(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体光源であって、
ＣＩＥ１９３１色空間図における黒体放射曲線の一方側に第１の色点を有する光を発する第１の構成要素光源であって、第１の波長の光を発するＬＥＤと、その光の一部を第２の波長の光へと変換する第１の光変換材料からなる第１の層とを備える第１の構成要素光源と、
ＣＩＥ１９３１色空間図における前記黒体放射曲線の他方側に第２の色点を有する光を発する第２の構成要素光源であって、前記第１の波長の光を発するＬＥＤと、その光の一部を前記第２の波長の光へと変換する前記第１の光変換材料からなる第２の層とを備える第２の構成要素光源と、
前記固体光源が前記第１または第２の色点よりも前記黒体放射曲線の白色点に近い色点を有するように前記第１および第２の構成要素光源に給電するインタフェース回路であって、前記第１の構成要素光源を通じて流れる第１の平均電流を設定すると共に、前記第２の構成要素光源を通じて流れる第２の平均電流を設定し、前記第１の平均電流が前記第２の平均電流と異なる、インタフェース回路と、
を備える固体光源。
【請求項２】
前記インタフェース回路は、前記第１の構成要素光源によって生成される光の第１の強度を示す第１の信号と、前記第２の構成要素光源によって生成される光の第２の強度を示す第２の信号とを生成する光検出器と、前記第１および第２の信号を第１および第２の目標値に維持するように前記第１および第２の平均電流を変えるためのコントローラとを備える、請求項１に記載の固体光源。
【請求項３】
前記第１および第２の色点を結び付けるライン上に位置しないＣＩＥ１９３１色空間図における第３の色点を有する光を発する第３の構成要素光源を更に備え、前記インタフェース回路が前記第３の構成要素光源にも給電する、請求項１に記載の固体光源。
【請求項４】
前記第１、第２、および、第３の色点は、前記黒体放射曲線の一部を含む前記ＣＩＥ１９３１色空間図における三角形を画定する、請求項３に記載の固体光源。
【請求項５】
前記第３の構成要素光源は、前記第１の波長の光を発するＬＥＤと、前記第１の光変換材料とは異なる第２の光変換材料とを備える、請求項３に記載の固体光源。
【請求項６】
前記第３の構成要素光源は、前記第１の波長とは異なる波長の光を発するＬＥＤを備える、請求項３に記載の固体光源。
【請求項７】
前記インタフェース回路は、前記第１、第２、および、第３の構成要素光源のそれぞれによって生成される光の第１、第２、および、第３の強度を示す第１、第２、および、第３の信号を生成する光検出器と、前記第１、第２、および、第３の信号を第１、第２、および、第３の目標値にそれぞれ維持するように前記第１、第２、および、第３の平均電流を変えるためのコントローラとを備える、請求項３に記載の固体光源。
【請求項８】
固体光源を製造する方法であって、
ＣＩＥ１９３１色空間図における黒体放射曲線の一方側に第１の色点を有する光を発する第１の構成要素光源であって、第１の波長の光を発するＬＥＤと、その光の一部を第２の波長の光へと変換する第１の光変換材料からなる第１の層とを備える第１の構成要素光源を設けるステップと、
ＣＩＥ１９３１色空間図における前記黒体放射曲線の他方側に第２の色点を有する光を発する第２の構成要素光源であって、前記第１の波長の光を発するＬＥＤと、その光の一部を前記第２の波長の光へと変換する前記第１の光変換材料からなる第２の層とを備える第２の構成要素光源を設けるステップと、
前記第１および第２の構成要素光源がそれらの電力レベルで給電されるときに、前記固体光源が前記第１または第２の色点よりも前記黒体放射曲線の白色点に近い色点を有するように前記第１および第２の構成要素光源のための第１および第２の電力レベルをそれぞれ決定するステップと、
前記第１および第２の構成要素光源にそれらの電力レベルで給電するインタフェース回路を設けるステップと、
を含む方法。
【請求項９】
前記インタフェース回路は、波長の第１および第２の帯域における光強度を示す信号を生成する光検出器を備え、前記電力レベルは、前記光検出器が所定の色点を有する光で照明されるときに前記信号の値を記憶することによって決定される、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、白熱ランプおよび蛍光光源などの従来の光源に取って代わる魅力的な候補である。ＬＥＤは、白熱ランプよりも高い光変換効率を有するとともに、両方のタイプの従来の光源よりも長い寿命を有する。また、現在、幾つかのタイプのＬＥＤは蛍光光源よりも高い変換効率を有しており、また、更に高い変換効率が実験室で実証されてきた。
【０００２】
残念ながら、ＬＥＤは比較的狭いスペクトル帯域で光を形成する。したがって、任意の色を有する光源を形成するために、複数のＬＥＤを有する複合光源がしばしば利用される。例えば、特定の色と適合するものとして知覚される発光を成すＬＥＤベースの光源は、赤色、緑色および青色発光ＬＥＤからの光を組み合わせることによって構成することができる。様々な色の強度の比率は、人間の観察者によって知覚される光の色を設定する。
【０００３】
従来の照明システムに取って代わるためには、人間の観察者に対して「白色」にみえる光を生成するＬＥＤベースの光源が必要とされる。白色に見え且つ蛍光光源の変換効率に相当する変換効率を有する光源は、青色光の一部を黄色光へ変換するリン光体の層で覆われる青色ＬＥＤから構成することができる。そのような光源は、以下の説明において「リン変換型」光源と称される。黄色光に対する青色光の比率が正しく選択される場合、結果として得られる光源は人間の観察者に対して白色にみえる。
【０００４】
残念ながら、そのようなリン変換型光源の均一性は、特に観察者によって同時に観察されるディスプレイを照明するために２つの白色ＬＥＤが使用される場合に問題を与える。全ての白色光源が同一にみえるとは限らない。例えば、白熱光は、「色温度」まで加熱される黒体によって近似されるスペクトルを発する。色温度が高くなるように光が操作される場合には、白色光が更に青みがかってみえる。色温度が低い場合、光は、更に赤みがかってみえるとともに、色温度が更に高い光よりも「暖かい」ように知覚される。
【０００５】
また、白色ＬＥＤは、青色光を変換するために使用される特定のリン光体とＬＥＤを覆うリン光体の量とに応じて、それらの有効色温度も異なる。非常に僅かなリン光体がＬＥＥＤを覆っている場合には、光源が青みがかってみえる。これは、多量の青色光が変換されることなくＬＥＤから逃げるからである。同様に、リン光体層が非常に厚い場合には、光源が黄色みを帯びてみえる。これは、非常に多くの青色光が変換されたためである。
【０００６】
ＬＥＤダイ上に横たわるリン光体の量、および、リン光体が照明される様式は、製造プロセス中において、バッチ毎におよび同じバッチで製造される光源間で大きく異なる可能性がある。その結果、個々のＬＥＤは、それらの有効「色温度」が大きく異なる可能性がある。人間の観察者によって同時に観察されるディスプレイを照明するために互いに大きく異なる２つのＬＥＤが使用される場合、発せられるスペクトルの違いは、しばしば、観察者にとって好ましくない。
【０００７】
この問題の大きさを減らすために多くの解決策が提案されてきた。最も簡単な解決策は、ＬＥＤを同様の色温度を有する複数のグループへと分類することである。しかしながら、そのような分類は、更なる試験を伴うとともに、光源の製造に関連付けられる在庫問題を増大させる。
【０００８】
他の解決策は、白色ＬＥＤと２つ以上の非リン変換型ＬＥＤとを組み合わせて、光源の有効色温度を調整するために更なるＬＥＤが使用される光源を形成することを含む。例えば、米国特許出願第１１／０８６，１３８号は、制御可能な色温度を有する光源を形成するために２つの赤色ＬＥＤが白色光源と組み合わされる方式を教示している。同様に、同時係属の米国特許出願第１１／５２３，４０９号は、赤色、青色、および、緑色ＬＥＤと共に白色ＬＥＤを利用する制御可能な色温度の白色光源であって、赤色、青色、および、緑色ＬＥＤが色温度を調整するために使用される白色光源を教示している。
【０００９】
しかしながら、これらの解決策は、リン変換型白色ＬＥＤの光変換効率よりも低い光変換効率を有する光源をもたらす。光変換効率は、光源設計における重要な因子である。この説明のため、光源の光変換効率は、光源によって費やされる電気の１ワット当たりに生成される光量であると画定される。現在利用できるリン変換型白色光源は、白色光を生成する蛍光ランプの光変換効率よりも良好な光変換効率を達成する。これらの高い光変換効率は、青色ＬＥＤにおける改良の結果である。他のタイプのＬＥＤの光変換効率は低いため、リン変換型白色ＬＥＤと非青色ＬＥＤとを組み合わせて使用すると、全体の光変換効率が更に低い光源をもたらす。
【００１０】
更に他の解決策が米国特許７，０６６，６２３において教示されている。この解決策は、黒体曲線付近で色が異なるＬＥＤを形成するために様々な白色ＬＥＤが幾分異なる青色ＬＥＤを用いて形成される構成を利用する。この場合、複数のこれらのオフホワイト光源を有する複合光源は、ＬＥＤが同じ電流レベルで給電されるときにＬＥＤのオフホワイト特性が効果的にキャンセルするように各ＬＥＤを検査してＬＥＤをグループ化することにより構成される。様々なＬＥＤを黒体放射曲線の両側に位置させるため、各色グループからの少なくとも１つのＬＥＤが光源中に組み込まれる。そのため、結果として得られるＬＥＤは、幾つかの白色ＬＥＤの強度に等しい強度を有する純白色のようにみえる。この解決策は、ＬＥＤが検査されて注意深く適合されることを必要とする。適合プロセスは、非効率的であり、時間がかかる。また、最終的な白色光源の色温度は、更なる分類およびグループ化を伴うことなく厳密に制御することができない。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、第１および第２の構成要素光源とインタフェース回路とを有する固体光源、および、該固体光源を形成するための方法を含む。第１の構成要素光源は、ＣＩＥ１９３１色空間図における黒体放射曲線の一方側に第１の色点を有する光を発する。第１の構成要素光源は、第１の波長の光を発するＬＥＤと、その光の一部を第２の波長の光へと変換する第１の光変換材料からなる第１の層とを含む。第２の構成要素光源は、ＣＩＥ１９３１色空間図における黒体放射曲線の他方側に第２の色点を有する光を発する。第２の構成要素光源は、第１の波長の光を発するＬＥＤと、その光の一部を第２の波長の光へと変換する第１の光変換材料からなる第２の層とを含む。インタフェース回路は、固体光源が第１または第２の色点よりも黒体放射曲線に近い色点を有するように第１および第２の構成要素光源に給電する。本発明の１つの態様において、固体光源は、第１および第２の色点を結び付けるライン上に位置しないＣＩＥ１９３１色空間図における第３の色点を有する光を発する第３の構成要素光源も含み、また、インタフェース回路は、第１、第２、および、第３の色点が黒体放射曲線の一部を含むＣＩＥ１９３１色空間図における三角形を画定するように第３の構成要素光源にも給電する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、通常は不都合と考えられるＬＥＤの特徴のうちの２つを使用して、それらをより一貫した白色を作り出すために適用する。１つの特徴は、前述したようにリン変換型白色ＬＥＤ間の変動であり、以下で更に詳しく説明する。第２の特徴は、せいぜい数ワット未満である単一ＬＥＤの比較的低い光出力であり、このことは、対象の殆どの光源が白熱光源または蛍光光源の光強度レベルに相当する光強度レベルを得るために複数のＬＥＤを必要とすることを意味している。したがって、本発明によって必要とされる複数のＬＥＤの使用は、現在使用中のシステムを越える著しく高いコストを伴わない。
【００１３】
図１は、現在一般に使用されているタイプのリン変換型ＬＥＤ源における典型的な従来の構造を示している。発光半導体ダイ１２は基板１４上のキャビティ内に実装されている。リン光体材料の粒子が、透明キャリア、一般的にはエポキシへと混合され、また、結果として得られる材料１６は、キャビティ内のダイ上にわたって加えられ、そのキャビティを部分的に或いは完全に満たす。エポキシを硬化させるために熱および／またはＵＶ光が加えられる。作動時、ダイから発せられる青色光がリン光体混合物中に入り込んで、その光の一部が青色から黄色へと変換され、結果として生じる波長の混合体がデバイスから放たれる。光は、例えば光線１７として直接的に放たれ、あるいは、キャビティの側壁からの反射後に例えば光線１８として放たれる。青色波長および黄色波長の混合体は、人間の観察者によって観察されると、白色の知覚を生み出す。青さ或いは黄色さの度合いは、光源の領域にわたって異なる点から出現する光が出くわすリン光体濃度分布によって決まる。
【００１４】
リン光体濃度は、多くの理由により、デバイス毎に異なっている。第１に、エポキシ硬化が完了するまで、リン光体粒子は、重力の影響下で沈んでいく傾向があり、それにより、垂直な濃度勾配が形成される。濃度勾配の違いは、黄色へ変換される青色光の割合の違い、および、視角による知覚色のばらつきをもたらす。第２に、各ウェル中に分配されるリン光体の量はまた、分配装置におけるエラーおよび／またはエポキシ−リン光体混合物を分配するためのリザーバ内でのリン光体粒子の沈降に起因して変化する。
【００１５】
第３に、リン光体生成物における粒径分布は、白色ＬＥＤにおいて現在利用されているリン光体においては、バッチ毎に異なってもいる。リン光体生成物は、前駆物質が非常に高い温度まで加熱された後にリン光体生成物を機械的に研削することにより生じるサイズで、一連のリン光体粒子を含む。得られるサイズ分布は、リン光体のバッチ毎に異なっている。リン光体粒子が光を散乱する度合いは、青色から黄色へと光を変換するのとは対照的に、粒径分布によって決まる。また、硬化前における分配リザーバ内および個々のＬＥＤ内の両方での沈降の度合いは、粒径によって決まる。その結果、単一の製造バッチにおけるデバイス間で、および、バッチ間で、かなりの変動がある。更に、青色ＬＥＤは、生成される光の波長も異なる。これは、最終的な「白色」ＬＥＤの最終的な色に対して更なる変動を加える。
【００１６】
図２は、従来のＣＩＥ１９３１色空間図における黒体曲線を示している。多くの場合、２１で示される黒体曲線上に位置し或いは該黒体曲線に非常に近い色点によってその出力を特徴付けることができる光源を形成することが望ましい。曲線２１は、曲線２１に沿って示される温度まで加熱される黒体によって形成される色点の軌跡である。非黒体源において、曲線２１に沿う場所は、一般に、光源の相関色温度（ＣＣＴ）と称される。これは、出力色が、該温度まで加熱される黒体からの出力色と同一になるように知覚されるからである。
【００１７】
本発明の１つの実施形態は、特定の青色光源およびリン光体から構成される白色ＬＥＤが色空間内の１つのラインに沿って存在する変動性を有しているという所見に基づいている。ＬＥＤのＣＣＴを異ならせる様々な因子は、主に、黄色光に対する青色光の割合がＬＥＤ毎に変わる結果であり、そのため、青色光の全てが黄色へ変換された場合に得られる光源に対して青色光源を結び付けるライン上に存在する。ここで、このラインに沿う点を示す図３を参照する。青色光のどれもが黄色へと変換されない光源が点３４によって表わされている。同様に、青色光の全てがリン光体によって黄色光へと変換される光源が点３３によって表わされている。実際には、個々のＬＥＤは、ライン３７に沿って存在する知覚色を有している。黄色光を殆ど有さない２つのＬＥＤが３１Ａ−３１Ｂで示され、また、非常に多くの黄色光を有する２つのＬＥＤが３２Ａ−Ｂで示されている。ＬＥＤは、おそらく、３９で示される領域に位置する色点を有するように設計された。
【００１８】
ライン３７に沿って色点を有する２つのＬＥＤから構成される光源について考える。これらのＬＥＤのうちの一方が曲線２１よりも上側に１つの色点を有し且つ他方のＬＥＤが曲線２１よりも下側にある１つの色点を有する場合には、２つのＬＥＤの相対的な強度を調整することによって、領域３９に１つの色点を有する光源を得ることができる。そのため、本発明のこの実施形態は、曲線２１よりも上側に位置するＬＥＤと曲線２１よりも下側に位置するＬＥＤとをペアにするとともに、結果として得られる複合光源が領域３９に１つの色点を有するように各ペアにおけるＬＥＤの相対的強度を変えることによって作動する。その結果、個々のＬＥＤのＣＣＴが大きく異なる場合でも、非常に均一なＣＣＴを有する複合光源が得られる。
【００１９】
光源の一部であるコントローラによって２つのＬＥＤに対する駆動電流の比率が制御されるため、曲線２１上に位置する複合光源を設けるためにＬＥＤの注意深い適合が必要とされない。一方のＬＥＤが曲線よりも上側に位置し且つ他方のＬＥＤが曲線よりも下側に位置している限り、２つのＬＥＤを通じて流れる相対電流を調整して、曲線２１上に或いは曲線２１のごく近傍に１つの色点を与えることができる。したがって、本発明は、ＬＥＤを２つのグループに分けるためにＬＥＤの大まかなスクリーニングだけを必要とする。この場合、光源は、各グループからの少なくとも１つのＬＥＤから構成される。
【００２０】
前述したように、従来の光源に取って代わるように設計されたほぼ任意の実用的な光源は複数のＬＥＤを利用しなければならない。これは、等価な照明レベルを与えるために任意の１つのＬＥＤから利用できる光強度が非常に低いからである。また、本製造方法は、同様のＣＣＴを有するＬＥＤを得るために製造後にＬＥＤが分類されることを要する。そのため、前述したようにＬＥＤがペアにされる実施形態は、この方法を使用する光源を形成するために利用されるべきＬＥＤの数或いは製造労力に関して、著しい更なるコストを必要としない。
【００２１】
ここで、本発明に係る光源の１つの実施形態を示す図４を参照する。光源４０は、かなり異なる青色／黄色比率を有するバッチから選択される白色ＬＥＤからなる２つのグループ４１および４２を含む。各グループは、コントローラ４５内に含まれる別個のドライバによって駆動される。
【００２２】
１つのグループ内の全てのＬＥＤは、様々なＬＥＤの光出力の互いに対する比率をそのグループ内で一定に維持する状態下で駆動される。例えば、１つの実施形態において、各グループ内のＬＥＤは、１つのグループ内の各ＬＥＤが同じ電流を用いて駆動されるように直列に接続される。コントローラ４５は、所望のＣＣＴを有する光源を与えるために、駆動電流の比率を所定のレベルに維持する。
【００２３】
一方のグループ内のＬＥＤは、これらのＬＥＤを曲線２１よりも下側の１つの点に配置する青色／黄色比率を有しており、また、他方のグループ内のＬＥＤは、これらのＬＥＤを曲線２１よりも上側のライン３７上の１つの点に配置する青色／黄色比率を有している。各グループ内のＬＥＤは、ライン３７上に位置する色点を有する複合光源と見なされてもよく、その場合、１つのそのような点が曲線２１よりも上側にあり、１つのそのような点が曲線２１よりも下側にある。コントローラ４５は、所望のＣＣＴが得られるようにこれらの２つの複合光源からの光出力の比率を維持する。
【００２４】
なお、個々のＬＥＤの異なる青色／黄色比率は製造プロセスにおける変動の結果である可能性があり、あるいは、該比率は、各グループで異なる量のリン光体を使用することによって或いは僅かに異なるリン光体を使用することによって設計により異ならせることができる。
【００２５】
最も簡単な実施形態において、コントローラ４５は、構成要素光源４１および４２のための駆動電流の所望の比率を記憶する。所望の比率が設定されると、コントローラ４５は、駆動電流を所望の比率に維持するだけである。光源４０が製造されるときに駆動比率が設定されると仮定すると、光源は、エンドユーザに対しては電源に接続される単なる光源のようにみえるとともに、給電時に所定のＣＣＴおよび強度で光を供給する。
【００２６】
ＬＥＤが同じ速度で劣化する場合、簡単な実施形態は、光源４０の寿命期間にわたって所望のＣＣＴで光を供給する。しかしながら、ＬＥＤが劣化するにつれて、光源４０からの光の全体の強度は経時的に減少する。他の実施形態において、光源４０は光検出器４４も含み、この光検出器４４は、構成要素光源４１および４２によって生成される光を測定するとともに、各構成要素光源に対して供給される平均電流を調整し、それにより、２つの構成要素光源からの光の強度の比率が一定のままとなり、そのため、ＣＣＴが一定のままとなるようにする。また、最初の強度がＬＥＤのピーク出力を十分に下回っている場合には、光源４０の全体の光出力は光源の寿命期間にわたって一定のままである。経時的に、ＬＥＤの光出力は減少し、そのため、駆動電流を増大させる必要がある。更なる駆動電流を供給するため、最初の駆動電流は、ＬＥＤにおける最大駆動電流を下回っていなければならない。
【００２７】
光検出器４４は、各構成要素光源によって生成される光を測定する。ＬＥＤの出力を測定するための多くの方式が技術的に知られており、そのため、これらの方式についてはここでは詳しく説明しない。構成要素光源を異なる周波数で変調することに基づく方式、または、異なる波長帯域で光の強度を測定するフォトダイオードを使用することに基づく方式を利用することができる。この説明のためには、各構成要素光源によって生成される光の強度を示す信号を光検出器４４が生成することに留意すれば十分である。この場合、コントローラ４５は、これらの測定された強度レベルを、各構成要素光源に対して供給される平均電流を調整することによって各構成要素光源の出力を正しいレベルに維持するサーボループで利用する。
【００２８】
前述した実施形態は、駆動電流の比率または維持されるべき構成要素光源からの光レベルを指定する値を記憶するコントローラ４５に依存している。任意の所与の２つの構成要素光源に関してこの比率が決定されなければならない。比率は、較正コントローラ４８を使用して光源４０のＣＣＴを測定することによって決定することができ、較正コントローラ４８は較正光検出器を含み、較正光検出器の出力は、光源４０における現在のＣＣＴを決定するために較正コントローラ４８によって利用できる。このシステムでは、較正コントローラ４８によって、コントローラ４５は、バス４６を介して信号を送ることにより様々な駆動電流比率を利用する。較正コントローラ４８は、これらの駆動電流比率のそれぞれに関して光源４０の出力を測定する。その後、較正コントローラ４８は、光検出器４７の出力から正確な比率を決定し、その比率を、該比率を記憶するための命令と共に、コントローラ４５へ通信する。
【００２９】
光源４０が光検出器４４を含む実施形態では、光検出器４７を所望のＣＣＴを有する光源と置き換えることができる。この場合、コントローラ４５は、対象の光源を用いて照明されるときに光検出器４４によって生成される信号Ｗ１およびＷ２を、サーボループのための目標値として利用する。すなわち、較正コントローラ４８は、光検出器の出力の現在の値を記憶し且つその後の作動中にこれらの値を維持するようにコントローラ４５へ信号を送る。
【００３０】
再び図３を参照されたい。青色光と黄色光とを混合することに基づく白色光源においては、一般に、２つのＬＥＤの色点を結び付けるラインと黒体曲線との間にたった１つの切片が存在する。そのため、そのような光源によって到達できるＣＣＴは１つだけである。しかしながら、特定の青色光源においては、異なる青色光源または黄色光源を用いて略水平なラインを得ることができる場合、かなりの温度差によって分けられる２つのＣＣＴを有することができる場合がある。したがって、２つの構成要素光源に対する駆動力を調整して、それらの組み合わされた出力が２つの色温度のいずれかと適合するようにすることができる場合がある。この場合、２つの対応する色温度点に位置する２つの異なる基準光源のそれぞれにおいて前述した較正プロセスが実行されると仮定すると、コントローラ４５への入力４６を使用して、２つの「白色」温度のうちのいずれかを選択することができる。しかしながら、うまく分けられたかなりの数のＣＣＴに達することができる実施形態は、２つの構成要素光源だけを用いて構成することができない。
【００３１】
うまく分けられたかなりの数のＣＣＴに達することができる光源は、第３の構成要素光源が前述した光源に対して加えられる場合に構成することができる。ここで、３つのリン変換型構成要素光源を利用することによって達することができる色空間の領域を示す図５を参照する。最初の２つの構成要素光源は、前述した色点３３および３４間のライン上に位置している。これらの２つの構成要素光源は、５４および５６で示されており、前述した様式と類似する様式で構成される。すなわち、光源５４および５６は、白色または略白色となるように知覚される光を生成するために同じＬＥＤおよびリン光体を利用するリン変換型光源から構成される。
【００３２】
５２で示される色点を有する第３の構成要素光源は、構成要素光源の相対的強度を調整することによって達することができるＣＣＴの範囲を５５で示される領域まで広げるために利用される。領域５５は黒体曲線のかなりの部分を含み、そのため、そのような光源は、リン変換型光源の変換効率の利点を維持しつつ所定の範囲のＣＣＴを有する白色光源を与えることができる。
【００３３】
第３の構成要素光源は、残りの２つの構成要素光源と同じライン上にない色点を有していなければならず、そのため、異なるリン光体組成またはＬＥＤを含んでいなければならない。例えば、青色光の一部を緑色へ変換するリン光体に伴って他の２つの白色ＬＥＤで使用される黄色リン光体を増大することができる。この場合も、所望の領域の黒体曲線を与えるために十分に変位される色点をＬＥＤの平均が与える限り、構成要素光源は複数のそのようなＬＥＤを含むことができる。あるいは、第３の構成要素光源は、他の２つの構成要素光源で使用されるＬＥＤと緑領域のスペクトルで光を供給する更なるＬＥＤとの組み合わせであってもよい。同じ黄色リン光体が異なる励起ＬＥＤと共に利用される他の実施形態も利用できる。
【００３４】
ここで、本発明の１つの実施形態に係る３つの構成要素光源を示す図６を参照する。光源６０は３つの構成要素光源６１、６２および６３から構成される。構成要素光源６１および６２は、これらの構成要素光源がかなり異なる青色／黄色比率を有するＬＥＤから構成されるという点で前述した構成要素光源４１および４２と同様である。違いは、製造変化の結果、または、意図的に変えられたリン光体濃度の結果であってもよい。
【００３５】
構成要素光源６３は、光源６１および６２に対応する色点を接続するライン上にない平均色点を有する複数のＬＥＤから構成される。黒体放射曲線の少なくとも一部が３つの構成要素光源によって画定される三角形内に含まれるようにするため、光源６３における色点は、光源６１および６２に対応する色点を接続するラインから十分に変位されるように選択される。
【００３６】
コントローラ６５は、構成要素光源の強度の互いに対する比率が一定に保たれるように、好ましくは所望のＣＣＴに対応する黒体放射曲線上の点に保たれるように、光源を駆動する。光源６０が異なるリン光体系を有するＬＥＤまたは異なるＬＥＤタイプを含むため、構成要素光源６３が構成要素光源６１および６２の速度とは異なる速度で劣化する場合がある。そのため、各構成要素光源から出力される実際の光を監視し且つ光源をサーボ制御して色点を所望のＣＣＴに維持するためにコントローラ６５が光検出器６４を利用する実施形態は、光源６０の寿命期間にわたって色ずれを防止するべく構成することができる。
【００３７】
光源６０は、前述した様式と同様の様式で較正することができる。なお、光源６０は所定の範囲のＣＣＴを得ることができるため、光源の作動中にＣＣＴを変えることができる実施形態も可能であることに留意されたい。この場合、コントローラ６５は、サーボループで使用されるべき目標値を様々なＣＣＴにおいて与える較正曲線を含む。その後、所望のＣＣＴを指定する信号をバス６６を介して送ることができる。
【００３８】
本発明に対する様々な改良は、前述した説明および添付図面から当業者に明らかとなる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来技術の白色光ＬＥＤの断面図である。
【図２】幾つかの特定の色温度点を示すＣＩＥ１９３２色空間図の表示である。
【図３】一対の白色ＬＥＤに対応する点を示すＣＩＥ１９３２色空間図の表示である。
【図４】本発明の好ましい実施形態の概略図である。
【図５】３つの白色ＬＥＤの組に対応する点を示すＣＩＥ１９３２色空間図の表示である。
【図６】本発明の第２の好ましい実施形態の概略図である。
【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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【図６】
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