(57)【要約】      （修正有）【課題】外部光のスペクトルと類似の光を出力する発光装置を提供する。【解決手段】発光装置は、コントローラ１１０と、コントローラの制御に応答して可視光を発光するように構成される第１発光器と、コントローラの制御に応答して赤外線を発光するように構成される第２発光器とを含む。コントローラは、第１発光器および第２発光器を制御して、可視光と赤外線を調整し、第１発光器は、互いに色温度が異なる複数の光源を含み、複数の光源は、光を発光する発光ダイオードチップと、発光した光を所望の波長範囲の光に変換する波長変換部とを含む。【選択図】図２
2019102818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラと、
前記コントローラの制御に応答して可視光を発光するように構成される第１発光器と、
前記コントローラの制御に応答して赤外線を発光するように構成される第２発光器とを含み、
前記コントローラは、前記第１発光器および前記第２発光器を制御して、前記可視光と前記赤外線を調整し、
前記第１発光器は、互いに色温度が異なる複数の光源を含み、
前記複数の光源は、光を発光する発光ダイオードチップと、前記発光した光を所望の波長範囲の光に変換する波長変換部とを含む発光装置。
【請求項２】
前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、
前記コントローラは、前記ユーザインタフェースを介して前記赤外線の発光を禁止する入力が受信される時、前記第２発光器を無効にするように構成される、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
外部光をセンシングするように構成される光センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記光センサと通信して前記外部光のスペクトルを取得し、前記外部光のスペクトルに応じて前記第１発光器および前記第２発光器を制御する、請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
格納媒体をさらに含み、
前記コントローラは、第１時間に前記外部光のスペクトルを取得して前記格納媒体に格納するように構成される、請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記コントローラは、第２時間に前記格納媒体に格納された前記外部光のスペクトルに応じて前記第１発光器および前記第２発光器を制御するように構成される、請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、
前記第１時間および前記第２時間の少なくとも１つは、前記ユーザインタフェースを介してユーザによって選択される、請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
比較スペクトルを格納するように構成される格納媒体をさらに含み、
前記コントローラは、前記格納媒体から前記比較スペクトルを取得し、前記比較スペクトルに応じて前記第１発光器および前記第２発光器を制御するように構成される、請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、
前記コントローラは、前記ユーザインタフェースを介してユーザによって選択された時間で、前記格納媒体から取得される前記比較スペクトルに応じて前記第１発光器および前記第２発光器を制御する、請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記コントローラに前記第１発光器および前記第２発光器を連結する制御ラインをさらに含むが、
前記コントローラは、前記制御ラインに駆動条件を印加して前記第１発光器および前記第２発光器を制御するように構成される駆動器を含む、請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第１発光器および前記第２発光器から発光する光をセンシングするように構成される光センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記第１発光器および前記第２発光器から発光する光のスペクトルを前記外部光のスペクトルと比較し、比較結果に基づいて前記第１発光器および前記第２発光器を制御するように構成される、請求項３に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記第２発光器は、異なる波長範囲の赤外線を発光する第２発光ダイオードを含み、
前記第２発光ダイオードは、それぞれ第２制御ラインを介して前記コントローラに連結され、
前記コントローラは、前記第２制御ラインを介して前記第２発光ダイオードを個別的に制御するように構成される、請求項１に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記赤外線をセンシングするように構成される赤外線センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記センシングされた赤外線が閾値レベルより低い時、前記第１発光器および前記第２発光器をイネーブルするように構成される、請求項１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記発光ダイオードチップは、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長を発光する、請求項１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記駆動器は、前記制御ラインの一部を介して前記複数の光源に連結され、それぞれの光源を制御する、請求項９に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記コントローラは、前記駆動条件を決定するように構成されるプロセッサをさらに含む、請求項９に記載の発光装置。
【請求項１６】
コントローラと、
前記コントローラの制御に応答して動作し、互いに異なる波長範囲の可視光と赤外線を発光するように構成される発光ダイオードとを含み、
前記コントローラは、比較スペクトルに応じて前記発光ダイオードそれぞれを制御して、前記可視光と前記赤外線を調整するように構成される、発光装置。
【請求項１７】
前記発光ダイオードは、
前記可視光を発光するように構成される第１発光ダイオードと、
前記赤外線を発光するように構成される第２発光ダイオードとを含む、請求項１６に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、
前記コントローラは、前記ユーザインタフェースを介して前記赤外線の発光を禁止する入力信号が受信される時、前記第２発光ダイオードを無効にするように構成される、請求項１７に記載の発光装置。
【請求項１９】
外部光をセンシングするように構成される光センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記光センサと通信して前記外部光のスペクトルを取得し、前記外部光のスペクトルを前記比較スペクトルとして用いる、請求項１６に記載の発光装置。
【請求項２０】
格納媒体をさらに含み、
前記コントローラは、第１時間に前記外部光のスペクトルを取得して前記格納媒体に格納し、第２時間に前記格納媒体に格納された前記外部光のスペクトルに応じて前記発光ダイオードを制御するように構成される、請求項１９に記載の発光装置。
【請求項２１】
前記比較スペクトルを格納するように構成される格納媒体をさらに含み、
前記コントローラは、前記格納媒体から前記比較スペクトルを取得するように構成される、請求項１６に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードを含む発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの生命体は太陽光の変化に合わせて活動するように適応してきた。人体も太陽光に適応してきた。これによって、人間の生体リズムは太陽光の変化に伴って変化する。例えば、朝は明るい太陽光の影響で人体にコルチゾール（ｃｏｒｔｉｓｏｌ）ホルモンが分泌される。コルチゾールホルモンは、ストレスのような外部刺激に対抗するように血液が身体の各器官に供給されることを助け、これによって人が目覚めて外部活動を準備できるようにする。夕方の時間には暗い太陽光の影響でメラトニン（ｍｅｌａｔｏｎｉｎ）ホルモンが分泌されて血圧を減少させ、これによって人が眠れるように助ける。
【０００３】
現代社会では、太陽光の下である室外より室内でより長い時間を過ごす人が多い。室内に設置された照明装置は太陽光とは大きく異なる。例えば、室内に設置された照明装置は白色光を出力するとはいえ、太陽光のように広い波長範囲に分布したスペクトルを有することはできない。照明装置が太陽光のスペクトルと類似の光を出力すれば、照明装置から発光する光が自然に見えながらもユーザの健康を増進させることができる。
【０００４】
上記の内容は単に本発明の技術的思想に対する背景技術の理解のためのものであり、したがって、それは本発明の技術分野における当業者に知られた先行技術に該当する内容として理解されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施形態は、外部光のスペクトルと類似の光を出力する発光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る発光装置は、コントローラと、前記コントローラの制御に応答して可視光を発光するように構成される第１発光器と、前記コントローラの制御に応答して赤外線を発光するように構成される第２発光器とを含み、前記コントローラは、前記第１および第２発光器を制御して、前記可視光と前記赤外線を調整し、前記第１発光器は、互いに色温度が異なる複数の光源を含み、前記複数の光源は、光を発光する発光ダイオードチップと、前記発光した光を所望の波長範囲の光に変換する波長変換部とを含む。
【０００７】
前記発光装置は、前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、前記コントローラは、前記ユーザインタフェースを介して前記赤外線の発光を禁止する入力が受信される時、前記第２発光器をディセーブルするように構成される。
【０００８】
前記発光装置は、外部光をセンシングするように構成される光センサをさらに含み、前記コントローラは、前記光センサと通信して前記外部光のスペクトルを取得し、前記外部光のスペクトルに応じて前記第１発光器および第２発光器を制御することができる。
【０００９】
前記発光装置は、格納媒体をさらに含み、前記コントローラは、第１時間に前記外部光のスペクトルを取得して前記格納媒体に格納するように構成される。
【００１０】
前記コントローラは、第２時間に前記格納媒体に格納された前記外部光のスペクトルに応じて前記第１発光器および第２発光器を制御するように構成される。
【００１１】
前記発光装置は、前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、前記第１時間および前記第２時間の少なくとも１つは、前記ユーザインタフェースを介してユーザによって選択されてもよい。
【００１２】
前記発光装置は、比較スペクトルを格納するように構成される格納媒体をさらに含み、前記コントローラは、前記格納媒体から前記比較スペクトルを取得し、前記比較スペクトルに応じて前記第１発光器および第２発光器を制御するように構成される。
【００１３】
前記発光装置は、前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、前記コントローラは、前記ユーザインタフェースを介してユーザによって選択された時間で、前記格納媒体から取得される前記比較スペクトルに応じて前記第１発光器および第２発光器を制御することができる。
【００１４】
前記発光装置は、前記コントローラに前記第１発光器および第２発光器を連結する制御ラインをさらに含み、前記コントローラは、前記制御ラインに駆動条件を印加して前記第１発光器および第２発光器を制御するように構成される駆動器を含むことができる。
【００１５】
前記発光装置は、前記第１発光器および第２発光器から発光する光をセンシングするように構成される光センサをさらに含み、前記コントローラは、前記第１発光器および第２発光器から発光する光のスペクトルを前記外部光のスペクトルと比較し、比較結果に基づいて前記第１発光器および第２発光器を制御するように構成される。
【００１６】
前記第２発光器は、異なる波長範囲の赤外線を発光する第２発光ダイオードを含み、前記第２発光ダイオードは、それぞれ第２制御ラインを介して前記コントローラに連結され、前記コントローラは、前記第２制御ラインを介して前記第２発光ダイオードを個別的に制御するように構成される。
【００１７】
前記発光装置は、前記外部光の赤外線をセンシングするように構成される赤外線センサをさらに含むが、前記コントローラは、前記センシングされた外部光の赤外線が閾値レベルより低い時、前記第１発光器および第２発光器をイネーブルするように構成される。
【００１８】
前記発光ダイオードチップは、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長を発光することができる。
【００１９】
前記駆動器は、前記制御ラインの一部を介して前記複数の光源に連結され、それぞれの光源を制御することができる。
【００２０】
前記コントローラは、前記駆動条件を決定するように構成されるプロセッサをさらに含んでもよい。
【００２１】
本発明の一実施形態に係る発光装置は、コントローラと、前記コントローラの制御に応答して動作するが、互いに異なる波長範囲の可視光と赤外線を発光するように構成される発光ダイオードとを含み、前記コントローラは、比較スペクトルに応じて前記発光ダイオードそれぞれを制御して、前記可視光と前記赤外線を調整するように構成される。
【００２２】
前記発光ダイオードは、前記可視光を発光するように構成される第１発光ダイオードと、前記赤外線を発光するように構成される第２発光ダイオードとを含むことができる。
【００２３】
前記発光装置は、前記コントローラに連結されるユーザインタフェースをさらに含み、前記コントローラは、前記ユーザインタフェースを介して前記赤外線の発光を禁止する入力が受信される時、前記第２発光ダイオードを無効にするように構成される。
【００２４】
前記発光装置は、外部光をセンシングするように構成される光センサをさらに含み、前記コントローラは、前記光センサと通信して前記外部光のスペクトルを取得し、前記外部光のスペクトルを前記比較スペクトルとして用いてもよい。
【００２５】
前記発光装置は、格納媒体をさらに含み、前記コントローラは、第１時間に前記外部光のスペクトルを取得して前記格納媒体に格納し、第２時間に前記格納媒体に格納された前記外部光のスペクトルに応じて前記第１発光器および第２発光器を制御するように構成される。
【００２６】
前記発光装置は、前記比較スペクトルを格納するように構成される格納媒体をさらに含み、前記コントローラは、前記格納媒体から前記比較スペクトルを取得するように構成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の実施形態によれば、外部光のスペクトルと類似の光を出力する発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】異なる時間で測定される太陽光スペクトルを示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態に係る発光装置を示すブロック図である。
【図３】図２の駆動器、可視光発光器、および赤外線発光器をより具体的に示すブロック図である。
【図４】図３の可視光発光器の実施形態を示すブロック図である。
【図５】図３の可視光発光器の実施形態を示すブロック図である。
【図６】図３の可視光発光器の他の実施形態を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る発光装置の動作方法を示すフローチャートである。
【図８】図７のＳ１２０ステップの実施形態を示すフローチャートである。
【図９】図３の赤外線発光器の実施形態を示すブロック図である。
【図１０】図９の第１〜第ｍ発光ダイオードが発光する波長範囲を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る発光装置を示すブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る発光装置の動作方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る発光装置を示すブロック図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る発光装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。下記の説明では、本発明に係る動作を理解するのに必要な部分だけが説明され、その他の部分の説明は本発明の要旨をあいまいにしないようにするために省略されることに留意しなければならない。また、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されず、他の形態で具体化されてもよい。ただし、ここで説明される実施形態は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に本発明の技術的思想を容易に実施できる程度に詳細に説明するために提供されるものである。
【００３０】
明細書全体において、ある部分が他の部分に「連結」されているとする時、これは、「直接的に連結」されている場合のみならず、その中間に他の素子を挟んで「間接的に連結」されている場合も含む。明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００３１】
図１は、異なる時間で測定される太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ１、ＳＰＣＴＲ２を示すグラフである。図１で、横軸は波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を示し、縦軸はエネルギー（ｅｎｅｒｇｙ）を示す。
【００３２】
図１を参照すれば、太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ１、ＳＰＣＴＲ２は、広い波長範囲にわたって分布している。太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ１、ＳＰＣＴＲ２それぞれは、紫外線（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｒａｙｓ）に対応する波長範囲ＵＶ、可視光（ｖｉｓｉｂｌｅ  ｌｉｇｈｔ）に対応する波長範囲ＶＬ、および赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｒａｙ）に対応する波長範囲ＩＲに分布している。
【００３３】
図１で、１２時に測定される第１太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ１と１８時に測定される第２太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ２が例示されている。人の目は、１２時の太陽光を１８時より明るく認識する。周知のように、人の目によって認知される光は可視光である。第１太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ１は、可視光に対応する波長範囲ＶＬで第２太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ２より高いエネルギー（あるいは強度）を有する。
【００３４】
一方、太陽光に含まれた赤外線は人の目によって認知されないものの、人の身体器官に肯定的な影響を及ぼすことができる。さらに、赤外線は人の肌といった身体器官によって認知されることも可能である。太陽光に含まれた赤外線も各時間ごとに異なるエネルギーを有する。第１太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ１は、赤外線に対応する波長範囲ＩＲで第２太陽光スペクトルＳＰＣＴＲ２より高いエネルギーを有する。
【００３５】
このように、太陽光スペクトルは時間とともに変化し、ほとんどの生命体は太陽光の変化に伴って活動するように適応してきた。室内で用いられる照明装置が、可視光だけでなく赤外線も発光するが、発光する可視光および赤外線が時間とともに変化する太陽光と類似に再現できれば、その照明装置は、太陽光に含まれた多様な波長範囲の光が与える利点と類似の効果を提供できるだけでなく、人にとって太陽光と類似の光が提供されるものと認識させることができる。
【００３６】
図２は、本発明の実施形態に係る発光装置１００を示すブロック図である。
【００３７】
図２を参照すれば、発光装置１００は、コントローラ１１０と、可視光発光器１２０と、赤外線発光器１３０と、少なくとも１つの光センサ１４０と、格納媒体１５０と、ユーザインタフェース１６０とを含むことができる。
【００３８】
コントローラ１１０は、可視光発光器１２０、赤外線発光器１３０、光センサ１４０、格納媒体１５０、およびユーザインタフェース１６０に連結される。コントローラ１１０は、プロセッサ１１１および駆動器１１２を含む。
【００３９】
プロセッサ１１１は、発光装置１００の諸動作を制御する。プロセッサ１１１は、比較スペクトルに基づいて可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０に印加される駆動条件（または、バイアス条件）を決定し、決定された駆動条件で可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０を駆動するように駆動器１１２を制御する。図２の実施形態において、プロセッサ１１１は、光センサ１４０を用いて外部光（例えば、太陽光）のスペクトルを取得し、外部光のスペクトルを比較スペクトルとして用いる。
【００４０】
駆動器１１２は、プロセッサ１１１によって決定された駆動条件で可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０を駆動することができる。駆動器１１２は、多様な方式によって可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０を駆動することができる。例えば、駆動器１１２は、可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０に印加される電流のレベルを調整して、発光する光を調整することができる。この場合、プロセッサ１１１によって決定される駆動条件は、電流のレベルを示してもよい。他の例として、駆動器１１２は、可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０に印加される電圧（あるいは電流）パルスの幅を変調して、発光する光を調整することができる。この場合、プロセッサ１１１によって決定された駆動条件は、パルスの幅を示してもよい。
【００４１】
可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０は、駆動条件に応じて変化するスペクトルの光を発光する。すなわち、可視光発光器１２０に印加される駆動条件に応じて可視光のスペクトルが変化し、赤外線発光器１３０に印加される駆動条件に応じて赤外線のスペクトルが変化する。
【００４２】
可視光発光器１２０は、多様な色の可視光を発光する複数の発光ダイオードを含むことができる。駆動器１１２は、プロセッサ１１１によって決定された駆動条件に応じて複数の発光ダイオードを個別的に駆動することができる。これによって、複数の発光ダイオードそれぞれから発光する可視光の強度が調整される。したがって、可視光の混色が有するスペクトルは可変し、これは、色温度が調整されることを意味する。例えば、正午頃には５５００Ｋ程度の色温度の可視光を発光させ、日出あるいは日没頃には４５００Ｋ程度の色温度の可視光を発光させることができる。
【００４３】
赤外線発光器１３０は、所定の波長範囲の赤外線を発光する少なくとも１つの発光ダイオードを含むことができる。駆動器１１２は、プロセッサ１１１によって決定された駆動条件に応じて少なくとも１つの赤外線発光ダイオードを駆動することができる。これによって、赤外線発光器１３０から発光する赤外線の強度が調整され、そのため、赤外線のスペクトルは可変する。
【００４４】
光センサ１４０は、プロセッサ１１１に連結される。光センサ１４０は、プロセッサ１１１の要請に応答して外部光をセンシングし、センシング結果をプロセッサ１１１に提供する。実施形態として、光センサ１４０は、外部光をセンシングするための多様な素子、例えば、電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）およびＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサの少なくとも１つであってもよい。追加的に、光センサ１４０は、外部光の赤外線をセンシングするための赤外線センサを含んでもよい。この場合、赤外線に対する光センサ１４０のセンシング感度は向上する。
【００４５】
一実施形態として、光センサ１４０は、センシング結果として外部光のスペクトルを生成するためのソースデータをプロセッサ１１１に提供することができる。他の実施形態として、光センサ１４０は、外部光をセンシングしてスペクトルを生成し、センシング結果として生成された外部光のスペクトルをプロセッサ１１１に伝送することができる。
【００４６】
格納媒体１５０は、プロセッサ１１１に連結される。格納媒体１５０は、駆動条件に対するデータライブラリを格納することができる。例えば、格納媒体１５０は、特定の駆動条件が可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０に印加される時、それらが示す出力光のスペクトルに関するデータを格納することができる。スペクトルデータは、可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０が製造された後、駆動条件を印加しながら測定される。プロセッサ１１１は、格納媒体１５０に格納されたデータライブラリを参照して、可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０から発光する光が外部光のスペクトルと調和するように駆動条件を選択することができる。
【００４７】
一実施形態として、格納媒体１５０は、プロセッサ１１１によってアクセス可能な多様な媒体の少なくとも１つであってもよい。例えば、格納媒体１５０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、および他のタイプのプロセッサ１１１によって読取可能な格納媒体の少なくとも１つを含むことができる。
【００４８】
ユーザインタフェース１６０は、プロセッサ１１１に連結される。ユーザインタフェース１６０は、ユーザの入力を受信し、受信された入力信号をプロセッサ１１１に伝達するように構成される。ユーザインタフェース１６０は、ユーザから赤外線の発光を禁止する入力を受信してもよい。この場合、プロセッサ１１１は、受信された入力に応答して赤外線発光器１３０を無効化させるとよい。多様な方式によって赤外線発光器１３０が無効化される。例えば、駆動器１１２は、赤外線発光器１３０に印加される駆動条件を遮断可能な少なくとも１つのスイッチを含み、プロセッサ１１１の制御に応答してスイッチをターンオンあるいはターンオフさせることができる。同じく、ユーザインタフェース１６０は、ユーザから可視光の発光を禁止する入力信号を受信してもよい。可視光の発光を禁止する入力信号が受信される時、プロセッサ１１１は、可視光発光器１２０を無効化させるとよい。例えば、駆動器１１２は、可視光発光器１２０に印加される駆動条件を遮断可能な少なくとも１つのスイッチを含んでもよい。これによって、発光装置１００は、ユーザの選択によって選択的に可視光および赤外線を発光することができる。
【００４９】
ユーザインタフェース１６０は、発光装置１００が発光する光に関連する多様な情報を表示するためのモジュールをさらに含んでもよい。例えば、プロセッサ１１１は、発光装置１００が現在赤外線を発光するか否か、そして発光する赤外線の強度をユーザインタフェース１６０に表示してもよい。例えば、プロセッサ１１１は、発光する可視光の強度をユーザインタフェース１６０に表示してもよい。また、プロセッサ１１１は、現在発光装置１００から発光する光の色温度をユーザインタフェース１６０に表示してもよい。さらに、プロセッサ１１１は、現在発光装置１００から発光する光のスペクトルをユーザインタフェース１６０に表示してもよい。
【００５０】
本発明の一実施形態によれば、発光装置１００は、可視光を発光する可視光発光器１２０と、赤外線を発光する赤外線発光器１３０とを含む。そして、発光装置１００は、発光する可視光および赤外線を調整して、外部光のスペクトルと類似のスペクトルを有するようにする。これによって、発光装置１００から発光する光は、可視光に対応する波長範囲ＶＬだけでなく、赤外線に相当する波長範囲ＩＲにおいても太陽光と類似のスペクトルを有することができる。したがって、発光装置１００から発光する光は自然に見えながらも太陽光が与える利点と類似の効果を提供することができる。
【００５１】
図３は、図２の駆動器１１２、可視光発光器１２０、および赤外線発光器１３０をより具体的に示すブロック図である。
【００５２】
図３を参照すれば、可視光発光器１２０は、第１〜第ｎ発光ダイオードＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１ｎを含む。第１〜第ｎ発光ダイオードＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１ｎは、それぞれ可視光制御ラインＶＬＣＬを介して駆動器１１２に連結される。
【００５３】
第１〜第ｎ発光ダイオードＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１ｎは、異なる波長範囲の可視光、例えば、赤色、緑色、青色、コハク色（ａｍｂｅｒ）、および青緑色（ｃｙａｎ）の光を発光することができる。第１〜第ｎ発光ダイオードＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１ｎが発光する可視光は、可視光制御ラインＶＬＣＬを介して印加される駆動条件、例えば、電流レベルあるいはパルス幅に応じて変化する。第１〜第ｎ発光ダイオードＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１ｎに印加される駆動条件を変更することにより、異なる波長範囲の光それぞれの強度は変更可能である。これによって、可視光発光器１２０から発光する可視光のスペクトルは可変する。
【００５４】
第１〜第ｎ発光ダイオードＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１ｎそれぞれは、当該波長範囲の光を出力するのに好適な構成を含むことができる。一実施形態として、第１〜第ｎ発光ダイオードＬＥＤ１１〜ＬＥＤ１ｎそれぞれは、光を発光する発光ダイオードチップと、発光した光を所望の波長範囲の光に変換する波長変換部とを含むことができる。例えば、各発光ダイオードは、紫外線発光ダイオードチップと、紫外線を当該波長範囲の光に変換する波長変換部とを含むことができる。例えば、紫外線発光ダイオードチップは、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍ、具体的には３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ、より具体的には４００ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲の光を発光することができる。他の例として、各発光ダイオードは、青色発光ダイオードチップと、青色光を当該波長範囲の光に変換する波長変換部とを含むことができる。さらに他の例として、各発光ダイオードは、当該波長範囲の光を発光する発光ダイオードチップを含むことができる。この場合、波長変換部は省略される。
【００５５】
赤外線発光器１３０は、少なくとも１つの赤外線制御ラインＩＲＣＬに連結される少なくとも１つの赤外線発光ダイオードを含むことができる。少なくとも１つの赤外線発光ダイオードに印加される駆動条件を変更することにより、赤外線の強度を変更することができる。これによって、赤外線発光器１３０から発光する赤外線のスペクトルは可変する。
【００５６】
図４および図５は、図３の可視光発光器１２０の実施形態である可視光発光器１２０’、１２０’’を示すブロック図である。
【００５７】
まず、図４を参照すれば、可視光発光器１２０’は、第１〜第３可視光制御ラインＶＬＣＬ１〜ＶＬＣＬ３を介してそれぞれ駆動器１１２に連結される赤色発光ダイオードＲＬＥＤと、緑色発光ダイオードＧＬＥＤと、青色発光ダイオードＢＬＥＤとを含むことができる。例えば、赤色発光ダイオードＲＬＥＤは、紫外線を発光する発光ダイオードチップと、発光した光を赤色の波長を有するように変換する赤色蛍光体とを含み、緑色発光ダイオードＧＬＥＤは、紫外線を発光する発光ダイオードチップと、発光した光を緑色の波長を有するように変換する緑色蛍光体とを含み、青色発光ダイオードＢＬＥＤは、紫外線を発光する発光ダイオードチップと、発光した光を青色の波長を有するように変換する青色蛍光体とを含むことができる。発光ダイオードＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤは、第１〜第３可視光制御ラインＶＬＣＬ１〜ＶＬＣＬ３を介してそれぞれ印加される駆動条件に応じて出力光の強度を調整する。これによって、発光ダイオードＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤから発光する可視光の混色は変化する。
【００５８】
次に、図５を参照すれば、可視光発光器１２０’’は、第１および第２可視光制御ラインＶＬＣＬ１〜ＶＬＣＬ２を介してそれぞれ駆動器１１２に連結される赤色緑色発光ダイオードＲＧＬＥＤおよび青色緑色発光ダイオード（ＢＧＬＥＤ）を含むことができる。赤色緑色発光ダイオードＲＧＬＥＤは、赤色と緑色との混色光を発光し、青色緑色発光ダイオードＢＧＬＥＤは、青色緑色の混色光を発光する。例えば、赤色緑色発光ダイオードＲＧＬＥＤは、紫外線を発光する発光ダイオードチップと、発光した光を赤色の波長を有するように変換する赤色蛍光体と、発光した光を緑色の波長を有するように変換する緑色蛍光体とを含むことができる。そして、青色緑色発光ダイオードＢＧＬＥＤは、紫外線を発光する発光ダイオードチップと、発光した光を青色の波長を有するように変換する青色蛍光体と、発光した光を緑色の波長を有するように変換する緑色蛍光体とを含むことができる。発光ダイオードＲＧＬＥＤ、ＢＧＬＥＤは、第１および第２可視光制御ラインＶＬＣＬ１、ＶＬＣＬ２を介してそれぞれ印加される駆動条件に応じて出力光の強度を調整するとよい。
【００５９】
図６は、図３の可視光発光器１２０の他の実施形態１２０’’’を示すブロック図である。
【００６０】
図６を参照すれば、可視光発光器１２０’’’は、第１および第２可視光制御ラインＶＬＣＬ１、ＶＬＣＬ２を介してそれぞれ駆動器１１２に連結される温白色発光ダイオードモジュールＷＷＬＥＤおよび昼光色発光ダイオードモジュールＤＬＬＥＤを含むことができる。例えば、温白色発光ダイオードモジュールＷＷＬＥＤは、約４０００Ｋ（Ｋｅｌｖｉｎ）の色温度を有する可視光を発光し、昼光色発光ダイオードモジュールＤＬＬＥＤは、約６５００Ｋの色温度を有する可視光を発光することができる。実施形態として、温白色発光ダイオードモジュールＷＷＬＥＤおよび昼光色発光ダイオードモジュールＤＬＬＥＤそれぞれは、多数の発光ダイオードを含み、かかる発光ダイオードから発光する光の混色に応じて前記色温度を有することができる。各発光ダイオードモジュールに含まれた発光ダイオードは、当該可視光制御ラインによって共通制御される。
【００６１】
その他にも、可視光発光器１２０’’’は、白色光を発光する多様な発光ダイオードモジュールの組み合わせを含んでもよい。例えば、１８００Ｋの色温度を有する発光ダイオードモジュールと、４０００Ｋの色温度を有する発光ダイオードモジュールとが提供される。他の例として、１８００Ｋの色温度を有する発光ダイオードモジュール、４０００Ｋの色温度を有する発光ダイオードモジュール、および６５００Ｋの色温度を有する発光ダイオードモジュールが提供される。さらに他の例として、１８００Ｋの色温度を有する発光ダイオードモジュール、４０００Ｋの色温度を有する２つの発光ダイオードモジュール、そして６５００Ｋの色温度を有する発光ダイオードモジュールが提供される。
【００６２】
図７は、本発明の実施形態に係る発光装置１００の動作方法を示すフローチャートである。
【００６３】
図２および図７を参照すれば、Ｓ１１０ステップで、外部光をセンシングしてスペクトルを取得する。Ｓ１２０ステップで、取得された外部光のスペクトルに応じて可視光発光器１２０と赤外線発光器１３０を制御して、出力光のスペクトルを調整する。この時、出力光は、可視光発光器１２０から発光する可視光と、赤外線発光器１３０から発光する赤外線とを含む。このように、外部光によって、可視光だけでなく赤外線も調整することにより、外部光と類似のスペクトルを有する光が出力される。
【００６４】
図８は、図７のＳ１２０ステップの実施形態を示すフローチャートである。
【００６５】
図２および図８を参照すれば、Ｓ２１０ステップで、可視光発光器１２０と赤外線発光器１３０から発光する光をセンシングしてスペクトルを取得する。少なくとも１つの光センサ１４０は、外部光だけでなく、可視光発光器１２０と赤外線発光器１３０から発光する光をセンシングすることができる。すなわち、光センサ１４０は、可視光発光器１２０と赤外線発光器１３０から出力される混合光をさらにセンシングしてもよい。一実施形態として、外部光をセンシングするための光センサと出力光をセンシングするための光センサは、別のチップにそれぞれマウントされる。この場合、光センサそれぞれを適切な方向に向けると、所望の光を効率的にセンシングすることができる。
【００６６】
Ｓ２２０ステップで、発光する光のスペクトルを外部光のスペクトルと比較する。次に、Ｓ２３０ステップで、比較結果に基づいて可視光発光器１２０と赤外線発光器１３０から発光する光のスペクトルを調整する。プロセッサ１１１は、発光する光のスペクトルと格納媒体１５０に格納されたスペクトルデータとを比較した後、比較結果に基づいて可視光発光器１２０と赤外線発光器１３０に印加される駆動条件を補正して、所望のスペクトルの光を出力させることができる。この場合、プロセッサ１１１は、補正された駆動条件を格納媒体１５０にアップデートしてもよい。
【００６７】
図９は、図３の赤外線発光器１３０の一実施形態を示すブロック図である。
【００６８】
図９を参照すれば、赤外線発光器１３０は、第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍを含む。第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍは、それぞれ赤外線制御ラインＩＲＣＬを介して駆動器１１２に連結される。
【００６９】
第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍは、異なる波長範囲の赤外線を発光することができる。第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍが発光する赤外線は、赤外線制御ラインＩＲＣＬを介して印加される駆動条件、例えば、電流レベルあるいはパルス幅に応じて変化する。第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍに印加される駆動条件を変更することにより、波長範囲の光それぞれの強度は変更可能であり、これによって発光する赤外線のスペクトルは可変する。
【００７０】
赤外線に対応する波長範囲ＩＲにも太陽光スペクトルが分布している点を勘案すれば（図１のＳＰＣＴＲ１およびＳＰＣＴＲ２を参照）、上記で説明されているように、異なる波長範囲の赤外線の強度を外部光のスペクトルに応じて調整して太陽光と類似のスペクトルの赤外線を発光する場合、発光装置１００から発光する光は自然に見えながらも太陽光が与える利点と類似の効果を提供することができる。
【００７１】
図１０は、図９の第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍが発光する波長範囲を示す図である。
【００７２】
図１０を参照すれば、太陽光の赤外線が分布する波長範囲は、複数の波長範囲に区分され、第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍは、区分された波長範囲の中から選択された波長範囲ＷＬＲＧ１、ＷＬＲＧ２、ＷＬＲＧ３の赤外線を発光することができる。図１０で、太陽光の赤外線が分布する波長範囲は、第１波長ＷＶＬ１から第ｉ波長ＷＶＬｉであると示されている。すなわち、太陽光のスペクトルは、第１波長ＷＶＬ１から第ｉ波長ＷＶＬｉの間に分布できる。例えば、第１波長ＷＶＬ１は７４０ｎｍであり、第ｉ波長ＷＶＬｉは２５００ｎｍであってもよい。この時、第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍは、第１波長ＷＶＬ１と第２波長ＷＶＬ２との間の第１波長範囲ＷＶＬＲＧ１、第３波長ＷＶＬ３と第４波長ＷＶＬ４との間の第２波長範囲ＷＶＬＲＧ２、そして第５波長ＷＶＬ５と第６波長ＷＶＬ６との間の第３波長範囲ＷＶＬＲＧ３で赤外線を発光することができる。一実施形態として、第１〜第３波長範囲ＷＬＶＲＧ１〜ＷＶＬＲＧ３それぞれに対応する１つまたはそれ以上の発光ダイオードが提供される。そして、第１〜第３波長範囲ＷＬＶＲＧ１〜ＷＶＬＲＧ３それぞれの赤外線の強度を調整することにより、発光する赤外線の合計は、図１に示された太陽光スペクトルと類似のスペクトルを有することができる。
【００７３】
近赤外線（ｎｅａｒ  ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｒａｙ）は、例えば、殺菌作用を助けて細胞の生育を活性化し、血液循環を助けるなど多様な利点を提供することが知られている。第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍが発光する赤外線の波長範囲は、近赤外線に相当し得る。例えば、赤外線の波長範囲は、約７４０ｎｍ〜１４００ｎｍに属することができる。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されない。例えば、第１〜第ｍ発光ダイオードＬＥＤ２１〜ＬＥＤ２ｍが発光する赤外線の波長範囲は、１４００ｎｍ以上であってもよい。
【００７４】
図１１は、本発明の他の実施形態に係る発光装置２００を示すブロック図である。
【００７５】
図１１を参照すれば、発光装置２００は、コントローラ２１０と、可視光発光器２２０と、赤外線発光器２３０と、光センサ２４０と、第１および第２格納媒体２５１、２５２と、ユーザインタフェース２６０とを含むことができる。コントローラ２１０は、プロセッサ２１１および駆動器２１２を含む。駆動器２１２、可視光発光器２２０、赤外線発光器２３０、光センサ２４０、およびユーザインタフェース２６０は、図２を参照して説明された駆動器１１２、可視光発光器１２０、赤外線発光器１３０、光センサ１４０、およびユーザインタフェース１６０とそれぞれ同じく構成される。以下、重複する説明は省略される。
【００７６】
本実施形態によれば、プロセッサ２１１は、特定時間に光センサ２４０を用いて外部光のスペクトルを取得し、取得された外部光のスペクトルを比較スペクトルとして第２格納媒体２５２に格納することができる。あるいは、光センサ２４０のセンシングなしに、１つまたはそれ以上の適切な光スペクトルが比較スペクトルとして第２格納媒体２５２に予め格納されてもよい。この場合、光センサ２４０は省略可能である。
【００７７】
第２格納媒体２５２に格納された比較スペクトルは、この後、他の時間で用いられる。他の時間で、プロセッサ２１１は、格納された比較スペクトルを読み出し、読み出された比較スペクトルに基づいて駆動条件を決定し、決定された駆動条件で可視光発光器２２０および赤外線発光器２３０を駆動するように駆動器２１２を制御することができる。
【００７８】
本実施形態として、プロセッサ２１１は、光センサ２４０を用いて可視光発光器２２０と赤外線発光器２３０から発光する光をセンシングしてスペクトルを取得し、発光する光のスペクトルを前記格納された比較スペクトルと比較し、比較結果に基づいて駆動条件を補正することができる。
【００７９】
一方、ユーザインタフェース２６０は、外部光のスペクトルをセンシングする時間を選択する入力信号を受信してもよい。プロセッサ２１１は、選択された時間に光センサ２４０を用いて外部光スペクトルを取得し、取得された外部光のスペクトルを比較スペクトルとして第２格納媒体２５２に格納することができる。
【００８０】
ユーザインタフェース２６０は、比較スペクトルに応じて発光する時間を選択する入力信号を受信してもよい。入力された時間で、プロセッサ２１１は、比較スペクトルに応じて駆動条件を決定し、決定された駆動条件で可視光発光器２２０および赤外線発光器２３０を駆動するように駆動器２１２を制御することができる。これによって、発光装置２００は、比較スペクトル、すなわち、ユーザが所望の時間に取得された太陽光のスペクトルあるいは予め格納された適切な光スペクトルと類似の光を他の時間で発光することができる。例えば、ユーザが外部光のスペクトルをセンシングする多数の時間を選択し、選択された外部光による光を出力する多数の時間を選択すれば、発光装置２００は、ユーザが選択した時間の太陽光と類似の光を他の時間で提供することができる。他の例として、ユーザが予め格納された光スペクトルを選択し、選択された光スペクトルに応じて光を出力する多数の時間を選択すれば、発光装置２００は、ユーザが所望の時間で選択された光スペクトルによる光を提供することができる。
【００８１】
第１格納媒体２５１は、図２の格納媒体１５０と同じく構成される。第１格納媒体２５１は、特定の駆動条件が可視光発光器１２０および赤外線発光器１３０に印加される時、それらが示す出力光のスペクトルに対するデータを格納することができる。第１格納媒体２５１に格納されたデータは、プロセッサ２１１が駆動条件を決定するのに参照される。第２格納媒体２５２は、先に説明されているように、比較スペクトルを格納する。第１格納媒体２５１と第２格納媒体２５２は１つの格納媒体に含まれるが、論理的に区分された格納領域であってもよい。あるいは、第１格納媒体２５１と第２格納媒体２５２は、物理的に区分された格納領域として提供されてもよい。
【００８２】
図１２は、本発明の他の実施形態に係る発光装置２００の動作方法を示すフローチャートである。
【００８３】
図１１および図１２を参照すれば、Ｓ３１０ステップで、第１時間で、外部光をセンシングしてスペクトルを取得する。Ｓ３２０ステップで、取得された外部光のスペクトルを第２格納媒体２５２に格納する。Ｓ３３０ステップで、この後、第２時間で、格納された外部光のスペクトルに応じて可視光発光器２２０と赤外線発光器２３０を制御して、出力光のスペクトルを調整する。これによって、発光装置２００は、他の時間での外部光のスペクトルに応じて光を発光することができる。
【００８４】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態に係る発光装置３００を示すブロック図である。
【００８５】
図１３を参照すれば、発光装置３００は、コントローラ３１０と、可視光発光器３２０と、赤外線発光器３３０と、光センサ３４０と、第１および第２格納媒体３５１、３５２と、ユーザインタフェース３６０と、赤外線センサ３７０とを含むことができる。コントローラ３１０は、プロセッサ３１１および駆動器３１２を含むことができる。
【００８６】
コントローラ３１０、可視光発光器３２０、赤外線発光器３３０、光センサ３４０、第１および第２格納媒体３５１、３５２、そしてユーザインタフェース３６０は、図１１のコントローラ２１０、可視光発光器２２０、赤外線発光器２３０、光センサ２４０、第１および第２格納媒体２５１、２５２、そしてユーザインタフェース２６０とそれぞれ同じく構成される。以下、重複する説明は省略される。
【００８７】
赤外線センサ３７０は、コントローラ３１０に連結される。赤外線センサ３７０は、外部光の赤外線をセンシングするように構成される。例えば、赤外線センサ３７０は、発光装置３００の他の構成がスリップモードの時に有効化されて、外部光の赤外線をセンシングすることができる。例えば、赤外線センサ３７０は、７４０ｎｍ〜１５００ｎｍ、具体的には８００ｎｍ〜１０００ｎｍ、より具体的には８５０ｎｍ〜９５０ｎｍの波長範囲をセンシングすることができる。
【００８８】
プロセッサ３１１は、センシングされた赤外線の強度が閾値レベルより低い時、可視光発光器３２０および赤外線発光器３３０を有効化するとよい。さらに、プロセッサ３１１は、センシングされた赤外線の強度（あるいはエネルギーレベル）が閾値レベルより高いか等しい時、可視光発光器３２０および赤外線発光器３３０を無効化するとよい。例えば、駆動器３１２は、可視光発光器３２０および赤外線発光器３３０に印加される駆動条件を遮断および許容可能なスイッチを含み、プロセッサ３１１の制御に応答してスイッチをターンオンあるいはターンオフさせることができる。本実施形態によれば、外部光の強度が相対的に低い時、ユーザの命令がなくても光が発光するので、発光装置３００はユーザに高い便宜性を提供することができる。
【００８９】
本実施形態として、赤外線センサ３７０は省略され、その機能が光センサ３４０によって行われてもよい。
【００９０】
図１４は、本発明のさらに他の実施形態に係る発光装置４００を示すブロック図である。
【００９１】
図１４を参照すれば、発光装置４００は、コントローラ４１０と、可視光発光器４２０と、赤外線発光器４３０と、光センサ４４０と、第１および第２格納媒体４５１、４５２と、ユーザインタフェース４６０と、モーションセンサ４７０とを含むことができる。
【００９２】
コントローラ４１０、可視光発光器４２０、赤外線発光器４３０、光センサ４４０、第１および第２格納媒体４５１、４５２、そしてユーザインタフェース４６０は、図１１のコントローラ２１０、可視光発光器２２０、赤外線発光器２３０、光センサ２４０、第１および第２格納媒体２５１、２５２、そしてユーザインタフェース２６０とそれぞれ同じく構成される。以下、重複する説明は省略される。
【００９３】
モーションセンサ４７０は、コントローラ４１０に連結される。モーションセンサ４７０は、外部オブジェクトのモーションを感知するように構成される。モーションセンサ４７０は、多様な方式のモーションセンサのいずれか１つを含むことができる。例えば、モーションセンサ４７０は、光あるいは電磁波、例えば、赤外線を出力し、出力された光あるいは電磁波の遮断あるいは反射の有無を感知することにより、外部オブジェクトのモーションを感知することができる。
【００９４】
プロセッサ４１１は、モーションが感知される時、可視光発光器４２０および赤外線発光器４３０を有効化するとよい。さらに、プロセッサ４１１は、モーションが感知されない時、それから所定の時間が経過した後、可視光発光器４２０および赤外線発光器４３０を無効化するとよい。本実施形態によれば、ユーザが発光装置４００の周辺に位置する時、ユーザからの命令入力信号がなくても光が発光するので、発光装置４００はユーザに高い利便性を提供することができる。
【００９５】
以上より、特定の実施形態および適用例がここで説明されたが、これは、本発明のより全般的な理解のために提供されたものに過ぎず、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変形が可能である。
【００９６】
したがって、本発明の思想は説明された実施形態に限って定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等または等価的変形があるすべてのものは本発明の思想の範疇に属するというべきであろう。
【符号の説明】
【００９７】
１００：発光装置
１１０：コントローラ
１２０：可視光発光器
１３０：赤外線発光器
１４０：光センサ
１５０：格納媒体
１６０：ユーザインタフェース
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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