【誤訳訂正書】
【提出日】平成28年2月10日(2016.2.10)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤストリングであって、整流され調光されるＡＣ主電圧が電力供給されるＬＥＤストリングを駆動する方法であって、
それぞれのＬＥＤセグメントは、少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、
前記さらなるＬＥＤセグメントのそれぞれにはスイッチデバイスが並列に接続され、
前記整流され調光されるＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上で、かつ、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以下の場合に前記スイッチデバイスをクローズ状態にして前記第１のＬＥＤセグメントが電力供給される段階と、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が前記第２の電圧レベル以上の場合に前記スイッチデバイスをオープン状態にすることによって前記第１のＬＥＤセグメントと前記さらなるＬＥＤセグメントが電力供給される段階とを含み、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、
ＬＥＤストリングを駆動する方法。
【請求項２】
前記第１のＬＥＤセグメントは、赤色、オレンジ色、黄色、またはアンバー色の光を発光する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＡＣ主電圧は、位相カット調光または電圧振幅調光されている、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤモジュールであり、それぞれのＬＥＤセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むＬＥＤモジュールと；
ＬＥＤ駆動回路であり：
整流され調光されるＡＣ主電圧に接続するように適合されたＬＥＤ駆動回路の入力端子；
それぞれのさらなるＬＥＤセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス；
前記ＬＥＤ駆動回路の入力端子の間に接続された電流コントロールデバイス；
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路；
を含むＬＥＤ駆動回路と；を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が既定の電圧レベル以下の場合に、それぞれのスイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が既定の電圧レベルより大きい場合に、さらなるＬＥＤセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするＬＥＤ照明モジュール。
【請求項５】
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤモジュールであり、それぞれのＬＥＤセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むＬＥＤモジュールと；
ＬＥＤ駆動回路であり：
整流され調光されるＡＣ主電圧に接続するように適合されたＬＥＤ駆動回路の入力端子；
前記第１のＬＥＤセグメントに並列に接続されたスイッチデバイスおよびそれぞれのさらなるＬＥＤセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス；
前記ＬＥＤ駆動回路の入力端子の間に接続された電流コントロールデバイス；
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路；
を含むＬＥＤ駆動回路と；を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上で、かつ、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以下の場合に、前記第１のＬＥＤセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがオープン状態であり、さらなるＬＥＤセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が前記第２の電圧レベル以上の場合に、さらなるＬＥＤセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするＬＥＤ照明モジュール。
【請求項６】
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤモジュールであり、それぞれのＬＥＤセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むＬＥＤモジュールと；
ＬＥＤ駆動回路であり：
整流され調光されるＡＣ主電圧に接続するように適合されたＬＥＤ駆動回路の入力端子；
それぞれのＬＥＤセグメントに対して、前記ＬＥＤセグメントの一つの端子とＬＥＤ駆動回路の入力端子との間に接続された電流コントロールデバイス；
それぞれの前記電流コントロールデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路；
を含むＬＥＤ駆動回路と；を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上の場合に、前記第１のＬＥＤセグメントに電流が流れ、前記さらなるＬＥＤセグメントに電流が流れないように、かつ、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以上の場合に、前記第１のＬＥＤセグメントおよび前記さらなるＬＥＤセグメントに電流が流れるように、前記電流コントロールデバイスをコントロールするよう適合され、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするＬＥＤ照明モジュール。
【請求項７】
前記電流コントロールデバイスの少なくとも一つは、流れる電流をパルス幅変調するように適合されている、
請求項４乃至６のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明モジュール。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明モジュールと、整流器と、調光器とを含む、調光可能なＬＥＤ照明モジュール。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】ＬＥＤストリングの駆動方法および駆動デバイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明の分野に関する。より特定的には、本発明は、ＬＥＤストリングを駆動する方法、およびＬＥＤ照明モジュールの異なる実施に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ照明の分野では、かさばるコンポーネントがなく、小さなフォームファクターであり、コストも安い、主コンセント電圧を共有できるドライバーソリューションを目指してきている。こうした開発のフレームワークの中で、伝統的に使用されてきた白熱灯や他の白熱灯モジュールは、ＬＥＤの改良によって置き換ることができる。
【０００３】
白熱灯が設計された通常の電圧よりも低い電圧で動作する場合には、白熱灯モジュールは薄暗くなる。電圧を減じると、ランプ電力とランプ出力は、それに応じて減少する。白熱灯モジュールに対する種々の電圧が、ＡＣ主電圧と照明モジュールとの間に接続された調光器によって生成される。調光器は、電圧のアンプ（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を変化させるためのデバイスである。しかしながら、それは半導体スイッチングデバイスであり、主コンセント電圧の周波数でＡＣ主電圧をオンとオフにスイッチすることで、照明モジュールに対して電力パルスを供給している。白熱灯モジュールのフィラメントの熱質量とパーシスタント（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ）の組合せは、電力パルスの効果をスムースにならし、人間の目は、照明モジュールによって引き起こされる照明の変動に対して比較的に鈍感である。その結果として、人間の目は、電圧オフの時間に対する電圧オンの時間の割合に従って明るさが多くも少なくもなっている、調光された光を知覚する。別の言葉で言えば、平均電圧を変化させることにより、照明モジュールの照明出力は変化するので、照明モジュールはこうした方法で調光され得る。
【０００４】
調光は位相カット調光によって動作する。電圧の半サイクルに係る最初の部分の間は電圧をスイッチオフし、電圧の半サイクルに係る最後の部分の間は電圧をスイッチオンする（フォワード位相カット調光として示される）か、または、電圧の半サイクルに係る最初の部分の間は電圧をスイッチオンし、電圧の半サイクルに係る最後の部分の間は電圧をスイッチオフする（リバース位相カット調光として示される）か、いずれかによる。フォワード位相カット調光は、安価であり、強健な電子部品を使用しており、大部分の照明負荷に対して好適である。照明負荷としては、白熱灯照明モジュールだけでなく、磁気トランスフォーマー（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）、ネオンランプ、冷陰極と他のタイプの蛍光灯、そしてＬＥＤ電源がある。リバース位相カット調光は、より高価であり、より複雑な電子部品を要する。しかし、電気トランスフォーマーといった、いくつかの照明負荷は、このタイプの調光が使用される場合には、より良く動作し、発生する雑音がより少ない。
【０００５】
ユーザーが、調光器で調光レベルを設定すると（入力）、照明レベルが結果として変わる（出力）。大部分の調光器において、調光器の出力は、入力に対して直接的に比例するものではない。調光器が異なれば、調光レベルと照明レベルとの間の関係を定める調光曲線も異なる。調光は、ゼロより大きく、ランプが冷え過ぎてしまうことを防ぐ調光レベルである最小値、及び／又は、通常より小さく、ランプの老朽化を制限する調光レベルである最大値、を伴なう範囲を有し得る。
【０００６】
何十年もの間、人々は、異なる電力の白熱灯による照明に慣れてきている。白熱灯の照明は、幸福な状態の一般的な感覚を提供する。一般的には、白熱灯の電力が低いほど、ランプから放たれる光の色温度は低いものである。特徴として、人間の光の知覚は、色温度が低いときに、「より暖かい」ものである。一つそして同一の白熱灯について、ランプに供給される（平均）電力が低いほど、ランプが調光される場合に起きることだが、発光される光の色温度は低くなる。この振る舞いは、日の出（そして日の出）のパフォーマンスに似ている。太陽の照明輝度が夕方に減少すると（調光）、光はより赤く／オレンジ色になる。こうした色は、暖かい色として知覚される。
【０００７】
米国特許第７０８１７２２号明細書は、ＬＥＤをマルチフェイズで駆動する方法および回路を開示している。お互いに直列に接続され、グループ分けされたＬＥＤストリング（ｓｔｒｉｎｇ）が提供される。それのグループは、分離された導電パス（ｐａｔｈ）を通じてグラウンドに接続されている。
【０００８】
それぞれの導電パスには、位相スイッチが備えられている。入力電圧を増加させると、ＬＥＤストリングは、グループ毎にストリングの下方に向かって順番に電源オンされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７０８１７２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＬＥＤストリングの駆動方法を提供すること、そして、ＬＥＤ照明モジュールの異なる実施例を提供することが本発明の目的である。ＬＥＤ照明モジュールは、ＬＥＤストリングから成るランプおよび発光体を含んでおり、調光され得る整流されたＡＣ主電圧に接続されるように適合されている。調光が適用されると、ＬＥＤストリングは、調光が適用されないときにＬＥＤストリングによって放たれる光よりも低い色温度である光を発光する。ここでは、調光は、位相カット調光と電圧アンプ調光を含んでいる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様において、この目的は、以下の方法によって達成される。すなわち、
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤストリングであって、整流され調光されるＡＣ主電圧が電力供給されるＬＥＤストリングを駆動する方法であって、
それぞれのＬＥＤセグメントは、少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、
前記さらなるＬＥＤセグメントのそれぞれにはスイッチデバイスが並列に接続され、
前記整流され調光されるＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上で、かつ、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以下の場合に前記スイッチデバイスをクローズ状態にして前記第１のＬＥＤセグメントが電力供給される段階と、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が前記第２の電圧レベル以上の場合に前記スイッチデバイスをオープン状態にすることによって前記第１のＬＥＤセグメントと前記さらなるＬＥＤセグメントが電力供給される段階とを含み、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、ＬＥＤストリングの駆動方法である。
【００１２】
ＬＥＤストリングは、これ以降ＬＥＤモジュールとしても参照されるが、直列に接続された複数のＬＥＤセグメントを含んでいる。それぞれのＬＥＤセグメントは、お互いに所望の通りに接続された一つまたはそれ以上のＬＥＤを含み得る。それぞれのＬＥＤセグメントの電圧は、他のセグメントの電圧と同一であるか、または異なってもよい。ＬＥＤストリングにおけるＬＥＤセグメントの数量は異なるように選択されてよいが、少なくとも２つである。
【００１３】
ＬＥＤストリングは、第１の色温度を有する光を発光する一つまたはそれ以上の第１のＬＥＤセグメントと、第２の色温度を有する光を発光する一つまたはそれ以上のさらなるＬＥＤセグメントとを含み得る。一つの第１のＬＥＤセグメントが発光する光の第１の色温度は、他の第１のＬＥＤセグメントが発光する光の第１の色温度と異なってもよい。そして、一つのさらなるＬＥＤセグメントが発光する光の第２の色温度は、他のさらなるＬＥＤセグメントが発光する光の第２の色温度と異なってもよい。
【００１４】
第１のＬＥＤセグメントは、赤色、オレンジ色、黄色、またはアンバー色の光、これらのあらゆる組合せを含む、であり、飽和色または飽和以下の色を含んでいる。
【００１５】
ＬＥＤストリングの異なるＬＥＤセグメントは、異なるＬＥＤセグメントからの光の寄与が、光学的に重ねられる（ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄ）ように構成されている。例えば、光が混合されるのである。ＬＥＤセグメントは、例えば、混合チャンバーの中でお互いに隣り合って配置され得るし、または、散光器もしくは類似の装置を備えるスペースの中に配置され得る。
【００１６】
ＡＣ主電圧が調光されない場合には、第１のＬＥＤセグメントとさらなるＬＥＤセグメントは、主電圧の半サイクルの最中に電力が供給される。主電圧が、第１の電圧レベルと第２の電圧レベルの両方を超える場合である。ＡＣ主電圧が調光される場合には、主電圧の半サイクルの最中の、第１のＬＥＤセグメントの電力供給継続時間およびさらなるＬＥＤセグメントの電力供給継続時間の両方が削減される。ＡＣ主電圧が、主電圧の半サイクルの最中に、第１の電圧レベルを超えるが、第２の電圧レベルは超えないレベルであるように調光される場合は、第１のＬＥＤセグメントだけが半サイクルの最中に電力供給される。従って、調光が低いほど、ＬＥＤストリングが発光する光の色温度について第１のＬＥＤセグメントが、より支配的になる。第１のＬＥＤセグメントが、さらなるＬＥＤセグメントが発光する光の第２の色温度よりも低い第１の色温度である光を発光するので、主電圧が調光される場合には、ＬＥＤストリングは発光する光の知覚される色温度は低下する。これは、ＬＥＤストリングの望ましい振る舞いであり、調光された場合での白熱灯の色温度の振る舞いと類似している。
【００１７】
本発明の第２の態様において、上記の目的は、以下のＬＥＤ照明モジュールによって達成される。すなわち、
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤモジュールであり、それぞれのＬＥＤセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むＬＥＤモジュールと；
ＬＥＤ駆動回路であり：
整流され調光されるＡＣ主電圧に接続するように適合されたＬＥＤ駆動回路の入力端子；
それぞれのさらなるＬＥＤセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス；
前記ＬＥＤ駆動回路の入力端子の間に接続された電流コントロールデバイス；
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路；
を含むＬＥＤ駆動回路と；を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が既定の電圧レベル以下の場合に、それぞれのスイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が既定の電圧レベルより大きい場合に、さらなるＬＥＤセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするＬＥＤ照明モジュールである。
【００１８】
本発明の第３の態様において、上記の目的は、以下のＬＥＤ照明モジュールによって達成される。すなわち、
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤモジュールであり、それぞれのＬＥＤセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むＬＥＤモジュールと；
ＬＥＤ駆動回路であり：
整流され調光されるＡＣ主電圧に接続するように適合されたＬＥＤ駆動回路の入力端子；
前記第１のＬＥＤセグメントに並列に接続されたスイッチデバイスおよびそれぞれのさらなるＬＥＤセグメントに並列に接続されたスイッチデバイス；
前記ＬＥＤ駆動回路の入力端子の間に接続された電流コントロールデバイス；
それぞれの前記スイッチデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路；
を含むＬＥＤ駆動回路と；を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上で、かつ、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以下の場合に、前記第１のＬＥＤセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがオープン状態であり、さらなるＬＥＤセグメントに並列に接続された前記スイッチデバイスがクローズ状態になるように、かつ、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が前記第２の電圧レベル以上の場合に、さらなるＬＥＤセグメントに接続された前記スイッチデバイスがオープン状態になるようにコントロールするよう適合され、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするＬＥＤ照明モジュールである。
【００１９】
本発明の第４の態様において、上記の目的は、以下のＬＥＤ照明モジュールによって達成される。すなわち、
直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを含むＬＥＤモジュールであり、それぞれのＬＥＤセグメントは少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むＬＥＤモジュールと；
ＬＥＤ駆動回路であり：
整流され調光されるＡＣ主電圧に接続するように適合されたＬＥＤ駆動回路の入力端子；
それぞれのＬＥＤセグメントに対して、前記ＬＥＤセグメントの一つの端子とＬＥＤ駆動回路の入力端子との間に接続された電流コントロールデバイス；
それぞれの前記電流コントロールデバイスのオープン状態またはクローズ状態をコントロールするためのコントロール回路；
を含むＬＥＤ駆動回路と；を有し、
前記コントロール回路は、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上の場合に、前記第１のＬＥＤセグメントに電流が流れ、前記さらなるＬＥＤセグメントに電流が流れないように、かつ、前記整流され調光されるＡＣ主電圧が前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以上の場合に、前記第１のＬＥＤセグメントおよび前記さらなるＬＥＤセグメントに電流が流れるように、前記電流コントロールデバイスをコントロールするよう適合され、
前記第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、前記さらなるＬＥＤセグメントは前記第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、かつ、前記第１のＬＥＤセグメントが発光する光と前記さらなるＬＥＤセグメントが発光する光とが重ねられる、
ことを特徴とするＬＥＤ照明モジュールである。
【００２０】
本発明の全ての態様において、特別な技術的特徴は、第１のＬＥＤセグメントは第１の色温度を有する光を発光し、さらなるＬＥＤセグメントは第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光し、かつ、第１のＬＥＤセグメントが発光する光とさらなるＬＥＤセグメントが発光する光が重ねられる、ことである。同様に、第１のＬＥＤセグメントは、整流されたＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上の場合に電力供給され、かつ、さらなるＬＥＤセグメントは、整流されたＡＣ主電圧が第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以上の場合に電力供給される、ということである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の上記および他の態様は、以降に説明される実施例を参照することで、明らかになり、説明される。
【図１ａ】図１ａは、ＬＥＤ照明回路の第１の実施例に係るダイヤグラムであり、異なるモジュールが一点鎖線で示されている。
【図１ｂ】図１ｂは、ＬＥＤ照明回路の第２の実施例に係るダイヤグラムであり、異なるモジュールが一点鎖線で示されている。
【図２】図２は、異なるＬＥＤセグメントにおける電流を表している。図１ａに従ったＬＥＤ照明回路において（整流された）ＡＣ主電圧の半サイクルでの位相角の関数として示されている。
【図３】図６は、図２に示した電流で、図１ａに従ったＬＥＤ照明回路における（整流された）ＡＣ主電圧の位相カット角αの変化に対する、全てのＬＥＤセグメントの全体出力と、平均電流と比較した異なるＬＥＤセグメントの照明出力の比率についてのシミュレーション結果を示している。
【図４】図４は、図３の詳細図である。
【図５】図５は、図１ｂに従ったＬＥＤ照明回路での（整流された）ＡＣ主電圧の半サイクルにおける位相角の関数として、異なるＬＥＤセグメントにおける電流を示している。
【図６】図６は、図５に示した電流で、図１ｂに従ったＬＥＤ照明回路における（整流された）ＡＣ主電圧の位相カット角αの変化に対する、全てのＬＥＤセグメントの全体出力と、平均電流と比較した異なるＬＥＤセグメントの照明出力の比率についてのシミュレーション結果を示している。
【図７】図７は、図１ａに従ったＬＥＤ照明回路での（整流された）ＡＣ主電圧の半サイクルにおける位相角の関数として、異なるＬＥＤセグメントにおける電流を示している。
【図８】図８は、図７に示した電流で、図１ａに従ったＬＥＤ照明回路における（整流された）ＡＣ主電圧の位相カット角αの変化に対する、全てのＬＥＤセグメントの全体出力と、平均電流と比較した異なるＬＥＤセグメントの照明出力の比率についてのシミュレーション結果を示している。
【図９】図９は、ＬＥＤストリングの実施例と、照明輝度とＧＬＳ（白熱灯）について、照明輝度に対する色温度の測定されたグラフを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１ａは、ＬＥＤモジュール２を駆動するためのＬＥＤ駆動回路の実施例を示している。ＬＥＤ駆動回路１は、整流器と調光器５に接続されているＡＣ主電源４を含んだ電源３に接続するように適合されている。
【００２３】
電源３は、ローカルに使用される電圧のアンプ（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）と周波数に従って整流されたＡＣ電圧を供給するための出力端子６，７を有している。電源３によって供給される電圧は、出力端子における平均電圧を変化させることによって調光機能を提供するためのフォワード位相カット電圧、またはリバース位相カット電圧であり得る。自動的に、またはユーザーによって、整流器と調光器５において設定されたカットアングル（ｃｕｔｔｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）に従ったものである。
【００２４】
ＬＥＤモジュール２は、直列に接続された複数のＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４を含んでいる。それぞれのＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４は、所望通りにお互いが接続された一つまたはそれ以上のＬＥＤを含んでいる。それぞれのＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４の電圧は、他のセグメントの電圧と同一であるか、または異なるものであり、例えば、約３０Ｖ、約３６Ｖ、約７０Ｖである。ＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤセグメントの数量は、異なる数を選定することができ、少なくとも２個以上である。ＬＥＤモジュール２は、端子２１、２２、２３、２４、そして２５を有しており、それぞれのＬＥＤセグメントは２つの端子によってアクセス可能である。ＬＥＤセグメント１１は端子２１と２２を有しており、ＬＥＤセグメント１２は端子２２と２３を有し、ＬＥＤセグメント１３は端子２３と２４を有し、そして、ＬＥＤセグメント１４は端子２４と２５を有している。それぞれの端子２１、２２、２３、２４、そして２５は、ＬＥＤ駆動回路１と接続することができる。
【００２５】
ＬＥＤ駆動回路１は、複数の端子３０、３１、３２、３３、３４、３５、そして３９を含んでいる。端子３０と３９は、電源３の出力端子６、７に接続するように適合されている。端子３１、３２、３３、３４、そして３５は、それぞれ、ＬＥＤモジュール２の端子２１、２２、２３、２４、そして２５に接続するように適合されている。ＬＥＤ駆動回路１は、端子３２と３３との間、端子３３と３４との間、および端子３４と３５との間に、それぞれ接続されたスイッチデバイス４１、４２そして４３を含んでいる。ＬＥＤ駆動回路１における使用に好適なスイッチデバイスの例としては、フィールド効果トランジスターやバイポーラトランジスターといった、スイッチ可能なトランジスターがある。ＬＥＤ駆動回路１の端子３５と３９との間には、電流コントロールデバイス４５が接続されている。ＬＥＤ駆動回路１は、さらに、スイッチデバイス４１、４２、そして４３に動作可能に接続されたコントロール回路４６を含んでおり、使用時には、スイッチデバイス４１、４２、そして４３を所望のタイミングで、オープン状態（非導電）またはクローズ状態（導電）にさせる。こうしたオペレーションの時間割は、以下に説明される。コントロール回路４６は、さらに、任意で、動作可能に電流コントロールデバイス４５に接続され得る。動作時に、電流コントロールデバイス４５を通じて流れる電流を所望のタイミングでコントロールするためであり、それはパルス幅変調でもあり得る。
【００２６】
代替的な実施例においては、整流器と調光器５は、ＬＥＤ駆動回路１の一部であり得ることに留意すべきである。
【００２７】
ＬＥＤ駆動回路１とＬＥＤモジュール２の組合せは、ＬＥＤ照明モジュールとして参照されることになる。
【００２８】
図１ｂは、電源３からＬＥＤモジュール２を駆動するためのＬＥＤ駆動回路８の実施例を示している。ＬＥＤモジュール２と電源３の構成は、図１ａに関して説明した構成と類似または同一であり、コンポーネントを特定するのに同一の参照番号が使用されている。
【００２９】
ＬＥＤ駆動回路８は、複数の端子５０、５１、５２、５３、５４、５５、そして５９を含んでいる。端子５０と５９は、電源３の出力端子６、７に接続するように適合されている。端子５１、５２、５３、５４、そして５５は、それぞれ、ＬＥＤモジュール２の端子２１、２２、２３、２４、そして２５に接続するように適合されている。ＬＥＤ駆動回路８は、端子５２と５９との間、端子５３と５９との間、端子５４と５９との間、および端子５５と５９との間にそれぞれ接続された複数の電流コントロールデバイス６１、６２、６３、そして６４を含んでいる。ＬＥＤ駆動回路８は、さらに、任意で電流コントロールデバイス６１、６２、６３、そして６４に接続されたコントロール回路６６を含んでおり、動作時には、それぞれの電流コントロールデバイス６１、６２、６３、そして６４を通じて流れる電流をコントロールする。こうしたオペレーションの例が以降に示される。
【００３０】
ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４は、動作時に、異なる色の光を発光する。以下の光の色が区別される。
−コールドホワイト（Ｃｏｌｄ  Ｗｈｉｔｅ：ＣＷ）光は、高色温度を有しており、例えば５０００Ｋ（ケルビン）である。
−ニュートラル（ｎｅｕｔｒａｌ）ホワイトまたはノーマルホワイト（ｎｏｒｍａｌ  ｗｈｉｔｅ：ＮＷ）光は、コールドホワイトよりも低い色温度を有しており、例えば４０００Ｋである。
−ウォームホワイト（ｗａｒｍ  ｗｈｉｔｅ：ＷＷ）光は、黄色やオレンジ色といった光で、ＮＷより低い色温度である。
−アンバー（ａｍｂｅｒ：ＡＭ）光は、ＷＷより色温度が低い。
−レッド（ｒｅｄ：ＲＤ）光は、ＡＭより色温度が低い。
【００３１】
ＬＥＤモジュール２において、少なくとも一つのＬＥＤセグメントが、ＮＷ光、ＷＷ光、ＡＭ光、及び／又はＲＤ光を発光し、別の少なくとも一つのＬＥＤセグメントは、ＣＷ光、ＮＷ光（先の少なくとも一つのＬＥＤセグメントがＮＷ光を発光していない場合）、及び／又はＷＷ光（先の少なくとも一つのＬＥＤセグメントがＮＷ光またはＷＷ光を発光していない場合）発光する。このように、以下の表１に従って、異なるＬＥＤセグメント１１、１２、１３、そして１４により、光の組合せが発光される。表１で、Ｘは、同一の列および行における光の組合せを示している。
【表１】
2013545238.tif 000001
表１：ＬＥＤモジュールにおける色の組合せ
【００３２】
図２は、図１ａの回路に係る実施例のオペレーションを説明している。ＬＥＤセグメント１１が、ＷＷ光またはＡＭ光またはＲＤ／ＡＭ光を発光しており、他の少なくとも一つのＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４は、ＬＥＤセグメント１１よりも高い色温度を有する光を発光している。オペレーションのモードは、電源３により一定電流を供給するものである。このオペレーションのモードにおいては、ＬＥＤセグメントを通じて流れる電流は、ターンオン（ｔｕｒｎ  ｏｎ）されたＬＥＤセグメントの数量の関数として調整されてはいない。
【００３３】
図２において、曲線Ｖは、整流された主電圧Ｖを表している。曲線Ｖで示されるように、整流された主電圧の半サイクル（位相角が０から１８０度に渡るもの）において、電圧Ｖのアンプは、０度での０値から９０度での最高値まで増加し、１８０度での０値にまで戻る。
【００３４】
ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４は、ほぼ同一のオン電圧（ｏｎ−ｖｏｌｔａｇｅ）を有するものと想定されている。さらに、０度において、全てのスイッチデバイス４１、４２、そして４３がクローズ状態にあり、もしくは、スイッチデバイス４１、４２、そして４３の少なくとも一つはオープン状態にあることが想定されている。
【００３５】
電圧Ｖが０度から先に向かって増加していくと、電圧Ｖは、約１１度において、ＬＥＤセグメントを動作させるための電流Ｉ、電流コントロールデバイス４５によってアンプがコントロールされたもの、として十分な第１のレベルにある。その時点では、全てのスイッチデバイス４１、４２、そして４３はクローズ状態にあり、もしくは、クローズ状態にされる。そして、電流Ｉが、ＬＥＤセグメント１１、クローズされたスイッチ４１、４２、そして４３、および電流コントロールデバイス４５を通じて流れることになる。
【００３６】
約２３度において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１と１２が導電性であるように、そして、電流Ｉが、電流コントロールデバイス４５によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１と１２の直列接続の中を流れるのに、十分な第２のレベルにある。その時点では、スイッチデバイス４１がオープン状態にされ、一方、スイッチデバイス４２と４３はクローズ状態のままである。電流Ｉは、既にＬＥＤセグメント１１を通じて流れているが、ＬＥＤセグメント１２の中にも流れる。ＬＥＤセグメント１２を通じて流れる電流は、Ｉ１２として示されている。
【００３７】
約３６度において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１、１２そして１３が導電性であるように、そして、電流Ｉが、電流コントロールデバイス４５によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１、１２そして１３の直列接続の中を流れるのに、十分な第３のレベルにある。その時点では、スイッチデバイス４１はオープン状態のままであり、スイッチデバイス４２はオープン状態にされ、スイッチデバイス４３はクローズ状態のままである。電流Ｉは、既にＬＥＤセグメント１１と１２を通じて流れているが、ＬＥＤセグメント１３の中にも流れる。ＬＥＤセグメント１３を通じて流れる電流は、Ｉ１３として示されている。
【００３８】
約５２度において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４が導電性であるように、そして、電流Ｉが、電流コントロールデバイス４５によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４の直列接続の中を流れるのに、十分な第４のレベルにある。その時点では、スイッチデバイス４１と４２はオープン状態のままであり、スイッチデバイス４３はオープン状態にされる。
電流Ｉは、既にＬＥＤセグメント１１、１２と１３を通じて流れているが、ＬＥＤセグメント１４の中にも流れる。ＬＥＤセグメント１４を通じて流れる電流は、Ｉ１４として示されている。
【００３９】
約５２度から約１２８度の間において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４が導電性であるように、そして、電流Ｉが、電流コントロールデバイス４５によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４の直列接続の中を流れるのに、十分な第４のレベルより上にあるままである。全てのスイッチデバイス４１、４２、そして４３はオープン状態のままである。
【００４０】
約１２８度において、電圧Ｖは第４のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１４が導電性であるには不十分となる。しかし、ＬＥＤセグメント１１、１２、そして１３が導電性であるには依然として十分であり、電流Ｉは、電流コントロールデバイス４５によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１、１２、そして１３の直列接続の中を流れるのに十分である。その時点では、スイッチデバイス４３がクローズ状態にされ、一方、スイッチデバイス４１と４２はオープン状態のままである。
電流Ｉは、ＬＥＤセグメント１１、１２と１３の中を流れ続けている。電流Ｉ１４は０（ゼロ）になる。
【００４１】
約１４４度において、電圧Ｖは第３のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１３が導電性であるには不十分となる。しかし、ＬＥＤセグメント１１と１２が導電性であるには依然として十分であり、電流Ｉは、電流コントロールデバイス４５によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１と１２の直列接続の中を流れるのに十分である。その時点では、スイッチデバイス４２がクローズ状態にされ、一方、スイッチデバイス４１はオープン状態のままであり、スイッチデバイス４３はクローズ状態のままである。電流Ｉは、ＬＥＤセグメント１１と１２の中を流れ続けている。電流Ｉ１３は０（ゼロ）になる。
【００４２】
約１５７度において、電圧Ｖは第２のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１２が導電性であるには不十分となる。しかし、ＬＥＤセグメント１１が導電性であるには依然として十分であり、電流Ｉは、電流コントロールデバイス４５によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１の中を流れるのに十分である。その時点では、スイッチデバイス４１がクローズ状態にされ、一方、スイッチデバイス４２と４３はクローズ状態のままであり、スイッチデバイス４３はクローズ状態のままである。電流Ｉは、ＬＥＤセグメント１１の中を流れ続けている。電流Ｉ１２は０（ゼロ）になる。
【００４３】
約１６９度において、電圧Ｖは第１のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１１が導電性であるには不十分となる。電流Ｉ１１は０（ゼロ）になる。
【００４４】
約１６９度を越えると、それぞれのスイッチデバイスは、オープン状態かクローズ状態にある。電圧Ｖは、電流ＩがＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４のいずれかの中を流れるには、不十分である。
【００４５】
図３は、ＬＥＤモジュール２の全体照明出力と比較したＬＥＤセグメントの照明出力の比率Ｒ（ＬＥＤセグメント１１（比率Ｒ１１）、ＬＥＤセグメント１２（比率Ｒ１２）、ＬＥＤセグメント１３（比率Ｒ１３）、そしてＬＥＤセグメント１４（比率Ｒ１４））を示している（縦軸）。それぞれのＬＥＤセグメント１１、１２、１３、そして１４について、整流器と調光器５におけるＡＣ主電圧に係る位相カット角α（横軸）に対するものである。全ての位相カット角において、次の式が成立している。Ｒ１１＋Ｒ１２＋Ｒ１３＋Ｒ１４＝１００％  
【００４６】
位相カット角αが０度（位相カットなし）の場合に、ＬＥＤモジュール２の全体照明出力におけるＬＥＤセグメント１１の照明出力の比率Ｒ１１は、ＡＣ主電圧の半サイクルに渡って見られるように、約３３％である。ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４について、比率Ｒ１２、Ｒ１３，そしてＲ１４は、それぞれ約２８％、２３％、そして１６％である。
【００４７】
図２からわかるように、そして図３に見られるように、比率Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３，そしてＲ１４は、位相カット角αが０度から１１度の間は同じままである。あらゆるＬＥＤセグメントの導電回数に影響しないからである。さらに、図２からわかるように、そして図３に見られるように、比率Ｒ１４は、位相カット角αが１２８度以上の場合に、０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１４は、導電性がないからである。位相カット角αが１４４度以上の場合には、比率Ｒ１３が０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１３は、導電性がないからである。
位相カット角αが１５７度以上の場合には、比率Ｒ１２が０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１２は、導電性がないからである。位相カット角αが１５７度から１６９度の間の場合には、比率Ｒ１１は１００％になる。ＬＥＤセグメント１１は、電圧Ｖの半サイクルの最中に導電状態になる唯一のものだからである。位相カット角αが１６９度以上の場合には、比率Ｒ１１は０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１１は、導電性がないからである。事実上、位相カット角αが１６９度以上の場合には、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、または１４のいずれも導電性がない。
【００４８】
図３において、曲線Ｉａｖは、異なる位相カット角αにおける、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４を通じて流れる平均電流を示している。
【００４９】
図４は、図３の詳細を示している。例えば、整流器と調光器５の典型的な動作範囲である、位相カット角αが３０度から１５０度の間の曲線Ｒ１１を示している。図３で説明したように、位相カット角αが図４に係る動作範囲の中で増加する場合には、ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４に対する、それぞれの比率Ｒ１２、Ｒ１３そしてＲ１４は、実質的に同じであるか、減少する。しかしながら、位相カット角αが図４に係る動作範囲の中で増加すると、比率Ｒ１１は著しく増加する。
【００５０】
ＬＥＤセグメント１１の発光した光の色温度が、ＬＥＤセグメント１２、１３、１４の少なくとも一つの色温度よりも低い場合ＬＥＤモジュール２のＬＥＤストリングを調光する効果は、位相カット角αが増加するときＬＥＤモジュール２が発光する光の色温度が減少することである。ＬＥＤセグメント１１が、他のＬＥＤセグメント１２、１３、１４に対して支配的になるためであり、別の言葉で言えば、比率Ｒ１１が、他のいずれの比率Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４よりも増大するからである。結果として、ＬＥＤモジュール２を調光すると、発光される光の（全体）色温度は、白熱灯と同じように減少する。この効果は好ましいものである。ＬＥＤモジュールのユーザーは、ＢＢＬ（ブラックボディライン（ｂｌａｃｋ  ｂｏｄｙ  ｌｉｎｅ））作用に似た色作用を知覚する。
【００５１】
例えば、少なくともＬＥＤセグメント１１は、ＲＤ光、またはＲＤ／ＡＭ光を発光し、一方、他のＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４の少なくとも一つがＷＷ光、ＮＷ光、及び／又はＣＷ光を発光する。
【００５２】
図５は、図１ｂの回路に係る実施例のオペレーションを説明している。ＬＥＤセグメント１１は、ＷＷ光、ＲＤ光、ＡＭ光、またはＲＤ／ＡＭ光を発光し、ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４の少なくとも一つがＬＥＤセグメント１１よりも高い色温度の光を発光する。オペレーションのモードは、電源３により一定電流を供給するものである。このオペレーションのモードにおいては、ＬＥＤセグメントを通じて流れる電流は、ターンオンされたＬＥＤセグメントの数量の関数として調整されている。
【００５３】
図５において、曲線Ｖは、整流された主電圧Ｖの半サイクル（位相角が０から１８０度）を示している。
【００５４】
全てのＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４は、ほぼ同一のオン電圧を有するものと想定されている。
【００５５】
電圧Ｖが０度から先に向かって増加していくと、電圧Ｖは、約１１度において、ＬＥＤセグメントを動作させるための電流Ｉ、電流コントロールデバイス６１によってアンプがコントロールされたもの、として十分な第１のレベルにある。他のＬＥＤセグメント１２、１３、１４の中に電流は流れていない。
【００５６】
約２３度において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１と１２が導電性であるために十分な第２のレベルにある。電流Ｉは、直列接続のＬＥＤセグメント１１と１２の中を流れるために値Ｉ２、電流コントロールデバイス６２によってアンプがコントロールされたもの、を持つように調整される。電流コントロールデバイス６１は、コントロール回路６６によって、電流を導電しないようにコントロールされる。他のＬＥＤセグメント１３と１４には電流が流れない。
【００５７】
約３６度において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１、１２、そして１３が導電性であるために十分な第３のレベルにある。電流Ｉは、直列接続のＬＥＤセグメント１１、１２、そして１３の中を流れるために値Ｉ３、電流コントロールデバイス６３によってアンプがコントロールされたもの、を持つように調整される。電流コントロールデバイス６１と６２は、コントロール回路６６によって、電流を導電しないようにコントロールされる。
ＬＥＤセグメント１４には電流が流れない。
【００５８】
約５２度において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４が導電性であるために十分な第４のレベルにある。電流Ｉは、直列接続のＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４の中を流れるために値Ｉ４、電流コントロールデバイス６４によってアンプがコントロールされたもの、を持つように調整される。電流コントロールデバイス６１、６２、そして６３は、コントロール回路６６によって、電流を導電しないようにコントロールされる。
【００５９】
約５２度から約１２８度の間において、電圧Ｖは、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４が導電性であるように、そして、電流Ｉが、電流コントロールデバイス６４によって依然アンプがコントロールされたものであるが、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３そして１４の直列接続の中を流れるのに、十分な第４のレベルより上にあるままである。全ての電流コントロールデバイス６１、６２、そして６３はオープン状態のままであり、例えば、電流を導電しない。
【００６０】
約１２８度において、電圧Ｖは第４のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１４が導電性であるには不十分となる。しかし、ＬＥＤセグメント１１、１２、そして１３が導電性であるには依然として十分であり、電流Ｉが、ＬＥＤセグメント１１、１２、そして１３の直列接続の中を流れるのに十分である。その時点では、電流コントロールデバイス６３は、電流Ｉのアンプを値Ｉ３に調整する。電流コントロールデバイス６１と６２は、コントロール回路６６によって、電流を導電しないようにコントロールされる。
【００６１】
約１４４度において、電圧Ｖは第３のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１３と１４が導電性であるには不十分となる。しかし、ＬＥＤセグメント１１と１２が導電性であるには依然として十分であり、電流Ｉが、ＬＥＤセグメント１１と１２の直列接続の中を流れるのに十分である。その時点では、電流コントロールデバイス６２は、電流Ｉのアンプを値Ｉ２に調整する。電流コントロールデバイス６１は、コントロール回路６６によって、電流を導電しないようにコントロールされる。
【００６２】
約１５７度において、電圧Ｖは第２のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４が導電性であるには不十分となる。しかし、ＬＥＤセグメント１１が導電性であるには依然として十分であり、電流Ｉが、ＬＥＤセグメント１１の中を流れるのに十分である。その時点では、電流コントロールデバイス６１は、電流Ｉのアンプを値Ｉ１に調整する。
【００６３】
約１６９度において、電圧Ｖは第１のレベルより下まで減少し、ＬＥＤセグメント１１が導電性であるには不十分となる。電流Ｉは０（ゼロ）になる。
【００６４】
約１６９度を越えると、電圧Ｖは、電流ＩがＬＥＤセグメント１１、１２、１３または１４のいずれかの中を流れるには、不十分である。
【００６５】
図６は、ＬＥＤモジュール２の全体照明出力と比較したＬＥＤセグメントの照明出力の比率Ｒ（ＬＥＤセグメント１１（比率Ｒ１１）、ＬＥＤセグメント１２（比率Ｒ１２）、ＬＥＤセグメント１３（比率Ｒ１３）、そしてＬＥＤセグメント１４（比率Ｒ１４））を示している（縦軸）。それぞれのＬＥＤセグメント１１、１２、１３、そして１４について、整流器と調光器５におけるＡＣ主電圧に係る位相カット角α（横軸）に対するものである。全ての位相カット角において、次の式が成立している。Ｒ１１＋Ｒ１２＋Ｒ１３＋Ｒ１４＝１００％
【００６６】
位相カット角αが０度（位相カットなし）の場合に、ＬＥＤモジュール２の全体照明出力におけるＬＥＤセグメント１１の照明出力の比率Ｒ１１は、ＡＣ主電圧の半サイクルに渡って見られるように、約４２％である。ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４について、比率Ｒ１２、Ｒ１３，そしてＲ１４は、それぞれ約２７％、１９％、そして１２％である。
【００６７】
図５からわかるように、そして図６に見られるように、比率Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３，そしてＲ１４は、位相カット角αが０度から１１度の間は同じままである。あらゆるＬＥＤセグメントの導電回数に影響しないからである。さらに、図５からわかるように、そして図６に見られるように、比率Ｒ１４は、位相カット角αが１２８度以上の場合に、０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１４は、導電性がないからである。位相カット角αが１４４度以上の場合には、比率Ｒ１３が０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１３は、導電性がないからである。
位相カット角αが１５７度以上の場合には、比率Ｒ１２が０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１２は、導電性がないからである。位相カット角αが１５７度から１６９度の間の場合には、比率Ｒ１１は１００％になる。ＬＥＤセグメント１１は、電圧Ｖの半サイクルの最中に導電状態になる唯一のものだからである。位相カット角αが１６９度以上の場合には、比率Ｒ１１は０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１１は、導電性がないからである。事実上、位相カット角αが１６９度以上の場合には、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、または１４のいずれも導電性がない。
【００６８】
図６において、曲線Ｉａｖは、異なる位相カット角αにおける、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４を通じて流れる平均電流を示している。
【００６９】
図６から以下のことがわかる。ＬＥＤモジュール２のＬＥＤストリングを調光する効果は、位相カット角αが増加するときＬＥＤモジュール２が発光する光の色温度が減少することである。ＬＥＤセグメント１１が、他のＬＥＤセグメント１２、１３、１４に対して支配的になるためであり、別の言葉で言えば、比率Ｒ１１が、他のいずれの比率Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４よりも増大するからである。結果として、ＬＥＤモジュール２を調光すると、発光される光の（全体）色温度は、白熱灯と同じように減少する。
【００７０】
図７は、図１ａの回路に係る実施例のオペレーションを説明している。ＬＥＤセグメント１１が、ＷＷ光、ＲＤ光、ＡＭ光、またはＲＤ／ＡＭ光を発光しており、他の少なくとも一つのＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４は、ＬＥＤセグメント１１よりも高い色温度を有する光を発光している。オペレーションのモードは、電源３より５０％変調されたＬＥＤセグメント電流を供給するものである。このオペレーションのモードにおいては、ＬＥＤセグメントを通じて流れる電流は、電圧Ｖの半サイクルに渡って変化する。
【００７１】
図７において、曲線Ｖは、整流された主電圧Ｖの半サイクル（位相角が０から１８０度）を表している。
【００７２】
ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４は、ほぼ同一のオン電圧を有することが想定されている。
【００７３】
図７に示されたオペレーションのモードにおける図１ａに係る回路の説明のために、前出の図３の説明が参照される。唯一の違いは、ＬＥＤセグメントを通じて流れる電流Ｉは、５０％のパルス幅変調がされていることである。
【００７４】
図８は、ＬＥＤモジュール２の全体照明出力と比較したＬＥＤセグメントの照明出力の比率Ｒ（ＬＥＤセグメント１１（比率Ｒ１１）、ＬＥＤセグメント１２（比率Ｒ１２）、ＬＥＤセグメント１３（比率Ｒ１３）、そしてＬＥＤセグメント１４（比率Ｒ１４））を示している（縦軸）。それぞれのＬＥＤセグメント１１、１２、１３、そして１４について、整流器と調光器５におけるＡＣ主電圧に係る位相カット角α（横軸）に対するものである。全ての位相カット角において、次の式が成立している。Ｒ１１＋Ｒ１２＋Ｒ１３＋Ｒ１４＝１００％
【００７５】
位相カット角αが０度（位相カットなし）の場合に、ＬＥＤモジュール２の全体照明出力におけるＬＥＤセグメント１１の照明出力の比率Ｒ１１は、ＡＣ主電圧の半サイクルに渡って見られるように、約３３％である。ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４について、比率Ｒ１２、Ｒ１３，そしてＲ１４は、それぞれ約２８％、２３％、そして１６％である。
【００７６】
図７からわかるように、そして図８に見られるように、比率Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３，そしてＲ１４は、位相カット角αが０度から１１度の間は同じままである。あらゆるＬＥＤセグメントの導電回数に影響しないからである。さらに、図７からわかるように、そして図８に見られるように、比率Ｒ１４は、位相カット角αが１２８度以上の場合に、０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１４は、導電性がないからである。位相カット角αが１４４度以上の場合には、比率Ｒ１３が０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１３は、導電性がないからである。
位相カット角αが１５７度以上の場合には、比率Ｒ１２が０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１２は、導電性がないからである。位相カット角αが１５７度から１６９度の間の場合には、比率Ｒ１１は１００％になる。ＬＥＤセグメント１１は、電圧Ｖの半サイクルの最中に導電状態になる唯一のものだからである。位相カット角αが１６９度以上の場合には、比率Ｒ１１は０（ゼロ）になる。そうした位相カット角αにおいてＬＥＤセグメント１１は、導電性がないからである。事実上、位相カット角αが１６９度以上の場合には、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、または１４のいずれも導電性がない。
【００７７】
図８において、曲線Ｉａｖは、異なる位相カット角αにおける、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、１４を通じて流れる平均電流を示している。
【００７８】
図８から以下のことがわかる。ＬＥＤモジュール２のＬＥＤストリングを調光する効果は、位相カット角αが増加するときＬＥＤモジュール２が発光する光の色温度が減少することである。ＬＥＤセグメント１１が、他のＬＥＤセグメント１２、１３、１４に対して支配的になるためであり、別の言葉で言えば、比率Ｒ１１が、他のいずれの比率Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４よりも増大するからである。結果として、ＬＥＤモジュール２を調光すると、発光される光の（全体）色温度は、白熱灯と同じように減少する。
【００７９】
図３（図４と併せて）、図６、図８と比較すると、これら３つのシナリオにおいて、ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４に対する、それぞれの比率Ｒ１２、Ｒ１３、そしてＲ１４は、図４で示された動作範囲といった、位相カット角αの代表的な動作範囲では、実質的に同じであるか、減少することがわかる。しかしながら、位相カット角αが動作範囲の中で増加すると、比率Ｒ１１は著しく増加する。比率Ｒ１１は、電流コントロールデバイス４５（図１ａ、図２、図３、図４、図７、そして図８）または６１（図１ｂ、図５、そして図６）に係る既定のそれぞれのコントロールによってＬＥＤセグメント１１を通じて流れる電流を調整することにより、追加的に調整され、おそらく、電流コントロールデバイス６２、６３、及び／又は６４（図１ｂ、図５、そして図６）に係るコントロールによって補完される。
【００８０】
図１におけるＬＥＤ駆動回路１は、ＬＥＤセグメント１２、１３、そして１４にそれぞれ並列に接続されるように適合されたスイッチデバイス４１、４２、そして４３を有することに留意すべきである。ＬＥＤセグメント１１に対して、スイッチデバイスは存在しない。しかしながら、ＬＥＤ駆動回路１の代替的な実施例において、ＬＥＤセグメント１１も、また、並列に接続され、スイッチをオープンまたはクローズするコントロールのためのコントロール回路４６に動作可能に接続されたスイッチデバイスを有し得る。そうした状況において、電圧Ｖが第１のレベルにある場合には、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、そして１４のいずれが電流Ｉを流すように選択されてもよく、対応するスイッチデバイスがオープン状態にされる。このことは、そうした場合において、ＬＥＤセグメント１１が第１のＬＥＤセグメントである必要はなく、他のＬＥＤセグメントの少なくとも一つの色温度よりも低い色温度の光を発光する必要もないことを意味している。導電性があり、他のＬＥＤセグメントの少なくとも一つの色温度よりも低い色温度の光を発光する第１のＬＥＤセグメントは、ＬＥＤ駆動回路がそれぞれ一つのＬＥＤセグメントに並列に接続されるように適合されたスイッチデバイスを有する場合には、ＬＥＤセグメント１１、１２、１３、または１４のいずれかであるように選択され得る。
【００８１】
図１ａおよび図１ｂにおいて、それぞれ示したように、ＬＥＤ駆動回路１および８のオペレーションに係る前出の記載においては、全てのＬＥＤセグメントがほぼ同じオン電圧、例えば、ＬＥＤセグメントが電流を流し始める電圧、を有するものと想定されている。
しかしながら、異なるＬＥＤセグメントは異なるオン電圧を有することがあり、関連のＬＥＤセグメントが導電性であり光を発光することを開始または終了する位相角に影響する。
【００８２】
図９は、ＥＭＢと記された、第１のグラフを示している。それぞれ５０Ｖである６つのＬＥＤセグメントを含んでいるＬＥＤモジュールの実施例に係る色温度Ｔ（Ｋ）の測定値であり、調光範囲に渡ってＬＥＤモジュールの照明輝度Ｌ１（％）がプロットされている。比較のために、同じグラフの中に、照明輝度に対する共通ＧＬＳ（白熱灯）の色温度がプロットされている。見てわかるように、ＬＥＤモジュールとＧＬＳの両方にとって、発光された光の色温度は同じように減少しており、ＬＥＤモジュールの発光する光の色温度は、ＧＬＳと類似の振る舞いをすることを示している。
【００８３】
上記に説明され記述された本発明は、ヨーロッパにおける２３０Ｖ，５０Ｈｚ、ＵＳＡにおける１１０Ｖ，６０Ｈｚといった、異なる主コンセント電圧および周波数に対しても一般的に適用可能である。５０Ｈｚにおいては、主電圧の半サイクル（０から１８０度）は１０ｍｓかかる。６０Ｈｚにおいては、主電圧の半サイクルは８．３ｍｓかかる。
【００８４】
ＬＥＤモジュール２は、少なくとも２つのＬＥＤセグメントを含み得る。
【００８５】
上記に説明したように、本発明は、直列に接続された第１のＬＥＤセグメントおよび少なくとも一つのさらなるＬＥＤセグメントを駆動するための方法またはデバイスに関するものである。それぞれのＬＥＤセグメントは、少なくとも一つの発光ダイオード、ＬＥＤを有している。ＬＥＤストリングは、整流されたＡＣ主電圧によって電力供給される。第１のＬＥＤセグメントは、整流されたＡＣ主電圧が第１の電圧レベル以上の場合に電力供給される。そして、第１のＬＥＤセグメントとさらなるＬＥＤセグメントは、整流されたＡＣ主電圧が第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベル以上の場合に電力供給される。
第１のＬＥＤセグメントは、第１の色温度を有する光を発光し、さらなるＬＥＤセグメントは、第１の色温度よりも高い第２の色温度を有する光を発光する。調光されるときの、ＬＥＤストリングによって発光される光の色温度の変化は、白熱灯の色温度の変化に類似している。
【００８６】
本発明は、図面または前出の記載において、その詳細が説明され記述されてきたが、そうした説明および記載は、説明的または例示的なものであり、限定的なものではないと考えられるべきである。つまり、本発明は、開示された実施例に限定されるものではない。
図面、明細書、および添付の特許請求の範囲を研究すれば、クレームされた本発明の実施において、当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され、もたらされ得る。請求項において、用語「含む（“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ“」は、他のエレメントまたはステップの存在を排除するものではなく、不定冠詞「一つの（”ａ“または”ａｎ“）」は、複数を排除するものではない。異なる独立請求項がお互いに特定のエレメントを引用しているという事実だけでは、これらのエレメントが組合せにおいて使用され得ないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照番号も、発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。