬＥＤグループと直列に接続された第１のＬＥＤ電流源、及び第１のＬＥＤ接続部と第２のＬＥＤ接続部との間に、且つ第２のＬＥＤグループと直列に接続された第２のＬＥＤ電流源を更に含む。それらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、ＬＥＤモジュールは、第１のＬＥＤグループと並列の、且つ第２のＬＥＤグループと並列の第３のＬＥＤグループを更に含む。
【０００９】
[0009]  幾つかの実施形態において、第２の状態のアクティブ時間に対する第１の状態のアクティブ時間の比率は調整可能である。
【００１０】
[0010]  幾つかの実施形態において、第３の状態のアクティブ時間に対する第１の状態及び第２の状態のアクティブ時間の比率は調整可能である。また、インバータ回路は、Ｈブリッジ回路であっても良い。
【００１１】
[0011]  一般に、別の態様において、ＬＥＤ照明ユニットが設けられ、且つインバータ回路、直列に接続された複数の第１のＬＥＤを有する第１のＬＥＤストリング、及び直列に接続された複数の第２のＬＥＤを有する第２のＬＥＤストリングを含む。第１のＬＥＤストリング及び第２のＬＥＤストリングは、互いに逆並列に接続される。２つだけのＬＥＤ電気接続部のうちの第１の電気接続部は、インバータ回路から、第２のＬＥＤにおける最後のＬＥＤの下流に、且つ第１のＬＥＤにおける最初のＬＥＤの上流に延びる。２つだけのＬＥＤ電気接続部のうちの第２の電気接続部は、インバータ回路から、第２のＬＥＤにおける最初のＬＥＤの上流に、且つ第１のＬＥＤにおける最後のＬＥＤの下流に延びる。インバータ回路は、複数の時間間隔それぞれの間に、少なくとも第１の状態と第２の状態との間を循環する。第１の状態において、インバータ回路は、第１の電気接続部を通じて第１の電源接続部を提供し、第２の電気接続部を通じて第２の電源接続部を提供するように構成される。第２の状態において、インバータ回路は、第１の電気接続部を通じて第２の電源接続部を提供し、第２の電気接続部を通じて第１の電源接続部を提供するように構成される。
【００１２】
[0012]  幾つかの実施形態において、時間間隔中に第２の状態に対する第１の状態の期間の比率は調整可能である。
【００１３】
[0013]  幾つかの実施形態において、インバータ回路は、複数の時間間隔の間に、第３の状態に循環する。第３の状態において、インバータ回路は、第１の電気接続部を通じて第２の電源接続部を提供し、第２の電気接続部を通じて第２の電源接続部を提供するように構成される。
【００１４】
[0014]  幾つかの実施形態において、時間間隔中に第３の状態に対する第１の状態及び第２の状態の期間の比率は調整可能である。
【００１５】
[0015]  幾つかの実施形態において、ＬＥＤ照明ユニットは、インバータ回路の第１の電源接続部に電気的に結合された電流源を更に含む。ＬＥＤ照明ユニットは、正のリード線を第１の電源接続部に電気的に接続し、負のリード線を第２の電源接続部に電気的に結合するＤＣ電源を更に含んでも良い。
【００１６】
[0016]  幾つかの実施形態において、ＬＥＤ照明ユニットは、第１のＬＥＤストリング及び第２のＬＥＤストリングに電気的に結合され、且つ直列に接続された複数の第３のＬＥＤを有する第３のＬＥＤストリングを更に含む。それらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、第３のＬＥＤストリングは、第１のＬＥＤストリングと並列に、且つ第２のＬＥＤストリングと並列に接続される。それらの実施形態の他の幾つかのバージョンにおいて、第３のＬＥＤストリングは、第１のＬＥＤストリングと直列に、且つ第２のＬＥＤストリングと直列に接続される。
【００１７】
[0017]  一般に、別の態様において、ＬＥＤモジュールの色及び調光を調整する方法は、複数の時間間隔それぞれの間に第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間を循環するステップと、第１の状態において、２つだけのＬＥＤ接続部における第１のＬＥＤ接続部を通じて第１の電源接続部を提供し、２つだけのＬＥＤ接続部の第２のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供するステップと、第２の状態において、第１のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供し、第２のＬＥＤ接続部を通じて第１の電源接続部を提供するステップと、第３の状態において、第１のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供し、第２のＬＥＤ接続部を通じて第２の電源接続部を提供するステップと、時間間隔中に、第２の状態に対する第１の状態の期間の比率を選択的に調整するステップと、時間間隔中に、第３の状態に対する第１の状態及び第２の状態の期間の比率を選択的に調整するステップとを含む。
【００１８】
[0018]  幾つかの実施形態において、方法は、第１のＬＥＤストリング及び逆並列の第２のＬＥＤストリングを第１のＬＥＤ接続部及び第２のＬＥＤ接続部に電気的に結合するステップを更に含む。それらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、方法は、第３のＬＥＤストリングを第１のＬＥＤストリング及び第２のＬＥＤストリングに電気的に結合するステップを更に含む。
【００１９】
[0019]  本開示の目的で本明細書において使用される場合、「ＬＥＤ」との用語は、任意のエレクトロルミネセンスダイオード、又は、電気信号に呼応して放射を発生できる、その他のタイプのキャリア注入／接合ベースシステム（carrier injection/junction-based system）を含むものと理解すべきである。したがって、ＬＥＤとの用語は、次に限定されないが、電流に呼応して発光する様々な半導体ベースの構造体、発光ポリマー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセンスストリップ等を含む。特に、ＬＥＤとの用語は、赤外スペクトル、紫外スペクトル、及び（通常、約４００ナノメートルから約７００ナノメートルまでの放射波長を含む）可視スペクトルの様々な部分のうちの１つ又は複数における放射を発生させることができるすべてのタイプの発光ダイオード（半導体及び有機発光ダイオードを含む）を指す。ＬＥＤの幾つかの例としては、次に限定されないが、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、アンバー色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ、及び白色ＬＥＤ（以下に詳しく述べる）がある。また、ＬＥＤは、所与のスペクトルに対して様々な帯域幅（例えば半波高全幅値（ＦＷＨＭ：full widths at half maximum））、及び所与の一般的な色分類内で様々な支配的波長を有する放射（例えば狭帯域幅、広帯域幅）を発生させるように構成及び／又は制御することができることを理解すべきである。
【００２０】
[0020]  例えば本質的に白色光を生成するＬＥＤ（例えば白色ＬＥＤ）の一実施態様は、それぞれ、組み合わされることで混合して本質的に白色光を形成する様々なスペクトルのエレクトロルミネセンスを放射する複数のダイを含む。別の実施態様では、白色光ＬＥＤは、第１のスペクトルを有する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材料に関連付けられる。この実施態様の一例では、比較的短波長で狭帯域幅スペクトルを有するエレクトロルミネセンスが、蛍光体材料を「ポンピング（pumps）」して、当該蛍光体材料は、いくぶん広いスペクトルを有する長波長放射を放射する。
【００２１】
[0021]  なお、ＬＥＤとの用語は、ＬＥＤの物理的及び／又は電気的なパッケージタイプを限定しないことを理解すべきである。例えば、上述した通り、ＬＥＤは、（例えば個々に制御可能であるか又は制御不能である）異なるスペクトルの放射をそれぞれ放射する複数のダイを有する単一の発光デバイスを指すこともある。また、ＬＥＤは、ＬＥＤ（例えばあるタイプの白色ＬＥＤ）の一体部分と見なされる蛍光体に関連付けられることもある。一般に、ＬＥＤとの用語は、パッケージＬＥＤ、非パッケージ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、あるタイプのケーシング及び／又は光学的要素（例えば拡散レンズ）を含むＬＥＤ等を指す。
【００２２】
[0022]  「光源」との用語は、次に限定されないが、ＬＥＤベース光源（上記に定義した１つ以上のＬＥＤを含む）、白熱光源（例えばフィラメント電灯、ハロゲン電灯）、蛍光光源、りん光性光源、高輝度放電光源（例えばナトリウム蒸気ランプ、水銀蒸気ランプ及びメタルハライドランプ）、レーザー、その他のタイプのエレクトロルミネセンス源、パイロルミネセンス源（例えば火炎）、キャンドルルミネセンス源（例えばガスマントル光源、カーボンアーク放射光源）、フォトルミネセンス源（例えばガス状放電光源）、電子飽和（electronic satiation）を使用する陰極発光源（cathode luminescent source）、ガルバノルミネセンス源、結晶発光（crystallo-luminescent）源、キネルミネセンス（kine-luminescent）源、熱ルミネセンス源、摩擦ルミネセンス（triboluminescent）源、音ルミネセンス（sonoluminescent）源、放射ルミネセンス（radioluminescent）源、及び発光ポリマー（luminescent polymers）を含む、様々な放射源のうちの任意の１つ以上を指すと理解すべきである。
【００２３】
[0023]  所与の光源は、可視スペクトル内、可視スペクトル外、又は両者の組合せでの電磁放射を発生する。したがって、「光」及び「放射」との用語は、本明細書では同義で使用される。さらに、光源は、一体構成要素として、１つ以上のフィルタ（例えばカラーフィルタ）、レンズ、又はその他の光学的構成要素を含んでもよい。また、光源は、次に限定されないが、指示、表示、及び／又は照明を含む様々な用途に対し構成されることを理解すべきである。「照明源」とは、内部空間又は外部空間を効果的に照射するのに十分な強度を有する放射を発生するように特に構成された光源である。このコンテキストにおいて、「十分な強度」とは、周囲照明（すなわち、間接的に知覚され、また、例えば、全体的に又は部分的に知覚される前に１つ以上の様々な介在面から反射される光）を提供するために空間又は環境において発生される可視スペクトルにおける十分な放射強度（放射強度又は「光束」に関して、全方向における光源からの全光出力を表すために、単位「ルーメン」がよく使用される）を指す。
【００２４】
[0024]  「スペクトル」との用語は、１つ以上の光源によって生成された放射の任意の１つ以上の周波数（又は波長）を指すものと理解すべきである。したがって、「スペクトル」との用語は、可視範囲内の周波数（又は波長）のみならず、赤外線、紫外線、及び電磁スペクトル全体の他の領域の周波数（又は波長）も指す。さらに、所与のスペクトルは、比較的狭い帯域幅（例えば、ＦＷＨＭは、基本的に、周波数又は波長成分をほとんど有さない）、又は、比較的広い帯域幅（様々な相対強度を有する幾つかの周波数又は波長成分）を有してよい。当然のことながら、所与のスペクトルは、２つ以上の他のスペクトルを混合（例えば、複数の光源からそれぞれ放射された放射を混合）した結果であってよい。
【００２５】
[0025]  本開示の目的で、「色」との用語は、「スペクトル」との用語と同義に使用される。しかし、「色」との用語は、通常、観察者によって知覚可能である放射の特性を主に指すために使用される（ただし、この使用は、当該用語の範囲を限定することを意図していない）。したがって、「様々な色」との用語は、様々な波長成分及び／又は帯域幅を有する複数のスペクトルを暗に指す。さらに、当然のことながら、「色」との用語は、白色光及び非白色光の両方との関連で使用されてもよい。
【００２６】
[0026]  「色温度」との用語は、本明細書では、通常、白色光に関連して使用されるが、その使用は、当該用語の範囲を限定することを意図していない。色温度は、基本的に、白色光の特定の色内容又は陰（例えば、赤みを帯びた、青みを帯びた）を指す。所与の放射サンプルの色温度は、従来から、問題とされている放射サンプルと同じスペクトルを基本的に放射する黒体放射体のケルビン度数（Ｋ）の温度に応じて特徴付けられている。黒体放射体の色温度は、通常、約７００度Ｋ（通常、人間の目に最初に可視となると考えられている）から１０，０００度Ｋ超の範囲内であり、白色光は、通常、約１５００〜２０００度Ｋより高い色温度において知覚される。
【００２７】
[0027]  低色温度は、通常、より顕著な赤色成分、すなわち、「温かい印象」を有する白色光を示す一方で、高色温度は、通常、より顕著な青色成分、すなわち、「冷たい印象」を有する白色光を示す。一例として、炎は約１，８００度Ｋの色温度を有し、従来の白熱電球は約２８４８度Ｋの色温度を有し、早朝の日光は約３，０００度Ｋの色温度を有し、曇った日の真昼の空は約１０，０００度Ｋの色温度を有する。約３，０００度Ｋの色温度を有する白色光の下で見られたカラー画像は、比較的赤みの帯びた色調を有する一方で、約１０，０００度Ｋの色温度を有する白色光の下で見られたカラー画像は、比較的青みの帯びた色調を有する。
【００２８】
[0028]  「照明固定具」との用語は、本明細書では、特定の形状因子、アセンブリ又はパッケージの１つ以上の照明ユニットの実施態様又は配置を指すために使用される。「照明ユニット」との用語は、本明細書では、同じ又は異なるタイプの１つ以上の光源を含む装置を指して使用される。所与の照明ユニットは、様々な光源の取付け配置、筐体／ハウジング配置及び形状、並びに／又は、電気及び機械的接続構成の何れか１つを有してもよい。さらに、所与の照明ユニットは、光源の動作に関連する様々な他の構成要素（例えば制御回路）に任意選択的に関連付けられてもよい（例えば含む、結合される、及び／又は一緒にパッケージされる）。「ＬＥＤベースの照明ユニット」とは、上記した１つ以上のＬＥＤベースの光源を、単独で又はその他の非ＬＥＤベースの光源との組合せで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、それぞれ異なる放射スペクトルを発生する少なくとも２つの光源を含むＬＥＤベースの又は非ＬＥＤベースの照明ユニットを指すものであり、各異なる光源スペクトルは、マルチチャネル照明ユニットの「チャネル」と呼ばれる。
【００２９】
[0029]  「コントローラ」との用語は、本明細書では、一般に、１つ以上の光源の動作に関連する様々な装置を説明するために使用される。コントローラは、本明細書で説明した様々な機能を実行するように、数多くの方法（例えば専用ハードウエアを用いて）で実施できる。「プロセッサ」は、本明細書で説明した様々な機能を実行するように、ソフトウエア（例えばマイクロコード）を使用してプログラムすることのできる１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一例である。コントローラは、プロセッサを使用してもしなくても実施でき、また、幾つかの機能を実行する専用ハードウエアと、その他の機能を実行するプロセッサ（例えばプログラムされた１つ以上のマイクロプロセッサ及び関連回路）の組み合わせとして実施されてもよい。本開示の様々な実施態様において使用されてもよいコントローラ構成要素の例としては、次に限定されないが、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）がある。
【００３０】
[0030]  「ネットワーク」との用語は、本明細書において使用される場合、（コントローラ又はプロセッサを含む）任意の２つ以上のデバイス間及び／又はネットワークに結合された複数のデバイス間での（例えばデバイス制御、データ記憶、データ交換等のための）情報の転送を容易にする２つ以上のデバイスの任意の相互接続を指す。容易に理解されるように、複数のデバイスを相互接続するのに適したネットワークの様々な実施態様は、様々なネットワークトポロジのうちの何れかを含み、様々な通信プロトコルのうちの何れかを使用することができる。さらに、本開示による様々なネットワークにおいて、２つのデバイス間の接続はいずれも、２つのシステム間の専用接続を表わすか、又は、これに代えて非専用接続を表わしてもよい。２つのデバイス用の情報を担持することに加えて、当該非専用接続（例えばオープンネットワーク接続）は、必ずしも２つのデバイス用ではない情報を担持することがある。さらに、容易に理解されるように、本明細書で説明されたデバイスの様々なネットワークは、ネットワーク全体に亘る情報の転送を容易にするために、１つ以上のワイヤレス、ワイヤ／ケーブル、及び／又は光ファイバリンクのリンクを使用できる。
【００３１】
[0031]  「ユーザインターフェース」との用語は、本明細書において使用される場合、人間であるユーザ又はオペレータと、当該ユーザとデバイス間の通信を可能にする１つ以上のデバイスとの間のインターフェースを指す。本開示の様々な実施態様に使用されてもよいユーザインターフェースの例は、次に限定されないが、スイッチ、電位差計、ボタン、ダイアル、スライダ、マウス、キーボード、キーパッド、様々なタイプのゲームコントローラ（例えばジョイスティック）、トラックボール、ディスプレイスクリーン、様々なタイプのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）、タッチスクリーン、マイクロホン、及び、人間が生成した何らかの形の刺激を受信し、それに応答して信号を生成する他のタイプのセンサを含む。
【００３２】
[0032]  なお、前述の概念及び以下でより詳しく説明する追加の概念のあらゆる組み合わせ（これらの概念が互いに矛盾しないものであることを条件とする）は、本明細書で開示される本発明の主題の一部をなすものと考えられることを理解すべきである。特に、本開示の終わりに登場するクレームされる主題のあらゆる組み合わせは、本明細書に開示される本発明の主題の一部であると考えられる。なお、参照により組み込まれる任意の開示内容にも登場する、本明細書にて明示的に使用される用語には、本明細書に開示される特定の概念と最も整合性のある意味が与えられるべきであることを理解すべきである。
【００３３】
[0033]  図面中、同様の参照符号は、全般的に様々な図を通して同じ部分を指している。さらに、図面は必ずしも縮尺通りではなく、重点は全体的に本発明の原理の説明に置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】[0034]  ＬＥＤ照明ユニットの第１の実施形態を示す。
【図２】[0035]  図１のＬＥＤ照明ユニットで利用され得る切り替えシーケンスの実施形態を示す。
【図３】[0036]  ＬＥＤ照明ユニットの第２の実施形態を示す。
【図４】[0037]  ＬＥＤ照明ユニットの第３の実施形態を示す。
【図５】[0038]  ＬＥＤ照明ユニットの第４の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
[0039]  ＬＥＤの幾つかのインプリメンテーションは、ＬＥＤを駆動するためにＤＣ電源を利用する。かかるインプリメンテーションにおけるＬＥＤは、ＤＣ電源とＬＥＤとの間に配置され、パルス幅変調（ＰＷＭ）を通してＬＥＤに送られる電力を制御する調光器を介して調光可能であっても良い。かかるインプリメンテーションは、ＬＥＤの調光のために備えるが、それらは、ＬＥＤによって発生される光出力の色変化のためには備えていない。従って、ＤＣ電源によって動作され得る、且つＬＥＤ照明ユニットにおけるＬＥＤベースの光源の調光制御及び色制御を提供するＬＥＤ照明ユニットを提供する必要性が、当該技術分野に存在する。
【００３６】
[0040]  より一般的には、出願人は、色及び調光制御を備えたＬＥＤ照明ユニットに関連する方法及び装置を提供することが有益であろうことを理解し認識した。
【００３７】
[0041]  上記を考慮して、本発明の様々な実施形態及びインプリメンテーションは、第１の電源接続部、第２の電源接続部、第１のＬＥＤ接続部、及び第２のＬＥＤ接続部を有するインバータ回路を用いるＬＥＤ照明ユニットに向けられている。インバータ回路は、少なくとも第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間を循環することができる。
【００３８】
[0042]  最初に図１及び２を参照すると、ＬＥＤ照明ユニット１００の第１の実施形態が示されている。ＬＥＤ照明ユニット１００は、インバータ回路１１０と、２つのワイヤだけを介してインバータ回路１１０に電気的に結合されるＬＥＤモジュール１２０と、を含む。ＤＣ電源１０５もまた示され、インバータ回路１１０に結合される。或る実施形態において、ＤＣ電源１０５は、スーパーマーケット及び／又は他の店舗における棚照明及び冷蔵庫用の照明に利用される電源であっても良い。幾つかの実施形態において、ＤＣ電源１０５は、約２４ボルト電源であっても良い。ＤＣ電源１０５の正のリード線は、インバータ回路１１０の第１の電源入力部１１１に電気的に結合され、ＤＣ電源１０５の負のリード線は、インバータ回路１１０の第２の電源入力部１１２に電気的に結合される。
【００３９】
[0043]  様々な実施形態において、図示のインバータ回路１１０は、Ｈブリッジ型インバータであり、４つの別個のスイッチ１１５−１１８を含む。幾つかの実施形態において、スイッチ１１５−１１８は、固体スイッチを含んでも良い。それらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、スイッチ１１５−１１８は、複数のＭＯＳＦＥＴを含んでも良い。例えば、第３のスイッチ１１７及び第４のスイッチ１１８は、ＮＭＯＳ  ＦＥＴであっても良く、第１のスイッチ１１５及び第２のスイッチ１１６は、ＰＭＯＳ  ＦＥＴであっても良い。本開示の利益を受けた当業者は、代替実施形態において、他の固体及び／又は機械的スイッチ構成が、追加又は代替として利用され得ることを理解し認識されよう。また、本開示の利益を受けた当業者は、特定のＨブリッジ回路が示されているが、代替実施形態において他のインバータ回路が、代替として利用され得ることを理解し認識されよう。
【００４０】
[0044]  第１のＬＥＤ電気出力部１１３は、第１のスイッチ１１５と第３のスイッチ１１７との間に、且つＬＥＤモジュール１２０の第１の入力部１２３に電気的に接続される。第２のＬＥＤ電気出力部１１４は、第２のスイッチ１１６と第４のスイッチ１１８との間に、且つＬＥＤモジュール１２０の第２の入力部１２４に電気的に接続される。ＬＥＤモジュール１２０は、直列に接続された複数のＬＥＤ１２５を含む第１のＬＥＤグループ、及び直列に接続された複数のＬＥＤ１２６を含む第２のＬＥＤグループを含む。４つのＬＥＤ１２５及び４つのＬＥＤ１２６が示されているが、他の実施形態において、より多数又は少数のＬＥＤ１２５及び／又は１２６が設けられても良い。第１のＬＥＤグループ及び第２のＬＥＤグループは、互いに逆並列である。即ち、第１のＬＥＤグループ及び第２のＬＥＤグループは、並列に、しかしそれらの極性を逆にして接続される。第１のＬＥＤグループは、ＬＥＤ１２５用の必要とされる電流を実現するために、自らと直列の第１の電流源１３５を有し、第２のＬＥＤグループは、ＬＥＤ１２６用の必要とされる電流を実現するために、自らと直列の第２の電流源１３６を有する。第１の入力部１２３は、ＬＥＤモジュール間の逆並列接続部の一側に結合され、第２の入力部１２４は、ＬＥＤモジュール間の逆並列接続部の他側に結合される。
【００４１】
[0045]  幾つかの実施形態において、第１のＬＥＤグループ及び／又は第１のＬＥＤ電流源１３５は、第１のＬＥＤグループが、点灯している場合に第１の色の光出力を生成するように構成されても良く、第２のＬＥＤをグループ及び／又は第２のＬＥＤ電流源１３６は、第２のＬＥＤグループが、点灯している場合に第２の色の光出力を生成するように構成されても良い。例えば、第１のＬＥＤグループは、白色光の第１の色温度を生成するように構成されても良く、第２のＬＥＤグループは、白色光の第２の色温度を生成するように構成されても良い。幾つかの実施形態において、第１のＬＥＤグループ及び／又は第２のＬＥＤグループは、任意選択的に、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に設けられても良い。
【００４２】
[0046]  インバータ回路１１０は、幾つかの実施形態において、少なくとも３つの状態の間で切り替え可能である。他の幾つかの実施形態において、インバータ回路１１０は、２つの状態（例えば、以下で説明される第１及び第２の状態だけ）間でだけ切り替え可能である。第１の状態において、第１のスイッチ１１５及び第４のスイッチ１１８は導通しており、第２のスイッチ１１６及び第３のスイッチ１１７は、導通していない。従って、第１の状態において、インバータ回路１１０は、第１のＬＥＤ電気出力部１１３を通じて第１の電源接続１１１を提供し、第２のＬＥＤ電気出力部１１４を通じて第２の電源接続１１２を提供し、電流源１３５によって生成される電流Ｉ１及び第１のＬＥＤ１２５の照明に帰着する（一方で、第２のＬＥＤ１２６はオフ状態である）。
【００４３】
[0047]  第２の状態において、第２のスイッチ１１６及び第３のスイッチ１１７は導通しており、第１のスイッチ１１５及び第４のスイッチ１１８は導通していない。従って、第２の状態において、インバータ回路１１０は、第１のＬＥＤ電気出力部１１３を通じて第２の電源接続１１２を提供し、第２のＬＥＤ電気出力部１１４を通じて第１の電源接続１１１を提供し、電流源１３６によって生成される電流Ｉ２及び第２のＬＥＤ１２６の照明に帰着する（一方で、第１のＬＥＤ１２５はオフ状態である）。
【００４４】
[0048]  第３の状態において、第３のスイッチ１１７及び第４のスイッチ１１８は、両方とも導通しており、第１のスイッチ１１５及び第２のスイッチ１１６は導通していない。従って、第３の状態において、インバータ回路１１０は、第１の電気出力部１１３及び第２の電気出力部１１４を通じて第２の電源接続１１２を提供し、電流が、電流源１３５、１３６のどちらによっても生成されず、ＬＥＤ１２５、１２６は、全てオフ状態である。第３の状態において、ＬＥＤモジュール１２０は、依然としてＤＣ電源１０５に接続されている。
【００４５】
[0049]  インバータ回路１１０は、複数の時間間隔それぞれの間に、第１の状態、第２の状態、及び／又は第３の状態の間を循環する。コントローラは、複数の時間間隔それぞれの間に、第１の状態、第２の状態、及び／又は第３の状態それぞれの期間を制御するために、任意選択的にインバータ回路１１０とペアにされるか又はインバータ回路１１０と統合されても良い。第１のＬＥＤグループ及び第２のＬＥＤグループが、異なる色の光出力を生成する実施形態において、時間間隔中における第２の状態の期間に対する第１の状態の期間の比率は、生成される光出力の有効色を決定する。従って、それらの実施形態において、第２の状態の期間に対する第１の状態の期間の比率の調整は、ＬＥＤモジュール１２０からの光出力の色温度をシフトする。時間間隔中における第３の状態の期間に対する、組み合わされた第１の状態及び第２の状態の期間の比率は、生成される光出力の実効強度を決定する。従って、第３の状態の期間に対する、組み合わされた第１の状態及び第２の状態の期間の比率の調整は、ＬＥＤモジュール１２０からの光出力の調光を調整する。
【００４６】
[0050]  特に図２を参照すると、時間間隔Ｔにわたる切り替えシーケンスの実施形態が示されている。図２において、「Ｓ１」は、第１のスイッチ１１５を指し、「Ｓ２」は、第２のスイッチ１１６を指し、「Ｓ３」は、第３のスイッチ１１７を指し、「Ｓ４」は、第４のスイッチ１１８を指し、「Ｉ１」は、電流源１３５を指し、「Ｉ２」は、電流源１３６を参照する。時間ｔ０及びｔ１間に、第２のスイッチ１１６及び第３のスイッチ１１７は導通しており（上記で説明された第２の状態）、電流Ｉ２及びＬＥＤ１２６の照明に帰着する。時間ｔ１及びｔ２間に、第１のスイッチ１１５及び第４のスイッチ１１８は導通しており（上記で説明された第１の状態）、電流Ｉ１及びＬＥＤ１２５の照明に帰着する。時間ｔ２及びｔ３間に、第３のスイッチ１１７及び第４のスイッチ１１８は導通しており（上記で説明された第３の状態）、ＬＥＤ１２５、１２６のオフ状態に帰着する。
【００４７】
[0051]  一旦、期間ｔ０−ｔ１が、時間間隔中における第１の状態の期間を指し、期間ｔ１−ｔ２が、時間間隔中における第２の期間を指し、期間ｔ２−ｔ３が、時間間隔中における第３の状態の期間を参照すると仮定する。異なる色のＬＥＤモジュールが設けられた場合に、ｔ１−ｔ２に対するｔ０−ｔ１の期間の比率を調整することは、色温度を調整することになる。また、ｔ２−ｔ３に対するｔ０−ｔ２の期間の比率を調整することは、光出力強度を調整することになる。
【００４８】
[0052]  色温度及び／又は光出力強度は、例えば、インバータ回路１１０とインターフェースするコントローラを利用して調整されても良い。幾つかの実施形態において、色温度及び／又は光出力は、１つ又は複数のセンサ（例えば、ＬＥＤモジュール１２０からの光出力を測定する光検出器）からのフィードバックに基づいて自動的に調整されても良い。幾つかの実施形態において、色温度及び／又は光出力は、インバータ回路１１０と電気通信するユーザインターフェースを介してユーザから入力に基づいて調整されても良い。幾つかの実施形態において、色温度及び／又は光出力は、ＬＥＤ照明ユニット１００に向けられたネットワーク通信に基づいて調整されても良い。例えば、幾つかの実施形態において、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）又は他の無線通信が、ＬＥＤ照明ユニット１００の取り付け後に、所望の色温度及び／又は光出力レベルを設定するために利用されても良い。特定の切り替えシーケンスが、図２に示されているが、本開示の利益を受けた当業者は、他の切り替えシーケンスが、追加又は代替として提供されても良いことを理解し認識されよう。例えば、幾つかの実施形態において、第３の状態は、第１の状態と第２の状態との間に挟まれても良い。また、例えば、幾つかの実施形態において、調光レベル及び／又は色温度は、第１の状態、第２の状態、及び第３の状態の１つ又は複数が、切り替えサイクルに存在しないようなレベルに、ユーザによって調整されても良い。例えば、或る所望の色温度を達成するために、第１の状態及び第３の状態だけが、切り替えサイクルに存在しても良い。
【００４９】
[0053]  幾つかの実施形態において、インバータ回路１１０はまた、第１のグループに逆並列に接続された第２のＬＥＤグループなしに、直列に接続された単一のＬＥＤグループだけを含むＬＥＤモジュールへの電気接続が可能であっても良い。インバータ回路１１０は、やはり、かかるグループのＬＥＤに照明を提供することができ、且つかかるグループにおける調光を達成することができ得る。例えば、インバータ回路１１０の第１のＬＥＤ電気出力部１１３は、直列ＬＥＤの第１の端部に結合されても良く、インバータ回路の第２のＬＥＤ電気出力部１１４は、直列ＬＥＤの第２の端部に結合されても良い。例えば、第１の状態において、インバータ回路１１０は、ＬＥＤが点灯されるようにしても良く、且つ第２及び／又は第３の状態において、インバータ回路１１０は、ＬＥＤをオフにしても良い。従って、かかる例において、第１の状態と第２及び／又は第３の状態との間の比率を調整することによって、ＬＥＤモジュールの調光は達成され得る。幾つかの実施形態において、ＬＥＤモジュール１２０はまた、標準調光器への電気接続が可能であっても良い。調光器は、第１のＬＥＤグループ又は第２のＬＥＤグループのいずれか（接続の極性に基づいて）が点灯され、点灯されたＬＥＤモジュールが調光器で制御され得るように、ＬＥＤモジュールに接続され得る。従って、或る設備において、インバータ回路１１０は、異なるＬＥＤモジュールと組み合わせて取り付けられても良く、且つ／又はＬＥＤモジュール１２０は、標準調光器と組み合わせて取り付けられても良い。図示の実施形態において、２つのワイヤだけが、インバータ回路とＬＥＤモジュールとの間に接続される。これは、２ワイヤ環境においてＬＥＤモジュール１２０及び／又はインバータ回路１１０の取り付けを容易にし得る。図示の実施形態において、ＬＥＤモジュールは、色制御及び／又は調光用の制御のための別個の制御回路を必要とせず、全ての色制御及び調光がインバータ回路で実現される。
【００５０】
[0054]  ここで図３を参照すると、ＬＥＤ照明ユニット２００の第２の実施形態が示されている。ＬＥＤ照明ユニット２００は、インバータ回路２１０、及びインバータ回路２１０に電気的に結合されたＬＥＤモジュール２２０を含む。ＤＣ電源２０５もまた示されている。ＤＣ電源２０５の正のリード線は、インバータ回路２１０の第１の電源入力部２１１に電気的に結合される電流源２３０に電気的に結合され、ＤＣ電源２０５の負のリード線は、インバータ回路２１０の第２の電源入力部２１２に電気的に結合される。
【００５１】
[0055]  インバータ回路２１０は、Ｈブリッジ型インバータであり、４つの別個のスイッチ２１５−２１８を含む。第１のＬＥＤ電気出力部２１３は、第１のスイッチ２１５と第３のスイッチ２１７との間に、且つＬＥＤモジュール２２０の第１の入力部２２３に電気的に接続される。第２のＬＥＤ電気出力部２１４は、第２のスイッチ２１６と第４のスイッチ２１８との間に、且つＬＥＤモジュール２２０の第２の入力部２２４に電気的に接続される。ＬＥＤモジュール２２０は、直列に接続された複数のＬＥＤ２２５を含む第１のＬＥＤグループ、及び直列に接続された複数のＬＥＤ２２６を含む第２のＬＥＤグループを含む。第１のＬＥＤグループ及び第２のＬＥＤグループは、互いに逆並列である。４つのＬＥＤ２２５及び４つのＬＥＤ２２６が示されているが、他の実施形態において、より多数又は少数のＬＥＤ２２５及び／又は２２６が設けられても良い。インバータ回路２１０の上流に設けられた電流源２３０は、インバータ回路２１０を電流インバータにする。ＬＥＤモジュール２２０のＬＥＤグループと組み合わせて任意選択的に設けられ得るいずれの電流源も冗長である。幾つかの実施形態において、第１のＬＥＤグループは、点灯している場合に第１の色の光出力を生成するように構成されても良く、第２のＬＥＤグループは、点灯している場合に第２の色の光出力を生成するように構成されても良い。
【００５２】
[0056]  インバータ回路２１０は、ＬＥＤモジュール２２０の色温度及び／又は光出力強度のシフトを達成するために、少なくとも３つの状態の間で切り替え可能であっても良い。例えば、インバータ回路２１０は、ＬＥＤ照明ユニット１００のインバータ回路１１０に関連して説明された方法と同様の方法で切り替え可能であっても良い。
【００５３】
[0057]  ここで図４を参照すると、ＬＥＤ照明ユニット３００の第３の実施形態が示されている。ＬＥＤ照明ユニット３００は、インバータ回路３１０、及びインバータ回路３１０に電気的に結合されたＬＥＤモジュール３２０を含む。ＤＣ電源３０５もまた示され、正のリード線を電流源３３０（インバータ回路３１０の第１の電源入力部３１１に結合される）に電気的に結合し、負のリード線をインバータ回路３１０の第２の電源入力部３１２に電気的に結合する。
【００５４】
[0058]  インバータ回路３１０は、第１のスイッチ３１５と第３のスイッチ３１７との間に、且つＬＥＤモジュール３２０の第１の入力部３２３に電気的に接続された第１のＬＥＤ電気的出力部３１３を含む。第２のＬＥＤ電気的出力部３１４は、第２のスイッチ３１６と第４のスイッチ３１８との間に、且つＬＥＤモジュール３２０の第２の入力部３２４に電気的に接続される。ＬＥＤモジュール３２０は、直列に接続された複数のＬＥＤ３２５を含む第１のＬＥＤグループ、及び直列に接続された複数のＬＥＤ３２６を含む第２のＬＥＤグループを含む。第１のＬＥＤグループ及び第２のＬＥＤグループは、互いに逆並列である。
【００５５】
[0059]  ＬＥＤモジュール３２０はまた、直列に接続された複数のＬＥＤ３２７を含む第３のＬＥＤグループを含む。第３のＬＥＤグループは、第１のＬＥＤグループと直列に接続され、且つまた第２のＬＥＤグループと直列に接続される。従って、第３のＬＥＤグループは、第１のＬＥＤグループが点灯された場合に点灯され、且つまた第２のＬＥＤグループが点灯された場合に点灯される。幾つかの実施形態において、第１のＬＥＤグループは、点灯している場合に第１の色の光出力を生成するように構成されても良く、第２のＬＥＤグループは、点灯している場合に第２の色の光出力を生成するように構成されても良く、第３のＬＥＤグループは、点灯している場合に第３の色の光出力を生成するように構成されても良い。幾つかの実施形態において、第３のＬＥＤグループは、赤色であっても良い。第３のＬＥＤグループを設けることは、演色を改善し得る。４つのＬＥＤ３２５、４つのＬＥＤ３２６、及び２つのＬＥＤ３２７が示されているが、他の実施形態において、より多数又は少数のＬＥＤ３２５、３２６、及び／又は３２７が設けられても良い。
【００５６】
[0060]  インバータ回路３１０は、ＬＥＤモジュール３２０の色温度及び／又は光出力強度のシフトを達成するために、少なくとも３つの状態の間で切り替え可能であっても良い。例えば、インバータ回路３１０は、ＬＥＤ照明ユニット１００のインバータ回路１１０に関連して説明された方法と同様の方法で切り替え可能であっても良い。第３のグループの色出力は、インバータ回路３１０を介して独立して制御され得ないが、第１及び第２のグループの色出力は、インバータ回路３１０を介してやはり独立して制御され得る。ＬＥＤモジュール３２０の調光レベルは、全体として、インバータ回路３１０を介して制御され得る。ＬＥＤモジュール３２０のＬＥＤグループと組み合わせて任意選択的に設けられ得るいずれの電流源も冗長である。
【００５７】
[0061]  ここで図５を参照すると、ＬＥＤ照明ユニット４００の第４の実施形態が示されている。ＬＥＤ照明ユニット４００は、インバータ回路４１０、及びインバータ回路４１０に電気的に結合されたＬＥＤモジュール４２０を含む。ＤＣ電源４０５もまた示され、正のリード線をインバータ回路４１０の第１の電源入力部４１１に電気的に結合し、負のリード線をインバータ回路４１０の第２の電源入力部４１２に電気的に結合する。
【００５８】
[0062]  インバータ回路４２０は、第１のスイッチ４１５と第３のスイッチ４１７との間に、且つＬＥＤモジュール４２０の第１の入力部４２３に電気的に接続された第１のＬＥＤ電気出力部４１３を含む。第２のＬＥＤ電気出力部４１４は、第２のスイッチ４１６と第４のスイッチ４１８との間に、且つＬＥＤモジュール４２０の第２の入力部４２４に電気的に接続される。ＬＥＤモジュール４２０は、直列に接続された複数のＬＥＤ４２５を含む第１のＬＥＤのグループ、及び直列に接続された複数のＬＥＤ４２６を含む第２のＬＥＤのグループを含む。第１のＬＥＤグループ及び第２のＬＥＤグループは、互いに逆並列である。第１のＬＥＤグループは、ＬＥＤ４２５用の必要とされる電流を実現するために、自らと直列の第１の電流源４３５を有し、第２のＬＥＤグループは、ＬＥＤ４２６用の必要とされる電流を実現するために、自らと直列の第２の電流源４３６を有する。
【００５９】
[0063]  ＬＥＤモジュール４２０はまた、直列に接続された複数のＬＥＤ４２７を含む第３のＬＥＤグループを含む。第３のＬＥＤグループは、ＬＥＤ４２７用の必要とされる電流を実現するために、自らと直列の第３の電流源４３７を有する。第３のＬＥＤグループは、第１のＬＥＤグループと並列に接続され、且つ第２のＬＥＤグループと並列に接続される。インバータ回路４１０の状態それぞれの間に、適切な極性が３つのＬＥＤグループに提供されることを保証するために、４つのダイオード４２９もまた含まれる。図示された図５の配置において、第３のＬＥＤグループは、第１のＬＥＤグループが点灯される場合に点灯され、且つまた第２のＬＥＤグループが点灯される場合に点灯される。幾つかの実施形態において、第１のＬＥＤグループは、点灯している場合に第１の色の光出力を生成するように構成されても良く、第２のＬＥＤグループは、点灯している場合に第２の色の光出力を生成するように構成されても良く、且つ第３のＬＥＤグループは、点灯している場合に第３の色の光出力を生成するように構成されても良い。幾つかの実施形態において、第３のＬＥＤグループは、赤色であっても良い。第３のＬＥＤグループを設けることは、演色を改善し得る。３つのＬＥＤ４２５、３つのＬＥＤ４２６、及び３つのＬＥＤ４２７が示されているが、他の実施形態において、より多数又は少数のＬＥＤ４２５、４２６、及び／又は４２７が設けられても良い。
【００６０】
[0064]  インバータ回路４１０は、ＬＥＤモジュール４２０の色温度及び／又は光出力強度のシフトを達成するために、少なくとも３つの状態の間で切り替え可能であっても良い。例えば、インバータ回路４１０は、ＬＥＤ照明ユニット１００のインバータ回路１１０に関連して説明された方法と同様の方法で切り替え可能であっても良い。第３のグループの色出力は、インバータ回路４１０を介して独立して制御され得ないが、第１及び第２のグループの色出力は、インバータ回路４１０を介してやはり独立して制御され得る。ＬＥＤモジュール４２０の調光レベルは、全体として、インバータ回路４１０を介して制御され得る。ＬＥＤモジュール４２０のＬＥＤグループと組み合わせて任意選択的に設けられ得るいずれの電流源も冗長である。
【００６１】
[0065]  幾つかの本発明の実施形態が、本明細書で説明され図示されたが、当業者は、本明細書で説明されている機能を実行するための、且つ／又は利点の結果及び／若しくは利点の１つ若しくは複数を取得するための様々な他の手段及び／又は構造を容易に想定するであろう。かかる変形形態及び／又は修正形態のそれぞれは、本明細書で説明されている本発明の実施形態の範囲内であると考えられる。より一般的には、当業者は、本明細書で説明されている全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成が、例示的であるように意図されていること、並びに実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成が、本発明の教示が利用される特定の１つ又は複数の用途に依存することを容易に理解されよう。当業者は、本明細書で説明されている特定の本発明の実施形態に対する多く均等物を、単に通常の実験を用いて理解又は確認することができる。従って、前述の実施形態が、単に例として提示されていること、並びに添付の請求項及びその均等物の範囲内において、本発明の実施形態が、特に説明され請求される以外の方法で実施され得ることが理解されるべきである。本開示の発明の実施形態は、本明細書で説明されている各個別の特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法に関する。更に、２つ以上のかかる特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法の任意の組み合わせは、かかる特徴、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ければ、本開示の発明の範囲内に含まれる。
【００６２】
[0066]  本明細書において定義され用いられている全ての定義は、辞書の定義、参照により援用された文献における定義、及び／又は定義された用語の通常の意味に優先して理解されるべきである。
【００６３】
[0067]  本明細書及び特許請求の範囲において用いられている不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、明確に別段の指示がない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
【００６４】
[0068]  本明細書及び特許請求の範囲にて使用される「及び／又は」との表現は、等位結合された要素の「いずれか又は両方」を意味すると理解すべきである。すなわち、要素は、ある場合は接続的に存在し、その他の場合は離接的に存在する。「及び／又は」を用いて列挙される複数の要素も同様に解釈されるべきであり、すなわち、要素のうちの「１つ以上」が等位結合される。「及び／又は」節によって具体的に特定された要素以外の他の要素も、それが具体的に特定された要素に関連していても関連していなくても、任意選択的に存在してよい。したがって、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」との参照は、「含む」といった非制限的言語と共に用いられた場合、一実施形態では、Ａのみ（任意選択的にＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択的にＡ以外の要素を含む）を指し、さらに別の実施形態では、Ａ及びＢの両方（任意選択的にその他の要素を含む）を指す。
【００６５】
[0069]  本明細書及び特許請求の範囲において用いられているように、１つ又は複数の要素のリストに関連する句「少なくとも１つ」は、要素リストにおけるいずれか１つ又は複数の要素から選択された少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであるが、要素リスト内に特に挙げられたあらゆる要素の少なくとも１つを必ずしも含むわけではなく、要素リストにおける要素の任意の組み合わせを排除するものではない。この定義はまた、句「少なくとも１つ」が指す要素リスト内で特に識別される要素以外の要素が、特に識別される要素に関連していても関連していなくても、任意選択的に存在することを可能にする。
【００６６】
[0070]  明確に別段の指示がない限り、１つを超えるステップ又は動作を含む、本明細書で請求されるいずれかの方法において、方法のステップ又は動作の順序は、方法のステップ又は動作が挙げられる順序に必ずしも限定されない。
【００６７】
[0071]   特許請求の範囲において括弧内に現れる参照数字がある場合、それは単に便宜のために提供されており、請求項を限定するものとして解釈されるべきでは決してない。
【００６８】
[0072]  特許請求の範囲においても上記明細書においても、「備える」、「含む」、「担持する」、「有する」、「含有する」、「関与する」、「保持する」、「〜から構成される」等といったあらゆる移行句は、非制限的、すなわち、含むがそれに限定されないことを意味すると理解すべきである。米国特許庁特許審査手続便覧の第２１１１．０３項に記載される通り、「〜からなる」及び「本質的に〜からなる」といった移行句のみが、制限又は半制限移行句である。
【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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