(57)【要約】  本発明の目的は、光源輝度制御システム及び方法を提供することにある。光源は、第一の波長帯を有する光を発生させるための一つ以上の第一の発光素子、および第二の波長帯を有する光を発生させるための一つ以上の第二の発光素子を備える。第一の発光素子および第二の発光素子は、それに対して提供される制御信号を分離するように応答する。制御システムは、一つ以上の感知装置から動作温度を表す信号を受け取り、かつ所望の色の光および動作温度に基づいて第一および第二の制御信号を決定する。受け取られた第一および第二の制御信号の結果として、第一および第二の発光素子によって放出される光は、実質的に所望の色の光を得るように、混合することができる。したがって、発生する所望の色の光は、発光素子の動作特性における接合部温度によって誘発される変化から実質的に独立している。
2009526385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の色の光を発生させるための光源であって、
a)  第一の波長帯を有する第一の光を発生させるための一つ以上の第一の発光素子であって、第一の制御信号に応答する前記一つ以上の第一の発光素子；
b)  第二の波長帯を有する第二の光を発生させるための一つ以上の第二の発光素子であって、第二の制御信号に応答する前記一つ以上の第二の発光素子；
c)  前記一つ以上の第一の発光素子および前記一つ以上の第二の発光素子の動作温度を表す一つ以上の信号を発生させるための一つ以上の感知装置；
d)  および前記一つ以上の第一の発光素子、前記一つ以上の第二の発光素子および前記一つ以上の感知装置に操作可能に結合される制御システムであって、前記動作温度および前記所望の色の光に基づき、前記一つ以上の信号を受け取り、かつ前記第一の制御信号および前記第二の制御信号を決定する前記制御システムを備え；
前記第一の光および前記第二の光が、前記所望の色の光をつくるために混合される、光源。
【請求項２】
前記制御システムが、動作温度に基づいて光色を予測するための一つ以上の分光放射強度モデルで予め設定される、請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記一つ以上の分光放射強度モデルの少なくとも一つが、一つ以上の温度従属パラメータを含む、請求項２に記載の光源。
【請求項４】
前記一つ以上の分光放射強度モデルの少なくとも一つが、一つ以上のガウス近似を含む、請求項２に記載の光源。
【請求項５】
前記温度従属パラメータの少なくとも1つが、線形に温度に依存する、請求項３に記載の光源。
【請求項６】
前記温度従属パラメータの少なくとも一つが、指数関数的に温度に依存する、請求項３に記載の光源。
【請求項７】
前記一つ以上の温度従属パラメータが、較正手順において決定可能である請求項３に記載の光源。
【請求項８】
前記制御システムに、前記第一の発光素子の一つ以上または前記第二の発光素子の一つ以上、または両方の動作温度を予測するための熱モデルが、予め設定されている、請求項１に記載の光源。
【請求項９】
前記熱モデルが、少なくとも前記第一の制御信号に依存する請求項８に記載の光源。
【請求項１０】
前記熱モデルが、少なくとも前記第二の制御信号に依存する請求項８に記載の光源。
【請求項１１】
前記制御システムに、前記第一の発光素子、または前記第二の発光素子、または両方のスラグ温度を予測するための熱モデルが、予め設定されている、請求項８に記載の光源。
【請求項１２】
前記制御システムに、前記一つ以上の第一の発光素子、または前記一つ以上の第二の発光素子、または両方の接合部温度を予測するための熱モデルが、予め設定されている請求項８に記載の光源。
【請求項１３】
前記第一の制御信号が、制御可能な第一のデューティファクタを有するパルス幅変調信号である、請求項１に記載の光源。
【請求項１４】
前記第一の制御信号が、制御可能な第一のデューティファクタを有するパルス符号変調信号である請求項１に記載の光源。
【請求項１５】
前記第二の制御信号が、制御可能な第二のデューティファクタを有するパルス幅変調信号である請求項１に記載の光源。
【請求項１６】
前記第二の制御信号が、制御可能な第二のデューティファクタを有するパルス符号変調信号である請求項１に記載の光源。
【請求項１７】
前記制御システムが、前記第一の光の前記第一のデューティファクタおよび輝度間の非線形依存を補償するために予め設定される、請求項13または請求項14に記載の光源。
【請求項１８】
前記制御システムが、前記第二のデューティファクタおよび前記第二の光の前記輝度間の非線形依存を補償するために予め設定される請求項15または請求項16に記載の光源。
【請求項１９】
前記一つ以上の感知装置が、一つ以上の温度センサを含む請求項１に記載の光源。
【請求項２０】
前記一つ以上の感知装置が、前記第一の発光素子の一つ以上の順方向電圧を感知するための一つ以上の順方向電圧センサを含む請求項１に記載の光源。
【請求項２１】
前記一つ以上の感知装置が、一つ以上の前記第二の発光素子の順方向電圧を感知するための一つ以上の順方向電圧センサを含む、請求項１に記載の光源。
【請求項２２】
所望の色の光を発生させる方法であって、
a)  第一のスペクトルを有する第一の光を提供する、一つ以上の第一の発光素子の第一の動作温度を決定するステップ；
b)  第二のスペクトルを有する第二の光を提供する、一つ以上の第二の発光素子の第二の動作温度を決定するステップ；
c)  前記第一のスペクトルに関する前記第一の動作温度の効果を表す第一の分光放射強度モデルを提供するステップ；
d)  前記第二のスペクトルに関する前記第二の動作温度の効果を表す第二の分光放射強度モデルを提供するステップ；
e)  前記第一の分光放射強度モデル、前記第二の分光放射強度モデル、前記所望の色の光、および前記第一の動作温度および第二の動作温度に基づく第一の制御信号および第二の制御信号を決定するステップ；
f)  前記一つ以上の第一の発光素子に前記第一の制御信号を提供するステップ；
g)  前記一つ以上の第二の発光素子に前記第二の制御信号を提供するステップ；および
h)  前記第一の光および前記第二の光を前記所望の色の光を有する混合光に混合するステップ
を備える方法。
【請求項２３】
前記第一の分光放射強度モデルまたは前記第二の分光放射強度モデルまたは両方が、一つ以上のガウス近似を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第一の動作温度および前記第二の動作温度が、スラグ温度である請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第一の動作温度および前記第二の動作温度が、接合部温度である請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記第一の制御信号が、制御可能な第一のデューティファクタを有するパルス幅変調信号である請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記第一の制御信号が、制御可能な第一のデューティファクタを有するパルス符号変調信号である請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記第二の制御信号が、制御可能な第二のデューティファクタを有するパルス幅変調信号である請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記第二の制御信号が、制御可能な第二のデューティファクタを有するパルス符号変調信号である請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
前記第一の制御信号および第二の制御信号に基づいて、前記第一の動作温度および第二の動作温度を予測するための熱モデルを追加として提供する請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
前記熱モデルが、前記第一の動作温度および第二の動作温度並びに前記第一の制御信号および前記第二の制御信号間の非線形依存性を含む請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イルミネーションの分野、特に、光源の輝度制御システムに関係する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光ダイオード(LED)および有機発光ダイオード(OLED)の開発における最近の進歩は、これらのデバイスを、例えば、建築、娯楽および道路照明を含む、一般のイルミネーションの用途に適するものとした。このように、これらのデバイスは、例えば白熱、蛍光および高強度放電ランプなどの、光源とますます競合するようになっている。
【０００３】
その自然照明特性に起因して、白色光は、典型的に、照明のための好適な選択である。周囲照明および液晶ディスプレイ(LCD)用のLEDベースのバックライトの照明のために使用されるLEDベースの照明器具の重要な考慮事項は、自然な白色光を作り出す必要性である。白色光は、異なる色のLEDから放出される光を混合することによって発生させることができる。
【０００４】
さまざまな標準が、光のスペクトル内容を特徴づけるために提案された。試験光源によって放出される光を特徴づける一つの手段は、それを黒体によって放射される光と比較し、かつその認められた色が試験光源の認められた色に最もマッチする黒体の温度を同定することである。この温度は、相関色温度(CCT(correlated color temperature))と呼ばれ、かつ通常、ケルビン(K)で測定される。CCTが高いほど、光はより青くまたはより冷たく見える。CCTが低いほど、光はより赤くまたは暖かく見える。白熱電球は、約2856KのCCTを有し、および蛍光ランプは、約3200K〜6500Kの範囲のCCTを有することができる。
【０００５】
さらに、光の特性は、光束および色度に関して特徴づけることができる。光束は、測定可能な光量を定義するために使用され、および色度は、その認められた輝度にかかわりなく、光の認められた色印象を定義したものである。色度および光束は、国際照明委員会(Commission Internationale de l'Eclairage(CIE))の標準に従う単位で測定される。CIE色度標準は、色度図の位置を特定する色度座標に基づいて、光の色および彩度を定義する。光の色度座標は、三刺激値から導き出され、かつそれらの和に対する三刺激値の比によって表される；すなわち、x=X/(X+Y+Z), y=Y/(X+Y+Z), z=Z/(X+Y+Z)である。ここで、x、yおよびzは色度座標であり、および、X、YおよびZは三刺激値である。x+y+z=1であるので、例えば、xおよびyのような、2つの色度座標を特定しさえすれば良い。任意のCCT値は、対応する色度座標に変換させることができる。
【０００６】
それらの成功にもかかわらず、LEDベースの光源は、複雑な手段において多くのパラメータに影響を受ける可能性がある。LEDの色度および光束出力は、CCTおよびさらに一般的にいえば放出された光の色に望ましくない影響を及ぼす可能性がある、接合部温度に非常に依存する可能性がある。
【０００７】
温度依存性を無視すると、LEDによって放出される光量は、その瞬間順電流に比例する。LEDが約60Hzより大きい割合でパルスにされる場合、人間視覚システムは、個々のパルスと対照的に時間平均化された光量を認める。この結果、光源調光は、パルス幅変調(PWM)またはパルス符号変調方式(PCM)のような技術を使用することにより、時間平均化された順電流の量を変化させることによって達成することができる。しかしながら、平均順電流の変化は、LEDの接合部温度に影響を及ぼす可能性があり、このことは、スペクトルパワー分布、ゆえに、LEDにより放出された光のCCTまたは色度および光束を変える可能性がある。さまざまに着色されたLEDが所望の色度の混合光を発生させるために使用される時、効果の補償は、複雑になる可能性がある。M. Dybleによる「白色LEDを調光するインパクト：異なる調光方法に起因する色度シフト(Impact of Dimming White LEDs: Chromaticity Shifts Due to Different Dimming Methods)」（ 第5回固体照明国際会議 (Fifth International Conference on Solid State Lighting)）(Bellingham, WA)（エスピーアイイー、5941巻、2005年(SPIE Vol. 5941, 2005)）によって論議されたように、個々LEDのスペクトルパワー分布が変化することができるので、調光時、結果として生じる混合光の色の見えは、容認不可能にシフトする可能性がある。
【０００８】
LED接合部温度変更は、また、結果として生じる出力光のスペクトルパワー分布において不必要な効果を引き起こす可能性がある。接合部温度における変更は、光束出力を減らす可能性があるだけでなく、混合光のCCTにおいて望ましくない変更を引き起こす可能性がある。さらにまた、LEDのオーバヒートは、また、LEDの寿命を減らす可能性がある。
【０００９】
これらの限界を克服するために、自然な白色光を発生させるさまざまな方法が、提案された。Nishimuraによる米国特許第6,448,550号は、異なる色の複数のLEDおよびオプティカルフィードバックの使用を有する固体イルミネーション・デバイスを教示する。LEDからの光は、LEDと近接して取り付けられた感光性のセンサで測定され、かつ前に測定されたスペクトルパワー分布に対する応答の基準セットと比較される。LEDからの光に対するセンサ返答および前に測定されたスペクトルパワー分布間の変更量は、LEDからの光を予め定められたスペクトルパワー分布にできるだけ近く保つことを目的に、LEDへの電流を調節するための基礎として使用される。Nishimuraの基準が所望の色特性を有する出力光のスペクトルパワー分布の制御を達成するための手段を提供する一方、それは、複雑な光学的フィードバック・システムを使用する。
【００１０】
Muthuによる米国特許第6,507,159号は、混色によって所望の光を発生させるための複数の赤、緑および青色光のLEDを有する、LEDベースの照明器具用の制御方法およびシステムを開示する。Muthuは、三刺激値の差がゼロまで減らされるように、フィードバック・システムに、フィルタ処理フォトダイオード、LEDの三刺激値を決定するための数学的変換、およびLEDの順電流を調節することを目的にフィードバック三刺激値および所望の基準三刺激値間の差を解決するための基準トラッキングコントローラを含む制御システムを設けることにより、光束出力の望ましくない変更および所望の光のCCTを軽減しようとする。数学的変換のための、Muthuによって要求される計算は、しかしながら、例えば、調光操作中の視覚の明滅を回避するのに十分速い応答時間が原因で、オプティカルフィードバック制御システムを実施することを困難にする可能性がある。
【００１１】
Muthuらによる米国特許第6,576,881号は、赤、緑、青のLEDによって発生させられる出力光を制御するための方法とシステムを開示する。LEDに近接して配置されたセンサは、出力光の近似の三刺激値の第一のセットを検出する。三刺激値の第一のセットは、これらの値を標準表色系の三刺激値を表す第二のセットに変えるコントローラに伝えられる。LEDの相対的な光束出力は、三刺激値の第二のセットおよびユーザ指定の三刺激値のセット間の差に基づいて調節される。いくつかの前に確認された従来技術と同様に、この構成に基づき、数学的変換のために必要な計算は、例えば、調光操作中の視覚の明滅を回避するのに十分速い応答時間が原因で、オプティカルフィードバック制御システムを実施することを困難にする可能性がある。
【００１２】
Schuurmansによる米国特許第6,630,801号は、RGB色において複数のLEDからの着色された光を混合することによって作り出されたれた結果として生じる光のカラー・ポイントを感知するための方法およびシステムを提供する。システムは、LEDからの光に応答する、フィルタ処理されたおよびフィルタ処理されてないフォトダイオードから得られる値に基づいて、結果として生じる光の色度に対応するフィードバック値を発生させるためのフィードバックユニットを備える。システムは、また、フィードバック値および所望の結果として生じる光の色度を表す値の間の差に基づく、結果として生じる光を調節するコントローラを備える。Schuurmansの基準が所望の色特性を有する出力光のスペクトルパワー分布の制御を達成するための手段を提供する一方、それは、また、複雑な光学フィードバック・システムを使用する。
【００１３】
Muthuらによる米国特許第2003/0230991号は、電子ディスプレイ用のLEDベースの白色光バックライトの照明システムを開示する。Muthuらのバックライトの照明システムは、光の色の組合せが白色光を作り出すように配置された異なる光の色の複数のLEDを含む。システムは、また、白色光の光束、放射束または三刺激レベルをモニタし、かつフィードバック制御によって白色光の光束および色度を制御するマイクロプロセッサを備える。Muthuらのバックライトの照明システムは、LEDの近似の三刺激値を決定するためのフィルタを有するフォトダイオードを使用し、かつ白色光の光束および色度を調節する。Muthuらの基準が所望の色特性を有する出力光のスペクトルパワー分布の制御を達成するために手段を提供する一方、それは、複雑な光学的フィードバック・システムを使用する。
【００１４】
また、Muthuらによる米国特許番号第6,441,558号は、異なる色温度で光を発生させるためのマルチカラーLEDベースの照明器具を開示する。カラーLEDの各列のための所望の光束出力は、所望の光の色度およびLEDの接合部温度に基づいてLEDに供給される電流を調節するコントローラ・システムを使用することにより、達成される。MuthuらのLEDベースの照明器具と関連している欠点の1つは、LEDの列の光束を測定することを目的に、オプティカルフィードバック・センサが、ポーリングシーケンスによってコントローラに伝えられる、LEDから光束を得るために使用されることである。Muthuらによれば、測定シーケンスは、動作中のすべてのLED配列の光束出力を測定することから始める。LEDの各列は、短時間、交替に「オフ」に切替えられ、かつさらなる測定が、行われる。初期測定および次の測定間の差は、オフにされたLED配列からの光出力を提供する。光出力の測定は、残りのLED配列に対して繰り返される。再び、Muthuらの基準が所望の色特性を有する出力光のスペクトルパワー分布の制御を達成するための手段を提供する一方、それは、複雑な光学フィードバック・システムを使用する。加えて、Muthuらによって開示されるようなこの手順の欠点は、光学フィードバック・システムのために必要とされる低周波で、ONおよびOFFサイクルの間、LEDに課される熱応力の過剰な量である。
【００１５】
従って、光源によって放出される光に関してデバイス接合温度効果を説明することができる、比較的単純な光源輝度制御システム及び方法の必要がある。
【００１６】
この背景情報は、本発明に関連性があると出願人が信じる情報を明らかにするために提供される。前述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ということを認めることは、必ずしも意図されず、またそのように解釈されるべきでない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的は、光源輝度制御システム及び方法を提供することにある。本発明の観点に従って、所望の色の光を発生させるための光源であって、第一の波長帯を有する第一の光を発生させるための一つ以上の第一の発光素子であって、第一の制御信号に応答する前記一つ以上の第一の発光素子；第二の波長帯を有する第二の光を発生させるための一つ以上の第二の発光素子であって、第二の制御信号に応答する前記一つ以上の第二の発光素子；前記一つ以上の第一の発光素子および前記一つ以上の第二の発光素子の動作温度を表す一つ以上の信号を発生させるための一つ以上の感知装置；および前記一つ以上の第一の発光素子、前記一つ以上の第二の発光素子および前記一つ以上の感知装置に操作可能に結合される制御システムであって、前記動作温度および前記所望の色の光に基づき、前記一つ以上の信号を受け取るように構成され、かつ前記第一の制御信号および前記第二の制御信号を決定するように構成される前記制御システムを備え；前記第一の光および前記第二の光が、前記所望の色の光をつくるために混合される光源が、提供される。
【００１８】
本発明の別の観点に従って、所望の色の光を発生させる方法であって、第一のスペクトルを有する第一の光を提供する、一つ以上の第一の発光素子の第一の動作温度を決定するステップ；第二のスペクトルを有する第二の光を提供する、一つ以上の第二の発光素子の第二の動作温度を決定するステップ；前記第一のスペクトルに関する前記第一の動作温度の効果を表す第一の分光放射強度モデルを提供するステップ；前記第二のスペクトルに関する前記第二の動作温度の効果を表す第二の分光放射強度モデルを提供するステップ；前記第一の分光放射強度モデル、前記第二の分光放射強度モデル、前記所望の色の光、および前記第一の動作温度および第二の動作温度に基づく第一の制御信号および第二の制御信号を決定するステップ；前記一つ以上の第一の発光素子に前記第一の制御信号を提供するステップ；前記一つ以上の第二の発光素子に前記第二の制御信号を提供するステップ；および前記第一の光および前記第二の光を前記所望の色の光を有する混合光に混合させるステップを備える方法が、提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
定義
用語「発光素子」(light-emitting element(LEE))は、例えば、それの両端に電位差を加える、または、それに電流を流すことによって活性化される時、可視領域、赤外および／または紫外領域のような、電磁スペクトルの任意の領域または領域の組合せ内の電磁線を放出する任意のデバイスを定義するために使用される。従って、発光素子は、単色または準単色のスペクトル放出特性を有することが可能である。発光素子の例は、半導体、有機または高分子発光ダイオード、青色光またはUV励起の蛍光体被覆発光ダイオード、光励起ナノ結晶発光ダイオードまたは当業者によって容易に理解されるような任意の他の類似のデバイスを含む。さらにまた、用語「発光素子」は、電磁線を放出する特定のデバイス、例えばLEDダイを定義するために使用され、および電磁線を放出する特定のデバイスと特定の一つ以上のデバイスが配置されるハウジングまたはパッケージとの組合せを定義するために等しく使用することができる。
【００２０】
用語「光束(luminous flux)」は、国際照明委員会(CIE)の標準に従って光源によって放出される光量を定義するために使用される。興味がある波長レジームが赤外線および／または紫外線波長を含むところで、用語「光束」は、CIE標準で定義される放射束を含むように使用される。
【００２１】
用語「色度(chromaticity)」は、CIE標準に従って光の認められた色印象を定義するために使用される。
【００２２】
用語「輝度(intensity)」は、国際照明委員会(CIE)の標準に従って光源の測定された放射輝度を定義するために使用される。
【００２３】
用語「分光放射強度(spectral radiant intensity)」は、CIEの標準に従って光源によって放出される所定の波長で光の放射強度を定義するために使用される。
【００２４】
用語「発光スペクトル(emission spectrum)」は、可視光のすべての波長の分光放射強度の分布を定義するために使用される。
【００２５】
用語「コントローラ(controller)」は、中央処理ユニット(CPU)およびコントローラに操作可能に結合される周辺装置からパラメータをモニタするための（A/DまたはD/Aコンバータのような）周辺入出力装置を有するコンピューティングデバイスまたはマイクロコントローラを定義するために、使用される。これらの入出力装置は、CPUが、コントローラに操作可能に結合される周辺装置と通信し、かつ制御することを許可することも可能にする。コントローラは、全体として本明細書において、「メモリ」と称される一つ以上の記憶媒体を任意に含むことができる。メモリは、RAM、PROM、EPROMおよびEEPROM、フロッピーディスク（登録商標）、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および不揮発性コンピュータメモリであって、コントローラに結合されたデバイスをモニタする、または制御するための（ソフトウェア、マイクロコードまたはファームウェアのような）制御プログラムが格納されかつCPUによって実行されるメモリであることが可能であり。オプションとして、コントローラはまた、ユーザ指定の動作条件を、コントローラに結合された周辺装置を制御するための制御信号に変える手段を提供する。コントローラは、ユーザ・インターフェース、例えば、キーボード、タッチパッド、タッチスクリーン、コンソール、視覚の、音の入力装置または当業者に周知の他のデバイスを経由してユーザ指定の命令を受け取ることができる。
【００２６】
本明細書中で使用する場合、用語「約(about)」は、公称値から+/-10%のばらつきを言う。このようなばらつきは、それが特に確認されようとなかろうと、本願明細書に提供される任意の所定の値に常に含まれることは、理解されるべきである。
【００２７】
別に定義されない限り、本願明細書において用いられる全ての技術および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。
【００２８】
本発明は、所望の色の光を発生させるための光源を提供する。光源は、第一の波長帯を有する光を発生させるための一つ以上の第一の発光素子および第二の波長帯を有する光を発生させるための一つ以上の第二の発光素子を備える。第一の発光素子および第二の発光素子は、それに対して提供される制御信号を分離するように応答する。光源は、第一および第二の発光素子の動作温度または温度を感知するための感知装置を更に含む。制御システムは、感知装置から動作温度を表す信号を受け取り、かつ所望の色の光および動作温度に基づいて第一および第二の制御信号を決定する。受け取られた第一および第二の制御信号の結果として、第一および第二の発光素子によって放出される光は、実質的に所望の色の光を得るように、混合することができる。このように、光源によって発生する所望の色の光は、発光素子の動作特性における接合部温度によって誘発される変化から実質的に独立している。
【００２９】
別の実施例において、光源は、加えて、当業者によって容易に理解されるような、第三の波長帯を有する光を発生させるための一つ以上の第三の発光素子、第四の波長を有する光を発生させるための一つ以上の第四の発光素子などを備えることができる。本実施例において、感知装置は、これらの第三および第四の発光素子のための制御信号の次の決定を可能にする制御システムによって受け取られる、一つ以上の第三の発光素子、一つ以上の第四の発光素子などの動作温度を感知するように構成されてもよい。
【００３０】
図1は、本発明の一実施例に従って、発光素子光源のブロック図を示す。光源は、各々（図示されない）一つ以上のヒートシンクまたは熱排出メカニズムと熱接触している一つ以上の発光素子を有する配列20、30、40を含む。赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の各々によって発生する着色された光の組合せは、特定の色度、たとえば白色光の光を発生させることができる。一実施例において、光源は、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42からの光を混合することによって発生させられる出力光を空間的に均質にするためのミキシング光学部品（図示せず）を含む。
【００３１】
電流ドライバ28、38、48は、配列20、30、40にそれぞれ結合され、かつ配列20、30、40内の赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42に電流を供給するように構成される。電流ドライバ28、38、48は、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42を通る電流の流れを調整することによって、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の光束出力を制御する。電流ドライバ28、38、48は、後述するように、組み合わせられた光の色度を制御するように、互いに依存して配列20、30、40への電流の供給を調整するように構成される。
【００３２】
コントローラ50は、電流ドライバ28、38、48に結合される。コントローラ50は、電流ドライバ28、38、48のデューティファクタを調節することによって、互いに依存して平均順電流の量を調節するように構成され、このことにより、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の光束出力の制御を提供する。
【００３３】
本発明の一実施例では、温度センサ26、36または46は、すべての配列20、30および40と熱接触し、かつコントローラ50に結合され、このことにより、配列20、30、40の動作温度を測定するための手段を提供する。配列20、30、40の動作温度は、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の接合部温度に相関させることができる。一実施例において、各配列20、30および40は、各配列の個々の動作温度を測定するために、それぞれ、別々の温度センサ26、36および46を有する。
【００３４】
本発明の一実施例では、これに代えて、または、一つ以上の温度センサと結合して、電圧センサ27、37、47は、電流ドライバ28、38、48の出力に結合され、かつ発光素子配列20、30、40の瞬時の順方向電圧を測定する。コントローラ50は、電圧センサ27、37、47に結合され、かつ発光素子配列20、30、40の瞬時の順方向電圧をモニタするように構成される。配列20、30、40の順方向電圧は、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の接合部温度に相関させることができる。例えば、接合部温度およびLEDピーク波長、スペクトル幅または出力パワー間の実験的に導き出された相関が、本願明細書に参照によって組み込まれる、Chhajed, S.らによる「発光ダイオードに基づく3色白色光源の色度および演色性に関する接続部温度の影響("Influence of Junction Temperature on Chromaticity and Colour-Rendering Properties of Trichormatic White-Light Sources Based on Light-Emitting Diodes)」（2005年）, （ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス(Journal of Applied Physics 97,054506)）によって開示される。
【００３５】
コントローラ50は、検出温度および／または検出順方向電圧に基づいて、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の各々の接合部温度を決定することができ、およびコントローラは、所望の色の光が光源によって発生させられるように、つくられる所望の色の光と共に、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の各々スペクトル出力に対する温度依存性の予め定められたモデルに基づいて、赤の発光素子22、緑の発光素子32および青の発光素子42の動作の制御のための制御信号を決定することができる。
【００３６】
発光素子
発光素子は、予め定められた色の光を提供するように選択さすることができる。光源内の発光素子の数、タイプおよび色は、高発光効率、高演色評価数(Colour Rendering Index(CRI))および大きい色域を達成するための手段を提供することができる。発光素子は、有機材料、例えばOLEDまたはPLED、または無機材料、例えば半導体LEDまたは当業者によって容易に理解されるような他のデバイス構成の何れかを使用することにより、製造することができる。発光素子は、青、緑、赤を含む色を放出することができる、または別の一つの色または別の複数の色を放出することができる、一次の発光素子とすることが可能である。発光素子は、オプションとして、一次光源の放出を一つ以上の単色の波長または準単色の波長に変える二次の発光素子とすることができる。加えて、一次および／または二次の発光素子の組合せを、使用することができる。当業者によって容易に理解されるように、一つ以上の発光素子は、例えばPCB（プリント回路基板）、MCPCB（メタルコアPCB）、金属で被覆されたセラミック基板、またはトレースおよび接続パッドを担持する誘電体でコーティングされた金属基板、等に載置することができる。発光素子は、ダイ・フォーマットのような、パッケージ化されない状態が可能であり、または、LEDパッケージのようなパッケージ化されたパーツでもよいし、あるいは、例えばドライブ回路、光学部品および制御回路を含んでいる他のコンポーネントと共にパッケージ化されていてもよい。
【００３７】
一実施例において、例えば、赤、緑および青の色に対応する波長を中心とするスペクトル出力を有する発光素子の列を、選択することができる。オプションとして、他のスペクトル出力の発光素子、例えば、赤、緑、青で放射している発光素子を、追加として、光源に組み込むことができ、かつ琥珀色の波長域を、配列として構成することができ、または、シアン波長域、または当業者によって容易に理解されるような他の波長域で放射している一つ以上の発光素子をオプションとして含んでもよい。発光素子の選択は、照明モジュールによってつくられるように、所望の色域および／または所望の最大光束および演色評価数に直接関連させることができる。
【００３８】
一実施例において、複数の発光素子は、複数の構成において電気的に接続することが可能である。例えば、発光素子は、直列または並列の構成または両方の組合せで接続することが可能である。本発明の一実施例において、二つ以上の発光素子が、同じ色のビン(bin)の発光素子を備えてもよいストリングとして直列に接続される。
【００３９】
本発明の他の実施例において、発光素子は、各個々の発光素子を個々に制御することができるように、電気的に接続される。例えば、発光素子のストリングは、互いから独立している各発光素子のこの個々の制御を可能にするために、いくつかの発光素子を部分的に、または、完全にバイパスすることができるように、配線可能である。
【００４０】
感知装置
本発明の一実施例において、温度センサは、配列における発光素子の接合部温度を測定するように構成される温度センサであって、この単一の温度センサは、発光素子のすべての色の動作温度を検出するために、戦略的に配置される温度センサである。例えば、一実施例において、発光素子は、一般の温度センサが取り付けられる熱伝導性の基板に載置することができる。
【００４１】
代替の実施例において、別々の温度センサは、発光素子の各色の温度を個々に測定するように構成することができる。このように、発光素子色の各色の接合部温度のより正確な測定を、決定することができる。本実施例において、温度センサは、発光素子の適切な色に近接して配置することができる。異なる色の発光素子は、各々から熱的に絶縁さすることができる、または共通基板またはヒートシンクに載置してもよい。
【００４２】
本発明の一実施例に従って、温度センサは、サーミスタ、サーモパイル、サーモカップル、集積された温度感知回路、シリコンベースのセンサ、または所望の発光素子の温度を測定するように構成される、当業者にとって公知の他の温度感知装置とすることができる。
【００４３】
他の一実施例において、発光素子の接合部温度は、発光素子両端の検出順電圧降下に基づいて算出される。発光素子両端の順電圧降下は、実質的に線形に温度と共に変化する。発光素子のストリング両端の順方向降下は、したがって、測定することができ、および、順電圧降下のばらつきは、発光素子の瞬時の接合部温度をほぼ決定するために使用可能である。
【００４４】
他の一実施例において、発光素子の接合部温度は、発光素子全体の評価電圧降下および一つ以上の温度センサによって検出された温度を使用することにより、決定することができる。
【００４５】
一実施例において、温度センサおよび／または電圧センサによって検出されたデータのサンプリングは、連続的に、または、ランダムに、所定の稼働時間以後、所定の間隔で実行することができる。
【００４６】
一実施例において、サンプリングレートは、光源の動作の間に調節することができる。サンプリングの調節は、例えば発光素子の動作のデューティサイクル、特定の色の発光素子、または光源内の全てまたはいくつかの発光素子のための評価平均デューティファクタに依存する可能性がある。
【００４７】
制御システム
制御システムは、感知装置に依存しているフォーマットで感知装置から、温度データを受け取る。制御システムは、発光素子の接合部温度を評価するために、続いてこの温度データを操作する。続いて、制御システムは、温度の関数として、各発光素子の発光スペクトルまたは発光素子の色をモデル化するように構成される。このように、発光素子の温度修正された分光出力特性を、決定することができる。
【００４８】
コントローラは、発光素子への伝送のための制御信号を評価するように更に構成される。これらの制御信号は、光源によって発生される所望の色の光およびこの光源における発光素子の温度修正されたスペクトル出力特性に基づいて決定される。
【００４９】
本発明の実施例において、発光素子、例えば半導体発光ダイオードの分光放射強度
2009526385.tif 000003
は、以下の通りに定義される二重ガウス近似を使用してモデル化することができる：
【数１】
2009526385.tif 000004
ここで、
2009526385.tif 000005
および
2009526385.tif 000006
は、ピークの分光放射強度であり、
2009526385.tif 000007
および
2009526385.tif 000008
は、ピークの分光放射強度波長であり、
2009526385.tif 000009
および
2009526385.tif 000010
は、スペクトル半値全幅(FWHM)帯域幅であり、および、
2009526385.tif 000011
は、波長である。
【００５０】
式(1)の右側のパラメータの一つ以上は、本発明の実施例の適用の実際的な目的のために、例えば、発光素子の動作温度
2009526385.tif 000012
または寿命(age)を含む更なる動作パラメータに、依存することは、これが明示的に示されないときでも、当業者によって容易に理解されるであろう。従って、例えば、
2009526385.tif 000013
および
2009526385.tif 000014
は、更なるパラメータの依存、例えば、このような依存が実際上関連する場合、
2009526385.tif 000015
として明示的に表すことができる温度依存を常に含むことができる、単なる略記にすぎないことは、理解される。
【００５１】
さらにまた、式(1)に記載される関数以外の、およびおそらく他のパラメータを伴う別の関数を、それ自身の精度で、その動作温度と関連して発光素子の分光放射強度
2009526385.tif 000016
に近似するために使用することができることは、当業者によって容易に理解される。
【００５２】
本発明の一実施例において、青色発光ダイオードの分光放射強度の二重ガウス近似の具体例が、図2に示される。この具体例において、モデル化された近似100は、テストされている青色発光ダイオードの観察された分光放射強度110に、実質的に等しい。本実施例において、モデル化された近似100は、第一のガウス関数130および第二のガウス関数120の和である。2つのガウス関数の各々は、それぞれ、ガウス関数の高さ、中心位置および幅に対応する相対的なピークの分光放射強度、ピークの分光放射強度波長およびスペクトルFWHM帯域幅に関するパラメータによって定義することができる。
【００５３】
一実施例において、各ガウス関数のパラメータは、その温度依存に対して実験的に評価することができ、このことにより、発光素子に対するモデル化された温度修正分光放射強度を決定するための手段を提供する。図3および図4は、それぞれ、特定の赤色発光ダイオードおよび特定の琥珀色の発光ダイオードの分光放射強度の温度修正モデルを発生させるために使用される、各ガウス関数のパラメータの温度依存を示す。第一のガウス関数および第二のガウス関数に対するピークの分光放射強度の温度依存は、それぞれ、図3A、図4A、および図3B、図4Bに示される。第一のガウス関数および第二のガウス関数に対するピークの分光放射強度波長の温度依存は、それぞれ、図3C、図4C、および図3D、図4Dに示される。最後に、第一のガウス関数および第二のガウス関数に対するスペクトル半値全幅帯域幅の温度依存は、図3E、図4Eおよび図3F、図4Fに、それぞれ、示される。一実施例において、パラメータは、発光素子の接合部温度に関して、線形従属または指数関数的従属のいずれかであると定義することができる。
【００５４】
本発明の一実施例において、発光素子の発光スペクトルは、定義された参照発光素子動作温度、例えば25℃接合部温度を有する或るセットアップにおいて測定される。二重ガウス近似は、その時、例えば最小二乗法または最小距離誤差関数を解決するための公知の、強力な最小化アルゴリズムを使用して、発光スペクトルに曲線をあてはめることができ、このことにより、
2009526385.tif 000017
として記載されるT=25℃でのピークの分光放射強度、T=25℃でのピークの分光放射強度波長
2009526385.tif 000018
、およびT=25℃でのスペクトルFWHM帯域幅
2009526385.tif 000019
で
2009526385.tif 000020
を決定する。線形近似が実際に効果的である実施例において、温度
2009526385.tif 000021
の
2009526385.tif 000022
に対する各ピーク強度
2009526385.tif 000023
は、以下の通りに定義することができる
2009526385.tif 000024
の一次近似として定義することができる：
【数２】
2009526385.tif 000025
ここで、パラメータ
2009526385.tif 000026
および
2009526385.tif 000027
は、異なる動作温度の範囲にわたって発光スペクトルを測定することから得られた実験データを曲線に当てはめることによって実験的に決定することができる。例えば、図3に図示されるように、いくつかの赤のAlInGaP発光ダイオードのスペクトルは、例えば、式(2)において定義された
2009526385.tif 000028
の線形近似を使用して、十分に近似することができる。
【００５５】
線形近似が実際に効果がない実施例において、指数関数的温度依存性は、使用することができ、および以下の通りに定義することができる：
【数３】
2009526385.tif 000029
ここで、パラメータ
2009526385.tif 000030
および
2009526385.tif 000031
は、異なる動作温度の範囲にわたって発光スペクトルを測定することから得られた実験データを曲線に当てはめることによって実験的に決定することができる。例えば、図4に図示されるように、式(3)において定義した指数関数的近似は、或るAlInGaP発光ダイオードに対して
2009526385.tif 000032
を記載するのに役立つことができる。
【００５６】
同様に、本発明の一実施例において、温度
2009526385.tif 000033
で、各
2009526385.tif 000034
に対するピーク波長は、以下の通りに定義される：
【数４】
2009526385.tif 000035
ここで、パラメータ
2009526385.tif 000036
および
2009526385.tif 000037
は、温度の範囲にわたって発光スペクトルを測定し、かつ曲線を当てはめることによって、実験的に決定することができる。例えば、図3に示す赤のAlInGaP発光ダイオードのために、
2009526385.tif 000038
は、式(4)を使用して近似することができる。他の実施例において、指数関数的または他の非線形近似は、ピーク波長の温度依存を効果的に記載するために利用してもよい。
【００５７】
同様に、本発明の一実施例において、温度
2009526385.tif 000039
で各
2009526385.tif 000040
に対するスペクトルFWHMは、以下の通りに定義することができる：
【数５】
2009526385.tif 000041
ここで、パラメータ
2009526385.tif 000042
および
2009526385.tif 000043
は、温度の範囲にわたって発光スペクトルを測定し、かつ曲線を当てはめることによって、実験的に決定することができる。例えば、図3に示される赤のAlInGaP発光ダイオードのために、
2009526385.tif 000044
は、式(5)を使用して近似することができる。他の実施例において、指数関数的または他の非線形近似は、スペクトルFWHMの温度依存を記載するために効果的に利用することができる。
【００５８】
線形近似のためのT=25℃基準温度での、本発明の実施例とそれぞれ式(2)および式(3)、並びに式(4)および(5)に従って経験的に導き出された熱モデル・パラメータの具体例が、輝度の任意の単位(a.u.)に対して表1に提供される。
2009526385.tif 000045
に対する
2009526385.tif 000046
および
2009526385.tif 000047
が、表1において特定されないことは、留意される。
【表１】
2009526385.tif 000048
【００５９】
本発明の実施例において、制御システムは、熱結合、例えば、発光素子クラスタの発光素子間の熱移動を適切に表すことができるモデルで構成することができる。このようなモデルは、フィードフォワード方法で、発光素子が、例えば、共通基板に載置するときに、発生する可能性がある相互の加熱効果を決定するために使用することができる。
【００６０】
本発明の実施例において、発光素子によって放散させられる熱
2009526385.tif 000049
は、以下の通りに定義することができる、そのパワー消費量にほぼ等しい：
【数６】
2009526385.tif 000050
ここで、
2009526385.tif 000051
は発光素子順方向電圧であり、
2009526385.tif 000052
はドライブ電流であり、および
2009526385.tif 000053
はPWMデューティファクタである。発光素子パッケージ・スラグの温度および発光素子接合の温度間の差
2009526385.tif 000054
は、以下の通りに定義することができる：
【数７】
2009526385.tif 000055
ここで
2009526385.tif 000056
は、特定の実装および取付構成に対する発光素子の熱抵抗である。発光素子接合部温度
2009526385.tif 000057
は、以下の通りに定義することができる：
【数８】
2009526385.tif 000058
ここで、
2009526385.tif 000059
は、測定された基準温度、例えば発光素子スラグ(slug)温度である。
【００６１】
本発明の一実施例において、発光素子の特性を適切にモデル化することを必要とする熱抵抗の値は、較正プロセスにおいて決定することができる。例えば、本発明の実施例は、プリント回路基板(PCB)に全て熱接触している、
2009526385.tif 000060
のPWM駆動LEDおよび温度センサを備えることができる。温度センサおよびLEDスラグ
2009526385.tif 000061
の温度
2009526385.tif 000062
によって提供されるPCB温度
2009526385.tif 000063
は、以下の通りに定義することができる：
【数９】
2009526385.tif 000064
ここで、
2009526385.tif 000065
はPCBボードおよび
2009526385.tif 000066
LEDスラグ間の温度差であり、
2009526385.tif 000067
は
2009526385.tif 000068
LED PWM駆動信号のデューティファクタであり、および
2009526385.tif 000069
は
2009526385.tif 000070
LEDのための負荷率である。説明の便宜上、本発明の特定実施例に関して得られた実験データの曲線の当てはめから得られた、
2009526385.tif 000071
および
2009526385.tif 000072
の値の例が、表2に提供される。
【表２】
2009526385.tif 000073
【００６２】
本発明の一実施例において、いくつかのPWM駆動発光素子に対して、放出された光の輝度は、PWMデューティファクタに線形に依存する可能性がある。この関係は、制御システムが発光素子を駆動するために必要なデューティファクタを決定することを可能にするために、分光放射強度、接合部温度および、必要に応じて、一つ以上の所望の三刺激値座標変換と共に使用可能である。
【００６３】
他の一実施例において、いくつかの発光素子に対して、デューティファクタおよび放出された光の輝度は、非線形形態で相関する可能性がある。非直線性は、例えば、デューティサイクル内の一時的な輝度変化または変化している熱負荷およびPWMデューティサイクルのONおよびOFF部分間の過渡状態中の発光素子の接合の指数関数的冷却および加熱、の一つ以上を含む可能性がある、さまざまな理由に起因する可能性がある。非直線性は、高デューティファクタ状態に対していくつかのタイプの発光素子において、あまり顕著ではなく、かつ低デューティファクタ状態中により顕著である可能性がある。本発明の一実施例において、非直線性は、以下の通りに定義することができる輝度-デューティファクタ関係に対して二次元方程式を使用してモデル化することができる：
【数１０】
2009526385.tif 000074
ここで、
2009526385.tif 000075
は輝度であり、および
2009526385.tif 000076
はPWMドライブ・デューティファクタである。特定の実施例に対する定数
2009526385.tif 000077
および
2009526385.tif 000078
の値の具体例は、表3の任意の単位で提供される。
【表３】
2009526385.tif 000079
【００６４】
本発明の一実施例において、発光素子の各色に対する上記の定義された温度修正分光放射強度は、制御パラメータ、例えばオプティカルフィードバックを必要とすることのないフィードフォワード方法のデューティファクタを決定するために、温度フィードバックを利用することができる発光素子制御システムのコンポーネントとして、ファームウェアを実施することができる。制御システムは、所望の動作温度の範囲にわたって所望の範囲および精度の範囲内で、および調光の間、放出された光をモニタすることの、または光学センサデータおよびオプティカルフィードバックを得ることの、または三刺激値データの決定または測定の必要なしで、所望の色度を維持するように構成することができる。
【００６５】
前述のモデルが、三刺激値または他の適した色および輝度座標と併用して、分光放射強度、接合部温度およびデューティファクタのパラメータの関係を記載すること、および例えば、LEEの動作条件のフィードバック情報を必要とするだけである間、所望の輝度および色度座標の関数として、一つ以上のLEEまたはLEEのグループの各々に対してデューティファクタを決定するために、これらのモデルから生じる式のセットを解くように構成することができる、制御システムの任意の実施例において使用することができることは、理解される。
【００６６】
本発明の一実施例において、所望の色の光は、図5に図示されたように、CIE 1931 x,y 色度図の座標によって表すことができる。図5は、更に、それがCIE 1931 x,y 色度図によって表されるように、3つの着色された発光素子のための色域200を示す。
【００６７】
発光素子の各色および所望の色の光に対する特定の温度修正分光放射強度に基づいて、所望の色の光を得るために、コントローラは、発光素子の各色に対する所望の光束出力を決定することができる。発光素子の各色に対するこの評価光束出力に基づいて、適切な制御信号を、決定し、かつその光束出力を制御するための適切な発光素子に送ることができる。発光素子によってつくられる光の色の混合に応じて、所望の色の光を、発生させることができる。
【００６８】
例えば、類似の色の光を作り出すことができる異なる物質組成に基づく、異なるフォーマットの発光素子が、異なる温度依存性を有する可能性があり、従って、温度補償を必要とすることは、容易に理解される。
【００６９】
一実施例において、コントローラは、特定のセットの発光素子のみと関連させることができる。このように、このセットの発光素子の各々に対して温度修正分光放射強度をモデル化するために評価されたパラメータは、コントローラに、例えばファームウェアに集積することができる。
【００７０】
他の一実施例において、発光素子のさまざまな色の分光放射強度の温度感度をモデル化するための代替手段を、本発明に組み込むことができる。例えば、各タイプの発光素子のための温度修正分光放射強度表現を発生させる線形および指数関数的関数の組合せを使用しているモデルは、光源の一つ以上の発光素子の各々に対する伝送のための制御信号の決定のための制御システムの計算の時間を減らすための手段を提供する。
【００７１】
本発明の他の実施例において、一組の発光素子の上記定義された近似および関連した温度依存性は、本願明細書に参照によって組み込まれた、米国特許第7,140,752号およびI. Ashdownによる「固体照明の会報III (Proceedings of Solid State Lighting III) 」（エスピーアイイー、5187巻、215〜226頁(SPIE Vol. 5187, pp. 215-226, 2003)）にて開示したように、LED輝度および色度制御のための低コストのマイクロコントローラによって実施されるニューラルネットワーク・ベースの発光素子コントローラのためのトレーニングデータ・セットを統合するために使用される。
【００７２】
本発明の一実施例において、一つ以上の電流ドライバは、発光素子の光束出力を制御するパルス幅変調（PWM）技術に基づいて、制御信号を使用することができる。発光素子に対する平均出力電流がPWM制御信号のデューティファクタに比例するので、発光素子の一つ以上の列に対してデューティファクタを調節することによって、発光素子によって発生する出力光を調光することは、可能である。発光素子のためのPWM制御信号の周波数は、人間の目が、例えば、光出力を一連の光パルスではなく、一定であるとして認めるように、例えば、約60Hzより大きい周波数を、選択することができる。他の一実施例において、電流ドライバは、パルス符号変調方式(PCM)または従来技術において公知であるような何か他のデジタル形式に基づいて制御信号を使用することができる。
【００７３】
本発明の機能性は、特定のテスト具体例に関して、ここで、記載される。以下のテスト具体例は、本発明の実施例を記載することが意図されており、かついかなる形であれ本発明を限定することが意図されていないことは、理解されよう。
【００７４】
具体例
本発明の一実施例により構成された光源は、光源の機能性を評価するためにテストされた。光源のこの実施例は、定義されたLEDクラスタ、感知装置、および各色のLEDの温度修正分光放射強度モデルを含む制御システムを備えていた。この光源は、そのそれぞれの最大輝度で熱的に安定することを可能にされ、かつ放出された光のCCTは、LEDドライブ電流を調節することにより3000ケルビンで、セットされた。続いて、LEDクラスタは、電源を切られ、かつPCBおよび取り付けられたヒートシンクを-10℃まで冷やすための環境チャンバーに置かれた。LEDクラスタは、次に、エネルギーを与えられ、かつ色度測定は、ヒートシンクの温度が安定した時に実行された。各温度のそれぞれのCCTおよびCCTの偏差は、表4に示される。この表において、「CCT Δuv」値は、（測定されたCCTに対応する）黒体軌跡に沿って、3000 Kからの偏差を表し、一方「3000 K Δuv」値は、黒体軌跡に沿ったおよびはなれた両方の偏差を表す。
【表４】
2009526385.tif 000080
【００７５】
別のテストにおいて、同じ光源は、最大輝度および6500ケルビンCCTでセットされ、熱的に安定させ、続いて電源を切られ、かつ-100℃まで冷却されることが可能とされた。再び、LEDクラスタは、エネルギーを与えられ、および、色度測定は、ヒートシンクの温度が安定した時、実行された。各温度のそれぞれのCCTおよびCCTの偏差は、表5に示される。
【表５】
2009526385.tif 000081
【００７６】
表4および表5に示されたように、本発明による光源のテストされた実施例は、約15℃〜60℃動作温度の範囲にわたって、約
2009526385.tif 000082
以内までLEDクラスタ白色光色度を維持した。このことは、
2009526385.tif 000083
（（ANSLG, ANSI C78.376-2001, American National Standards Lighting Group, 米国電機工業会(National Electrical Manufacturers Association), Rosslyn, VA, 2001））の白色光ランプのためのANSIおよびIEC色度限度内に十分含まれる。
【００７７】
上記記載の通り構成した光源の別の性能において、LEDクラスタの光束出力は、3000 ケルビンにセットされたCCTを有する最大輝度の熱安定化の後、10パーセントの輝度まで減光した。このテストの結果は、表6に示される。
【表６】
2009526385.tif 000084
【００７８】
表6に示すように、コントローラは、約10:1の調光範囲にわたって約
2009526385.tif 000085
以内にまでLEDクラスタ白色光色度を維持した。これが白色光ランプのためのANSIおよびIEC色度限度を超えてもよい一方、これらの制限が、全動力および25℃周囲温度で作動されるランプに適用することは、留意される。当業者にとって公知であるように、動作温度のそれらの範囲にわたって、および調光の間、蛍光ランプ色度は、本発明の一実施例による光源の上記のテストによって識別された色度よりも大きく変化する。蛍光ランプの操業特性の公知の変化は、例えば、北米照明学会(IESNA)の、（IESNA照明ハンドブック：参照と応用、第9版、( The IESNA Lighting Handbook: Reference & Application, Ninth Edition, Illuminating Engineering Society of North America)、 (New York, YK)、2000年、例えば、図6〜45）において見い出すことが出来る。
【００７９】
すべての特許の開示、発行された特許出願を含む刊行物およびこの明細書のなかで参照されるデータベース・エントリは、あたかも各このような特許、刊行物およびデータベース・エントリが、具体的かつ個別に引用した場合と同程度にそれらの全体を参考として具体的に引用する。
【００８０】
本発明の前述の実施例が例示的であり、かつさまざまな形に変更可能であることは、明らかである。このような現在または将来の変更は、本発明の精神と範囲からの逸脱と考えるべきではなく、かつ当業者にとって明らかなすべてのこのような修正は、添付の請求項の範囲内に含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施例に従う光源を示す。
【図２】本発明の一実施例による青色LEDの、測定された分光放射強度および二重ガウスモデル化された分光放射強度を示す。
【図３】本発明の一実施例に従う、赤色発光ダイオードの分光放射強度の二重ガウスモデルのためのパラメータの温度依存変更を示す。
【図４】本発明の一実施例による琥珀色の発光ダイオードの分光放射強度の、二重ガウスモデルのためのパラメータの温度依存変化を示す。
【図５】CIE 1931 x,y 色度図によって定義されるような、3つの着色された発光素子のための色域を示す。
【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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【国際調査報告】
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