JP2012520562A - 白熱ランプの色温度挙動を有するｌｅｄ照明デバイス - Google Patents

Abstract

照明デバイスにおいて、ディミング時の白熱ランプの挙動に類似するよう、ＬＥＤの自然の特性を使用するＬＥＤのセットを利用し、複雑な制御装置を不要にしている。少なくとも１つのＥＬＤの第１セットが第１の色温度を有する光を発生し、少なくとも１つのＬＥＤの第２のセットが第２の色温度を有する光を発生するようになっており、可能な場合には、第１セットまたは第２セットと直列な抵抗要素と共に、第１セットと第２セットとを直列に接続するか、または第１セットと第２セットを並列に接続する。第１セットと第２セットとは、温度挙動が異なる。すなわち異なるダイナミックな電気的抵抗を有する。光デバイスは、黒体曲線と並列または黒体曲線に近いカラーポイントを有する光を発生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的には、電力を受けるためのターミナルを２つしか有しない光源として複数のＬＥＤを備える照明デバイスに関し、より詳細には、ディミング（減光）時に白熱ランプの色温度挙動を有するＬＥＤ照明デバイスに関する。本発明は更に、ＬＥＤ照明デバイスとディミングデバイスとを備える部品のキットにも関する。

電力を受けるために２つのターミナルを有する光源、すなわちランプのフィラメントを備える照明デバイスの一例として、伝統的な電球がある。かかる電球に電圧を印加すると、フィラメントに電流が流れる。フィラメントの温度は、オーミック加熱に起因して上昇する。フィラメントは、フィラメントの温度に関連する色温度を有する光を発生し、そのフィラメントを黒体と見なすことができる。通常、ランプは、公称ランプ電圧、例えばヨーロッパでは交流の２３０Ｖでの公称ランプ電流に対応し、発光する光の所定の公称カラーに対応する公称定格を有する。

人は、何十年もの間、異なる電力の白熱ランプの光に慣れてきた。白熱ランプの光は心地よい感じを提供する。ランプから放出される光の色温度は、一般に白熱ランプの電力が少なくなればなるほど、低くなる。１つの特性として、人による光の認識では色温度が低くなると暖かく感じられる。１つの同じ白熱ランプを用いた場合、ランプに供給される電力が少なくなればなるほど（このことはランプがディミングされるときに生じる）、放出される光の色温度も低くなる。

ランプをディミング（調光）すること、すなわち光の出力を低減することは可能であることは既に分かっている。このことは、平均ランプ電圧を低減することにより、例えば位相をカットすることにより、平均的なランプの電力を低減することによって行われる。この結果、フィラメントの温度も低下し、よって放出される光の色も、より低い色温度に変化する。例えば、６０ワットの公称定格を有する標準的な白熱ランプでは、ランプが１００％の光出力で作動するときには色温度は、約２７００Ｋとなるが、ランプを４％の光出力までディミングすると、色温度は、約１７００Ｋまで低下する。当業者に周知のように、色温度は、色度図内の従来の黒体ラインに従う。低い色温度は、より赤みがかった印象に対応するが、このことはより暖かく、よりくつろいだ、心地よい雰囲気に関連している。

比較的最近の傾向として、ＬＥＤは、電気エネルギーを光に変化する点でより効率的であり、かつ寿命がより長いという観点から、白熱光源をＬＥＤ光源を使った照明デバイスに置き換えるようになっている。かかる照明デバイスは、実際のＬＥＤ光源とは別に白熱ランプを作動させるための商用幹線電圧を受け、入力された商用幹線電圧を作動ＬＥＤ電流に変換するドライバーを備える。公称の大きさを有する定電流でＬＥＤを作動させると、ＬＥＤは、公称光出力を発生するように設計されている。ＬＥＤもディミングすることが可能であり、このようなＬＥＤのディミングは、電流の大きさを小さくすることによって行うことができるが、一般にこの結果、光出力の色が変化することになる。発生される光の色温度をできるだけ一定に維持するために、ＬＥＤのディミングは、パルス幅変調（デューティサイクルディミングとも称される）によって行われる。このパルス幅変調では、比較的高い周波数でＬＥＤをオンオフに切り替え、オン状態の時間の電流の大きさは、公称設計の大きさに等しく、オン時間とスイッチング周期との比が光出力を決定するようになっている。

光源として１つ以上のＬＥＤを有する照明デバイスを設けることが好ましく、この場合、ディミング時に出力光の色温度が、より高い色温度からより低い色温度までの経路（好ましくは黒体ラインに近い経路）にも従うように、従来の白熱ランプのディミング挙動をシミュレートしている。

かかる機能が可能である照明デバイスは、例えば米国特許出願第US-2006/0273331号において既に提案されている。かかる従来技術のデバイスは、相互に異なるカラーの少なくとも２つのＬＥＤ（各ＬＥＤには対応する電流源が設けられている）と、個々の電流源を制御し、それぞれのＬＥＤの相対的光出力を変更するインテリジェント制御デバイス、例えばマイクロプロセッサとを備える。この公知のデバイスは、電力を搬送する入力電圧信号と制御信号とを受信する。このデバイスでは、入力信号から制御信号が取り込まれ、制御信号は、インテリジェント制御デバイスへ転送され、インテリジェント制御デバイスは、受信した制御データに基づき、個々の電流源を制御する。それぞれの光出力の間の比を変えることにより、全体の光出力に対する相対的寄与分を変更し、よって観察者が認識する光出力全体のカラー全体が変更される。従って、かかる照明デバイスは、別個の制御入力信号を必要とする。

米国特許出願第US-2006/0273331号 ドイツ特許第DE10230105号

ＬＥＤ照明デバイスでは、ディミング条件下で白熱ランプの色温度に類似するＬＥＤ光の色温度の挙動を得ることができるが、これまではドイツ特許第DE10230105号から知られるような大規模な電流制御が必要であった。所望する色温度の挙動を得るために、ＬＥＤ照明デバイスに制御装置を追加しなければならないので、部品数が多くなり、照明デバイスがさらに複雑になり、コストが高くなる。これらの効果は、望ましくないことである。

本発明は、かかるＬＥＤ照明デバイスのためのＬＥＤ回路、およびインテリジェント制御装置を省略でき、フィードバックセンサを省略できるかかるＬＥＤ回路を備えたＬＥＤ照明デバイスを提供せんとするものである。

白熱ランプの色温度挙動に類似または近似する色温度挙動をディミング時に有するＬＥＤ照明デバイスを提供することが望ましい。更に、大規模な制御装置を必要とすることなく、ディミング時に白熱ランプの色温度挙動を有するＬＥＤ照明デバイスを提供することも望ましい。

本発明の様相によれば、ＬＥＤ照明デバイスは、単一のディミング可能な電流源と、この電流源からの電流を受けるＬＥＤモジュールとを備える。ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤしか存在しないアレイと同じように、電流源に対する負荷として働く。ＬＥＤモジュール内では、電子回路は、入力電流の大きさを検出し、検出された電流の大きさに基づき、ＬＥＤモジュールの異なるＬＥＤセクションに電流を分配する。この電流源では、インテリジェント電流制御装置は、不要である。

これら問題の１つ以上を良好に解決するために、本発明の様相では、複数のＬＥＤと、照明デバイスへ電流を供給するための２つのターミナルとを備えたＬＥＤ照明デバイスが提供される。この照明デバイスは、第１色温度を有する光を発生する第１タイプの少なくとも１つのＬＥＤの第１セットと、第１色温度と異なる第２色温度を有する光を発生する第２タイプの少なくとも１つのＬＥＤの第２セットとを備える。第１セットと第２セットは、ターミナルの間に直列または並列に接続されている。照明デバイスは、ターミナルに供給される平均電流が変化するときに、黒体曲線に従って変化するカラーポイントを有する光を発生するようになっている。

白熱ランプの色温度挙動は、次の式

で記述でき、ここで、ＣＴ（１００％）は、ランプのフルパワー（１００％電流）のときの光の色温度であり、ＣＴ（ｘ％）は、ランプがｘ％（０＜ｘ＜１００の場合のｘ％電流）であるときのディミング時の光の色温度である。

一実施形態では、第１セットは、第１タイプのＬＥＤの接合温度の関数として変化する第１光束出力を有し、第２セットは、第２タイプのＬＥＤの接合温度の関数として変化する第２光束出力を有し、接合温度が変化したときに、第２光束出力に対する第１光束出力の比は変化する。特に、第１色温度が第２色温度よりも低いときに、接合温度が低下すると、第２光束出力に対する第１光束出力の比が増加し、逆に接合温度が上昇すると、この比が減少するように照明デバイスが構成されている。例えば、第１セットが第２セットと直列に接続されているような構成では、照明デバイスがディミングされると、第１光束出力は第２光束出力に対して増加し、よって低い色温度の光を発生する。

一実施形態では、第１セットは第１のダイナミック電気抵抗を有し、第２セットは、第２のダイナミック電気抵抗を有する。例えば第１セットが第２セットと並列に接続されているときには、第１セットと第２セットの異なる光束出力が生じ、ディミング時により低い色温度の光を発生するようにこれら光出力を設計できる。

本発明の別の様相では、電源に接続されるように構成されている入力ターミナルと、可変電力を供給するように構成されている出力ターミナルとを有するディマーを備えた部品の照明キットが提供される。本発明に係わる照明デバイスの一実施形態は、ディマーの出力ターミナルに接続されるように構成されているターミナルを有する。

従属請求項には更に別の有利な変形例が記載されている。
次に、添付図面を参照し、１つ以上の好ましい実施形態の次の記載によって、本発明の上記およびそれ以外の様相、特徴および利点について更に説明する。図中、同一の参照番号は同一または同様な部品を示す。

本発明を略図で示すブロック図である。 本発明に係わる分流回路の分流挙動を示すグラフである。 本発明に係わる分流回路の第１の可能な実施形態を示す図である。 本発明に係わる分流回路の第１の可能な実施形態の変形を示す図である。 本発明に係わる分流回路の第２の可能な実施形態を示す図である。 本発明に係わる分流回路の第３の可能な実施形態を示す図である。 本発明に係わる分流回路の第４の可能な実施形態を示す図である。 電流源によって給電される本発明の第５実施形態におけるＬＥＤ照明デバイスを示す。 異なるタイプのＬＥＤにおける光束と温度との関係を示す。 異なるタイプのＬＥＤにおける光束と温度との関係を更に示す。 異なるタイプのＬＥＤにおける光束比とディミング比の関係を示す。 電流源から給電される本発明の第６実施形態におけるＬＥＤ照明デバイスを示す。 異なるタイプのＬＥＤにおけるＬＥＤ電流と順方向電圧との関係だけでなく、図１０のＬＥＤの第１セットを流れる電流と第２セットを流れる電流の比も示す。

図１Ａは、電気コード１１および壁ソケット８に接続され、商用幹線Ｍに接続されたディマー９からのディミングされた商用幹線電圧、例えば、欧州では５０ＨｚのＡＣ２３０Ｖを受けるパワープラグ１２を有する照明デバイス１０を略図で示す。壁ソケット８およびパワープラグ１２の代わりに、固定配線を通して直接照明デバイス１０を接続してもよいと理解できよう。従来通り、照明デバイス１０は、１つ以上の白熱ランプを備える。

図１Ｂは、光源としてＬＥＤを有する照明デバイス１０の従来のレイアウトを左側に示している。かかるデバイスは、ＬＥＤアレイ１０２のための電流を発生するドライバー１０１を備える。ドライバー１０１は、商用幹線電力を受けるための入力ターミナル１０３を有する。従来のシステムでは、ドライバーをオンオフに切り替えることしかできない。より複雑なシステムでは、ドライバー１０１は、デイマー９からのディミングされた商用幹線電圧を受け、ＬＥＤのためのパルス状の出力電流を発生するようになっており、このパルスの高さは公称電流レベルに等しいが、平均電流レベルは、ディミングされた商用幹線電圧に含まれるディミング情報に基づき、下げられている。図１Ｂは、本発明に係わる照明デバイス１００を右側に示しており、この照明デバイスでは、ＬＥＤアレイ１０２は、ＬＥＤモジュール１１０に置き換えられており、ドライバー１０１から分かるように、ＬＥＤモジュール１１０は、ＬＥＤアレイとして働く。すなわちＬＥＤモジュールの負荷特性は、ＬＥＤアレイの負荷特性と同じか、または類似している。

図１Ｃは、本発明に係わるＬＥＤモジュール１１０の基本的ラインを略図で示すブロック図である。モジュール１１０は、ドライバー１０１からのＬＥＤ電流を受けるための２つの入力ターミナル１１１、１１２を有する。モジュール１１０は、少なくとも２つのＬＥＤアレイ１１３、１１４を備えている。各ＬＥＤアレイは、単一のＬＥＤから構成してもよいし、２つ以上のＬＥＤを含んでもよい。複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイの場合、かかるＬＥＤをすべて直列に接続してもよいが、ＬＥＤを並列に接続することも可能である。複数のＬＥＤを含むＬＥＤアレイの場合、かかるＬＥＤすべてを同じタイプおよび／または同一カラーとしてもよいし、複数のＬＥＤが互に異なるカラーのＬＥＤに関係するようにしてもよい。図１Ｃの略図では、２つのＬＥＤアレイしか示されていないが、ＬＥＤモジュールは３つ以上のＬＥＤアレイを含んでもよいことに留意されたい。更に、かかるアレイは、直列接続および／または並列接続にできると理解できよう。モジュール１１０は更にＬＥＤアレイ１１３、１１４にドライブ電流を供給する分流回路１１５を更に含み、これらドライブ電流はドライバー１０１から受けた入力ＬＥＤ電流から導かれる。分流回路１１５には、入力ＬＥＤ電流を検出し、分流回路１１５に瞬時平均入力電流を示す情報を提供する電流センサ手段１１６が設けられている。このセンサ手段１１６は、図示するように分流回路１１５の外部の別個のセンサとしてもよいし、分流回路１１５の一体的部品としてもよい。それぞれのＬＥＤアレイ１１３、１１４のための個々のドライブ電流の大きさは、瞬時平均入力電流に応じて決まり、より詳細には、それぞれのＬＥＤアレイ１１３、１１４内の個々のドライブ電流の比は、瞬時平均入力電流に応じて決まる。この目的のために、分流回路１１５には全入力電流と電流分流比との間の関係を定める情報を含むメモリ１１７（図示するように分流回路１１５の外部にあるかまたは分流回路１１５の一体的部品のいずれかである）を設けてもよい。この情報は、例えば関数またはルックアップテーブルの形態とすることができ、この場合、分流回路１１５は、インテリジェント制御手段、例えばマイクロプロセッサを含む。しかしながら、本発明が好ましいとするコスト的に効率的な実施形態では分流回路１１５は、ＬＥＤを通る際の電圧低下を伴って給電される受動的および／または能動的電子部品を有する電子回路から構成され、電子回路の設計中にメモリ機能を実現できる。

図２Ａおよび図２Ｂは、分流回路１１５の可能な実施形態の電流分流挙動の一例を示すグラフであり、式Ｉ１＝ｐ・ＩｉｎおよびＩ２＝ｑ・Ｉｉｎが成り立ち、この場合、Ｉ１は、第１ＬＥＤ（白色）内の電流を示し、Ｉ２は、第２ＬＥＤ（アンバー色）内の電流を示す。分流回路自体内の電流消費量を無視した場合、常時ｐ＋ｑ＝１となる。横軸は、ドライバー１０１から受けた入力電流Ｉｉｎを示し、縦軸は、ＬＥＤアレイ１１３、１１４に供給される出力電流を示す。１つのストリング、例えば第１ストリング１１３内のＬＥＤが白色ＬＥＤであり、他のストリング内のＬＥＤがアンバー色ＬＥＤであると仮定する。曲線Ｗは、白色ＬＥＤ内の電流を示し、曲線Ａは、アンバー色ＬＥＤ内の電流を示す。図２Ａは、線形挙動を示し、他方、図２Ｂは、非線形の挙動の一例を示す。他の実施形態も可能であることは明らかであるはずである。すべてのケースにおいて、両ストリング内の電流の合計は、直線で示される入力電流Ｉｉｎにほとんど等しく、分流回路自身も少量の電流を消費するが、説明上、これについては無視する。図は、入力電流Ｉｉｎが最大であるとき、すべての電流が白色ＬＥＤに流れ、アンバー色ＬＥＤがオフ状態となっていることを示している。入力電流Ｉｉｎが低減されると、白色ＬＥＤ内の電流のパーセントが減少し、アンバー色ＬＥＤを通る電流は増加する。所定の入力電流レベルからは、アンバー色ＬＥＤにすべての電流が流れ、白色ＬＥＤは、オフ状態となる。出力光のカラーポイントは、すべてのストリング内のすべてのＬＥＤの全寄与分によって決定されるので、入力電流Ｉｉｎが最大のときにカラーポイントは白色となり、入力電流が減少すると共にカラーポイントは、より暖色となる。

より一般的には、Ｉｉｎが０であるかまたは０に近いとき、ｐは最小値Ｐｍｉｎ（この値は０に等しくなり得る）に等しくなり、ｑは最大値Ｑｍａｘ（この値は１に等しくなり得る）に等しくなる。Ｉｉｎが所定の公称（または最大）レベルのとき、ｑは、最小値Ｑｍｉｎ（この値は０に等しくなり得る）に等しくなり、ｐは、最大値Ｐｍａｘ（この値は１に等しくなり得る）となる。ｄｐ／ｄ（Ｉｉｎ）が常時正であり、ｄｑ／ｄ（Ｉｉｎ）が常時負となるような少なくとも１つの入力電流レンジがある。ｐとｑが一定となる入力電流レンジも存在する。ｐ＝０となる入力電流レンジも存在する。ｑ＝０となる入力電流レンジも存在し得る。

本発明によれば、重要な問題は、分流回路が少なくとも１つのＬＥＤアレイ内の電流を別々に変えることができることである。このようなことを行える方法は数種ある。例えば図１Ｄに示されるように、２つのアレイ１１３、１１４を並列に配置し、入力電流を第１アレイ１１３に流れる第１部分と第２アレイ１１４に流れる第２部分とに分流する方法があり得る。第１部分と第２部分の和を入力電流に常時等しくすることができる。電流を分流することは、各アレイが大きさを変えることができる定電流を受けるよう、大きさをベースに行うことができ、このようなことは、例えば分流回路は、当該ＬＥＤアレイと直列な少なくとも１つの制御可能な抵抗、または少なくとも１つの制御可能な電流源を含む場合に達成できる。また、電流を分流することは、パルス時間が可変であり、大きさが一定の電流パルスを各アレイが受けるような時間ベースで行うこともでき、例えば分流回路がＬＥＤアレイと直列な少なくとも１つの制御可能なスイッチを含む場合に、このことを達成できる。ＬＥＤアレイをバイパスする入力電流の第３部分を消散させるような第３負荷（例えば抵抗器）を使用してもよい。この電流部分を一定に維持することが可能である。

次の記載は、本発明を具現化した実施形態の説明の例を含むが、これら例は発明を限定するものと見なしてはならない。次の記載では、ＬＥＤモジュールを示し、簡潔にするためにドライバー１０１は、省略することにする。その理由は、標準ＬＥＤドライバーによってドライバー１０１を実現できるからである。

図３Ａは、分流回路１１５の可能な第１実施形態を示す図である。ＬＥＤモジュールのこの実施形態を参照番号３００で示し、分流回路を参照番号３１５で示す。分流回路３１５は、オペアンプ３１０とトランジスタ３２０を備え、トランジスタ３２０は、そのベースターミナルが可能な場合には抵抗器（図示せず）を介して、オペアンプ３１０の出力に結合されている。オペアンプ３１０は、分圧器３３０によって決定された基準電圧レベルに設定された非反転入力３０１を有し、分圧器３３０は、入力ターミナル１１１と１１２との間に接続された２つの抵抗器３３１と３３２の直列配列から成る。前記非反転入力３０１は、前記２つの抵抗器３３１と３３２との間のノードに結合されている。ＬＥＤモジュール３００は、３つの白色ＬＥＤ３４１、３４２、３４３のストリングを更に備え、これら白色ＬＥＤは、白色ＬＥＤのストリングと直列に配置された電流センサ３５０として作動する抵抗器と共に、入力ターミナル１１１と１１２との間に直列に配置されている。フィードバック抵抗器３６０は、電流センサ抵抗器３５０と白色ＬＥＤ３４１、３４２、３４３のストリングの間のノードに接続された１つのターミナルを有し、更にオペアンプ３１０の反転入力に接続された第２ターミナルを有する。トランジスタ３２０は、オペアンプ３１０の反転入力に接続されたエミッタターミナルを有し、トランジスタ３２０のコレクターターミナルは、ＬＥＤストリング３４１、３４２、３４３のあるポイント、この場合は第１ＬＥＤ３４１と第２ＬＥＤ３４２との間のノードに接続されており、このコレクターライン内にはアンバー色ＬＥＤ３７１が配置されている。

従って、図示された実施形態では、トランジスタ３２０のコレクタ−エミッタパスは、白色ＬＥＤ３４１、３４２、３４３のストリングの一部に並列接続されている。これは、合計３つのストリングを構成するものと見なすことができ、すなわち、３つのストリングのうちの１つのストリングは、２つの白色ＬＥＤ３４２、３４３を含み、１つのアンバー色ＬＥＤ３７１を含む１つのストリングに並列であり、これら２つのストリングは、１つの白色ＬＥＤ３４１を含む第３ストリングに直列に接続されている。これとは異なり、トランジスタ３２０のコレクタ−エミッタパスを白色ＬＥＤ３４１、３４２、３４３のストリング全体に並列に接続してもよく、この場合、２つのストリングしか存在しないことになる。この例では、３つの直列な白色ＬＥＤ３４１、３４２、３４３が存在するが、これらは２つでもよいし、または４つ以上でもよい。この例では、コレクタラインは１つのアンバー色ＬＥＤしか含まないが、このラインは２つ以上のアンバー色ＬＥＤの直列配置を含むことができる。一般に、コレクタライン内で直列に接続されるアンバー色ＬＥＤの数は、トランジスタ３２０のコレクタ−エミッタパスに並列なストリング内で直列接続された白色ＬＥＤの数よりも少ない。

作動は次のとおりである。入力電流が増加するにつれ、電流センサ抵抗器３５０を通る際の電圧低下分が増加するので、入力ターミナル１１１と１１２との間の電圧も上昇し、よってオペアンプの非反転入力における電圧も上昇する。白色ＬＥＤ３４１、３４２、３４３のストリングを通る際の電圧低下分は、実質的に一定であるので、入力ターミナル１１１と１１２との間の電圧上昇は、電流センサ抵抗器３５０にわたる電圧降下の大きさに実質的に等しいが、他方、オペアンプの非反転入力における電圧増加分は、入力ターミナル１１１と１１２との間の電圧上昇分よりも小さく、その比は、分圧器３２０の抵抗器３３１、３３２により定められる。従って、フィードバック抵抗器３６０にわたる電圧降下は小さくなるはずであり、よってトランジスタ３２０のコレクタ−エミッタパス内の電流も小さくなる。

図３Ｂは、分圧回路１１５の第２の可能な実施形態を示す回路図である。ＬＥＤモジュールのこの実施形態は、参照番号４００で示し、分圧回路は参照番号４１５で示す。この分圧回路４１５は、分圧回路３１５と実質的に同一であるが、オペアンプ３１０が、例えば２００ｍＶの基準電圧を発生する基準電圧源４３０によって決定される基準電圧レベルＶｒｅｆに設定される非反転入力３０１を有し、更にトランジスタ３２０のベースターミナルが抵抗器４４０を通して正の入力ターミナル１１２に結合されている点が異なる。図３Ａの分圧回路３１５に対するこの分圧回路４１５の１つの重要な利点は、より安定していることである。すなわち個々のＬＥＤの順方向の電圧の変化に影響されにくいことである。その動作は似たようなものである。すなわち入力電流が増加する場合、電流センサ抵抗器３５０にわたる電圧降下分が増加し、よってオペアンプの反転入力３０２における電圧が上昇し、トランジスタのベース電圧を低下させるので、トランジスタ３２０のコレクタ−エミッタパス内の電流が減少する。

図４Ａは、図１Ｄに相当し、ＬＥＤモジュール５００の第２実施形態を示すブロック図であり、このモジュールでは、入力電流Ｉｉｎは、時間ベースで２つのＬＥＤストリング１１３、１１４を通るように分流される。この実施形態の分流回路は、参照番号５１５で示す。モジュール５００は制御可能なスイッチ５０１を含み、このスイッチ５０１は、入力電流Ｉｉｎを受ける入力ターミナルと、ＬＥＤストリング１１３、１１４にそれぞれ結合された２つの出力ターミナルを有する。制御可能なスイッチ５０１は、２つの作動状態を有し、一方の作動状態では、第１出力ターミナルが入力ターミナルに接続され、他方の作動状態では第２出力ターミナルが入力ターミナルに接続される。比較的高い周波数でこれら２つの作動状態の切り替えるように、制御回路５２０が制御可能なスイッチ５０１を制御するようになっている。従って、各ＬＥＤストリング１１３、１１４は、それぞれの所定の時間長さｔ１、ｔ２を有する電流パルスを受け取り、これら電流パルスは大きさＩｉｎを有する。スイッチング時間長さをＴで表示する場合、比ｔ１／Ｔが第１ＬＥＤストリング１１３内の平均電流を決定し、比ｔ２／Ｔが第２ＬＥＤストリング１１４内の平均電流を決定する。この場合、ｔ１＋ｔ２＝Ｔである。制御回路５２０は、電流センサ１１６によって検出される入力電流Ｉｉｎに基づき、デューティサイクル（又は比ｔ１／ｔ２）を設定する。入力電流レベルＩｉｎが低下すると、ｔ１は短くなり、ｔ２は長くなるので、第１ＬＥＤストリング１１３（例えば白色）の平均光出力は減少し、第２ＬＥＤストリング１１４（例えばアンバー色）の平均光出力は増加する。

図４Ｂは、ＬＥＤモジュール６００の第３実施形態を示すブロック図であり、このモジュールでは、ＬＥＤ１１４（例えばアンバー色）の第２グループ内の電流の値は、ＬＥＤ１１３（例えば白色）の第１グループに並列接続されたバック（Buck）電流コンバータ６０１によって制御される。この実施形態の分流回路は、参照番号６１５で表示する。第１ＬＥＤストリング１１３は入力ターミナル１１１、１１２に並列接続されている。この第１ＬＥＤストリング１１３にはフィルタコンデンサＣｂが並列接続されている。第２ＬＥＤストリング１１４は、インダクタＬに直列接続されており、この直列配置に対してダイオードＤが並列接続されている。制御回路１１５によって制御される制御可能なスイッチＳが、この並列配置に直列に接続されており、電流センサ１１６によって検出される入力電流Ｉｉｎに基づき、制御回路６２０がスイッチＳのデューティサイクルδをセットする。この結果生じる第２ＬＥＤストリング１１４内の電流は、Ｉａとして表示されており、この結果生じる第１ＬＥＤストリング１１３内の電流はＩｗと表示されている。

バックコンバータは、ＣＣＭ（連続導通モード）で作動されるので、Ｉａ内のリップル分は、平均値と比較して小さい。バックコンバータの入力電流Ｉｓ’は、Ｉａに等しいピーク値およびデューティサイクルδを有するスイッチングされた電流である。このスイッチングされた電流Ｉｓ’は、フィルタコンデンサＣｂから供給され、このフィルタコンデンサＣｂに対する入力電流Ｉｓは、実際にＩｓ’の平均値となる。ＣＣＭで作動するバックコンバータに対して、電流リップル分を無視した場合、Ｉｓ＝δＩａを誘導できる。第１ＬＥＤストリング１１３内の電流は、フィルタコンデンサＣｂに対する入力電流Ｉｓだけ減少する。すなわち

である。

よってアンバー色電流Ｉａに適合するようにδを変化させた場合、白色ＬＥＤを通過する電流Ｉｗも変化する。電流源Ｉｉｎは、図２Ａ／Ｂに示されるようなディミング設定で同じ線形依存性を有する。入力電流Ｉｉｎは、検出信号Ｖｃｔｒｌを発生する電流センサ１１６によってモニタされており、制御回路６２０はバックコンバータのデューティサイクルδを変化させ、電流ＩｗおよびＩａの双方も変える。

原則として、図２Ａ／Ｂに示されるような同じ白色／アンバー色の電流分流をこの実施形態で実現できる。他の実施形態と比較した場合の利点は、効率がより高いことにある。バックコンバータは、本来、実際に図３Ａ−図３Ｂの他の実施形態のように、リニア電流レギュレータよりも効率が高い。更に、適当な電流検出ネットワーク（プリバイアスがかけられた電流ミラー）を介して、検出抵抗器Ｒｓを極めて小さくすることができる。

アンバー色ＬＥＤの電流Ｉａをレギュレートするバックコンバータは、ヒステリシスモードで制御されるバックコンバータとすることが好ましい。

図５は、個々の各ＬＥＤストリング１１３、１１４を対応する電流コンバータ７３０、７４０によってそれぞれ駆動するＬＥＤモジュール７００の第４実施形態を示すブロック図である。この実施形態の分流回路を参照番号７１５で示す。この場合、２つの電流コンバータ７３０と７４０は直列に接続されている。図示されている実施形態では、コンバータはバックタイプとして示されているが、異なるタイプ、例えばブーストタイプ、バック−ブーストタイプ、セピックタイプ、ｃｕｋタイプ、ゼータタイプも使用できると理解できよう。制御回路７２０は、電流センサ１１６が検出した入力電流Ｉｉｎに基づき、コンバータのスイッチＳを別々に制御するための２つの制御出力ターミナルを有する。各電流コンバータ７３０、７４０は、当業者には明らかなように、対応するスイッチＳのスイッチングのデューティサイクルに応じて出力電流を発生する。この実施形態では、制御回路７２０が図２Ａ−図２Ｂに示されるものと同じ電流依存性を実現するようにすることもできるが、互いに別々に個々のＬＥＤストリング１１３、１１４のための個々の電流を制御することも可能である。従って、実際に双方のＬＥＤストリング１１３、１１４を最大光出力または最小光出力で同時に駆動することも可能である。

ＬＥＤ自体の固有の特性に基づき、所望する挙動を得ることも可能である。

図６は、ＡｌＩｎＧａＰタイプのＬＥＤのような第１タイプの少なくとも１つのＬＥＤ１１を備え、第１カラー温度を有する光を発生する照明デバイス１を示す。少なくとも１つのＬＥＤ１１は、第１のタイプとは異なり、ＡｌＩｎＧａＰタイプのＬＥＤの色温度よりも高い第２色温度を有する光を発生する第２のタイプ、例えばＩｎＧａＮタイプの少なくとも１つのＬＥＤ１２と直列に接続されている。この照明デバイス１は、電流源１８からの電流ＩｓをＬＥＤ１１、１２の直列接続へ供給するための２つのターミナル１４、１６を有する。この照明デバイス１は、能動的部品を有していない。点線が示すように、照明デバイス１の直列接続のＬＥＤは、この照明デバイス１が第１タイプの複数のＬＥＤ１１および／または第２タイプの複数のＬＥＤ１２を含むように、第１タイプのＬＥＤ１１および／または第２タイプのＬＥＤ１２を更に含むことができる。照明デバイス１は、第１タイプ及び第２タイプとは異なる第３タイプの、１つ又はそれ以上の任意の他のタイプのＬＥＤを更に含むことができる。

第１タイプの１つ以上のＬＥＤ１１は、第２タイプの１つ以上のＬＥＤ１２の温度の関数である第２光束の勾配とは異なる勾配を有する、温度の関数である第１光束出力を有するように選択されている。実際には、光束出力ＦＯの変化は、ＬＥＤの２５℃〜１００℃までの接合温度の光束の損失のパーセントを示す、いわゆるホット−コールド比によって特性を定めることができる。これについては図７、図８および図９を参照して説明する。

図７は、第１タイプの種々のＬＥＤ１１の温度Ｔ（横軸、℃）の関数である光束出力ＦＯ（縦軸、ルーメン／ｍＷ）のグラフを示す。第１グラフ２１は、赤色フォトメトリックＬＥＤに対する温度上昇時のルーメン／ｍＷ出力ＦＯの減少を示す。第２グラフ２２は、赤色−オレンジフォトメトリックＬＥＤにおける温度上昇時のグラフ２１よりも急峻な光束出力ＦＯの減少を示す。第３グラフ２３は、アンバー色のフォトメトリックＬＥＤにおける温度上昇時のグラフ２１および２２よりも更に急峻な光束出力ＦＯの減少を示す。

図８は、第２タイプの種々のＬＥＤ１２の温度Ｔ（横軸、℃）の関数である光束出力ＦＯ（縦軸、ルーメン／ｍＷ）のグラフを示す。第１グラフ３１は、シアン色フォトメトリックＬＥＤにおける温度上昇時のルーメン／ｍＷ出力ＦＯの減少を示す。第２グラフ３２は、緑色フォトメトリックＬＥＤにおける温度上昇時のグラフ２１よりも若干急峻な光束出力ＦＯの減少を示す。第３グラフ３３は、ロイヤル青色のフォトメトリックＬＥＤにおける温度上昇時のグラフ３１および３２よりも更に急峻な光束出力ＦＯの減少を示す。第４グラフ３４は、白色フォトメトリックＬＥＤにおける温度上昇時のグラフ３１、３２、３３よりも更に急峻な光束出力ＦＯの減少を示す。第５グラフ３５は、青色フォトメトリックＬＥＤにおける温度上昇時のグラフ３１、３２、３３、または３４よりも更に若干急峻な光束出力ＦＯの減少を示す。

図７および図８は、第１タイプのＬＥＤ１１が、第２タイプのＬＥＤ１２よりも大きいホット−コールド比を有することを示しており、このことは、ＬＥＤ１１の温度の関数である光束出力の勾配が、ＬＥＤ１２の温度の関数である光束出力の勾配よりも大きいことを示している。

図９は、ディミング比ＤＲ（横軸、無次元）の関数である、比較的低い色温度を有する第１タイプ（赤色、オレンジ色、アンバー色）のＬＥＤ１１のストリングおよび比較的高い色温度を有する第２タイプ（シアン色、青色、白色）のＬＥＤ１２のストリングの光束出力比ＦＲ（縦軸、無次元）のグラフ４１を示し、ここで、すべてのＬＥＤダイの温度は、１００％のパワー（ディミングなし、すなわちディミング比＝１）で１００℃であり、周辺温度は２５℃である。グラフ４１は、ディミング比の増加時における光束出力比ＦＲを示す。従って、図９によれば、図示されているようなＬＥＤの第１の組と第２の組の光束比を有する照明デバイス１は、照明デバイス１をディミングしたときの色温度の低下を示す。特定のディミング比においてＬＥＤのための所望する温度を得るために、適当な数の適当なタイプのＬＥＤを選択し、ＬＥＤの組のうちの各ＬＥＤの周辺に対する適当な熱抵抗性を選択することにより、過度な実験を行うことなく、特定のディミング比における特定の光束出力の比を設計できる。例えば第２タイプ、例えばＩｎＧａＮタイプの１つ以上のＬＥＤよりも周辺に対する熱抵抗性の高い第１タイプ、例えばＡｌＩｎＧａＰタイプの１つ以上のＬＥＤを実装してもよい。適当な設計をした場合、ＬＥＤ照明デバイス１は追加制御装置を設けることなく、白熱ランプの色温度の挙動に類似した色温度挙動を呈する。

図１０は、第１タイプとは異なる第２タイプ、例えばＩｎＧａＮタイプの少なくとも１つのＬＥＤ５２と並列接続された第１タイプ、例えばＡｌＩｎＧａＰタイプの少なくとも１つのＬＥＤ５１を含む照明デバイス５０を示す。この照明デバイス５０は、電流源５８からＬＥＤ５１、５２の並列接続に電流ＩＳを供給するための２つのターミナル５４、５６を有する。少なくとも１つのＬＥＤ５２と直列に抵抗器５９が設けられている。この抵抗器５９は、少なくとも１つのＬＥＤ５２と直列に接続する代わりに少なくとも１つのＬＥＤ５１と直列に接続してもよい。これとは異なり、少なくとも１つのＬＥＤ５１と１つの抵抗器を直列に接続し、少なくとも１つのＬＥＤ５２に別の抵抗器を直列に接続してもよい。この照明デバイス５０は、能動的部品を有していない。点線が示すように、照明デバイスのうちの少なくとも１つのＬＥＤ５１および少なくとも１つのＬＥＤ５２は、この照明デバイス５０が第１タイプの複数のＬＥＤ５１および／または第２タイプの複数のＬＥＤ５２を含むように、ＬＥＤ５１および／または５２を更に含むことができる。この照明デバイス５０は、更に第１タイプおよび第２タイプと異なる第３のタイプの、１つ以上の別のタイプのＬＥＤを含んでもよい。

抵抗器５９は負の温度係数のＮＴＣタイプの抵抗器であり、このタイプの抵抗器は、その抵抗値の変化により比較的低速の温度変化を保証する。

第１タイプの１つ以上のＬＥＤ５１は、抵抗器５９と直列に接続された第２タイプの１つ以上のＬＥＤ５２の第２のダイナミック抵抗と異なる、第１ダイナミック抵抗（ＬＥＤの両端の順方向電圧とＬＥＤを通過する電流の比として測定された抵抗）を有するように選択されている。この結果、第１タイプの１つ以上のＬＥＤ５１を通過する電流と１つ以上のＬＥＤ５２を通過する電流の比は、変化可能となる。これについては図１１を参照して説明する。

図１１は、第１タイプおよび第２タイプのＬＥＤにおける順方向電圧ＦＶ（横軸、Ｖ）の関数である電流ＩＬＥＤ１、ＩＬＥＤ２（左側縦軸、Ａ）のグラフを示す。再度図１０を参照すると、第１グラフ６１は、ＬＥＤ５１の両端の間の順方向電圧の関数であるＩｎＧａＮ ＬＥＤ５１における電流ＩＬＥＤ１を示している。第２グラフ６２は、ＬＥＤ５２および抵抗５９の両端の間の順方向電圧の関数であるＡｌＩｎＧａＰ ＬＥＤ５２および抵抗５９における電流ＩＬＥＤ２を示す。図示されている例では、抵抗器５９は８オームの値を有する。

図１１は順方向電圧ＦＶの関数である電流比ＩＬＥＤ１／ＩＬＥＤ２（右側縦軸、無次元）のグラフ６３を更に示す。グラフ６３から分かるように、順方向電圧ＦＶが例えば２.９Ｖより高い場合、ＬＥＤ５２および抵抗器５９を通過する電流ＩＬＥＤ２よりも大きい電流ＩＬＥＤ１がＬＥＤ５１を通過し、他方、順方向電圧ＦＶが約２.９Ｖよりも低い場合、ＩＬＥＤ２よりも電流ＩＬＥＤ１のほうが小さくなる。従って、電流源５３によって供給される電流がディミング作動中に減少されると、ＬＥＤ５１からの光束出力は、ＬＥＤ５２からの光束出力の減少よりも大きいレートで減少するので、照明デバイス５０の色温度がＬＥＤ５１の色温度に向かう傾向となっている場合には、照明デバイス５０の色温度は、電流ソース５８がより大きい電流を供給しているときよりもＬＥＤ５２の色温度に向かってより近づくように変化する。従って、適当な設計では、ＬＥＤ照明デバイス５０は、追加制御装置を用いなくても、白熱ランプの色温度挙動に類似した色温度挙動を示す。

電流源１８、５８は、電流リップル分を小さくできるＤＣ電流を供給するようになっている。ディミング目的のためには、電流源１８、４８をパルス幅変調できる。電流源１８が照明デバイス１０に給電する場合、ＬＥＤの接合部の温度は、ディミング時に低下する。電流源５８の場合、照明デバイス５０内で電流が流れる時間の間の平均電流は、ディミング中に減少しなければならない。従って、各電流源１８、５８は、可変電力、特に可変電流を供給するようになっている出力ターミナルを有するディマーと見なすべきであり、ターミナル１４、１６および５４、５６のそれぞれは、ディマーの出力ターミナルに接続するように構成されている。

以上で、ディミング時に白熱ランプの挙動に類似させるために、ＬＥＤの自然の特性を使用するＬＥＤの照明デバイスセットを使用し、複雑な制御装置が不要となっていると説明した。少なくとも１つのＬＥＤの第１セットが第１の色温度を有する光を発生し、少なくとも１つのＬＥＤの第２のセットが第２の色温度を有する光を発生するようになっており、可能な場合には、第１セットまたは第２セットと直列な抵抗要素と共に、第１セットと第２セットとを直列に接続するか、または第１セットと第２セットを並列に接続する。第１セットと第２セットとは、温度挙動が異なる。すなわち異なるダイナミックな電気的抵抗を有する。光デバイスは、黒体曲線と並列または黒体曲線に近いカラーポイントを有する光を発生する。

ここでは、本発明の詳細な説明を必要に応じて開示した。しかしながら、ここに開示した実施形態は種々の形態で具現化できる本発明の例示にすぎないと理解すべきである。従って、ここに開示した特定の構造上または機能上の細部は、限定的なものと解釈すべきではなく、仮想的に適当な詳細な構造において、単に本発明を種々に使用できることを当業者に教示するための代表的な根拠および請求項の根拠として単に解釈すべきである。更に、本書で使用する用語およびフレーズは、限定的なものではなく、むしろ本発明を理解できるように記述するために記載したものである。

本書で使用する「１つの」または「ある」なる用語は、１つまたは２つ以上と定義する。本書で使用する「複数」なる用語は、２つまたは３つ以上と定義する。本書で使用する「別の」なる用語は、少なくとも１つの、またはそれ以上の第２のものと定義する。本書で使用する「備える」および／または「有する」なる用語は、含む（すなわち他の要素またはステップを排除しない開かれた言語）と定義する。請求項における参照符号は、特許請求の範囲または発明の範囲を限定するものと見なすべきでない。

互いに異なる従属請求項において所定の手段が記載されているという単なる事実は、これら手段を組み合わせて使用しても有利とはならないことを意味するわけではない。

本書で使用する「結合」なる用語は、接続されていると定義するが、必ずしも直接接続されているわけではなく、かつ必ずしも機械的に接続されているわけではない。

要約すれば、照明デバイスにおいて、本発明はディミング時に白熱ランプの挙動に類似するようにＬＥＤの自然な特性を使用するＬＥＤの複数のセットを使用し、複雑な制御装置を不要にするものである。少なくとも１つのＬＥＤの第１セットが第１色温度を有する光を発生し、少なくとも１つのＬＥＤの第２セットが第２色温度を有する光を発生する。可能な場合には、第１セットまたは第２セットと直列な抵抗要素と共に、第１セットと第２セットとを直列に接続するか、または第１セットと第２セットを並列に接続する。第１セットと第２セットとは、温度挙動が異なり、異なるダイナミックな電気的抵抗を有する。光デバイスは、黒体曲線と並列または黒体曲線に近いカラーポイントを有する光を発生する。

本発明は、照明キットの部品にも関し、この照明キットは、電源に接続されるように構成されている入力ターミナルを有すると共に、可変電力を供給するように構成されている出力ターミナルを有するディマーと；特許請求の範囲のいずれか１項に記載の照明デバイスと；を備え、前記照明デバイスのターミナルが、前記ディマーの前記出力ターミナルに接続されるように構成されている。

以上で、図面およびこれまでの説明において本発明を詳細に示し、記述したが、かかる図示および記述は説明のため、または例示のものに過ぎず、限定的なものではないと見なすべきであることが当業者には明らかであるはずである。本発明は、開示した実施形態だけに限定されず、むしろ特許請求の範囲に記載した発明の保護範囲内でいくつかの変形および変更が可能である。

例えば別のカラーも使用できる。例えばアンバー色の代わりに黄色または赤色を使用することも可能である。更に、例では入力電流を小さくした場合、白色寄与分がゼロに減少するが、このことは不可欠なことではないと理解できよう。

更にこれまでの記載では、ドライバー１０１はディマー９からのディミングされた幹線電圧を受けることができるものとして記載したが、ドライバー１０１は通常の幹線電圧を受けながら遠隔制御によってディミングできるように設計することも可能である。重要な特徴は、ドライバー１０１が電流源として作動し、入力電流としてＬＥＤモジュールが受けるディミングされた出力電流を発生できることである。従って、ＬＥＤモジュールへの所定の出力電流を発生することより、ドライバー１０１により光出力レベルが決定され、ドライバー１０１から受ける電流に応じてＬＥＤモジュールにより光出力のカラーが決定される。

請求項に記載の発明を実施する当業者が、図面、本明細書および特許請求の範囲を検討すれば、本明細書に開示した実施形態の別の変形を想到し、理解することができよう。特許請求の範囲において、「備える」、「含む」なる用語は、他の要素またはステップを排除するものでなく、「ある」または「１つの」なる不定詞は、複数あることを排除するものではない。請求項に記載の数個のアイテムの機能を単一のプロセッサまたは他のユニットで満たすことができる。互いに異なる従属請求項に所定の手段が記載されているということは、これら手段を組み合わせて有利に使用できないことを意味するものではない。特許請求の範囲に記載の参照符号は初美絵の範囲を限定するものと見なしてはならない。

上記の記載では、本発明に係わるデバイスの機能的ブロックを示すブロック図を参照して、本発明について説明した。これら機能ブロック図の１つ以上をハードウェアで実現することができ、この場合、かかる機能ブロックの機能は、個々のハードウェアの部品によって実行されるが、かかる機能ブロックの機能をコンピュータプログラムの１つ以上のプログラムラインまたはマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサなどで実行できるように、これら機能ブロックの１つ以上をソフトウェアで実現することも可能である。

１００ 照明デバイス
１０１ ＬＥＤドライバー
１１０、３００、４００、５００、６００ ＬＥＤモジュール
１１１、１１２ 入力ターミナル
１１３、１１４ ＬＥＤアレイ、ＬＥＤストリング

かかる機能が可能である照明デバイスは、例えば米国特許出願第US-2006/0273331号において既に提案されている。かかる従来技術のデバイスは、相互に異なるカラーの少なくとも２つのＬＥＤ（各ＬＥＤには対応する電流源が設けられている）と、個々の電流源を制御し、それぞれのＬＥＤの相対的光出力を変更するインテリジェント制御デバイス、例えばマイクロプロセッサとを備える。この公知のデバイスは、電力を搬送する入力電圧信号と制御信号とを受信する。
米国特許出願第US-2006/0273331号のデバイスでは、入力信号から制御信号が取り込まれ、制御信号は、インテリジェント制御デバイスへ転送され、インテリジェント制御デバイスは、受信した制御データに基づき、個々の電流源を制御する。それぞれの光出力の間の比を変えることにより、全体の光出力に対する相対的寄与分を変更し、よって観察者が認識する光出力全体のカラー全体が変更される。従って、かかる照明デバイスは、別個の制御入力信号を必要とする。

これらの問題の１つ以上を良好に解決するために、本発明の様相では、ＬＥＤ照明デバイスが提供され、これは、ディミングされたＬＥＤ電流を発生できるＬＥＤドライバーと、ＬＥＤドライバーからの入力電流を受けるための２つの入力ターミナルを有する２ターミナルのＬＥＤモジュールとを備えている。ＬＥＤモジュールは、第１色温度を有する光を生成するための少なくとも１つの第１タイプのＬＥＤを含む第１ＬＥＤグループと、第１色温度と異なる第２色温度を有する光を生成するための少なくとも１つの第２タイプのＬＥＤを含む第２ＬＥＤグループとを含む。このＬＥＤモジュールは、入力電流から導かれたＬＥＤ電流をこれらＬＥＤグループに供給できる。ＬＥＤモジュールは、第１ＬＥＤグループおよび第２ＬＥＤグループからの少なくとも１つの光出力寄与分を有する光出力を生成する。ＬＥＤモジュールは、このモジュールの光出力のカラーポイントが入力電流の大きさの関数として変化するように、受けた入力電流の平均の大きさに応じて個々のＬＥＤグループ内の個々のＬＥＤ電流を変化させるように構成されている。ＬＥＤモジュールは、このＬＥＤモジュールの入力で受けた入力電流レベルの関数として、第１及び第２ＬＥＤグループにおけるそれぞれのＬＥＤ電流を制御できる電子分流回路を含む。
本発明の様相によれば、ＬＥＤ照明デバイスは、単一のディミング可能な電流源と、この電流源からの電流を受けるＬＥＤモジュールとを備える。ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤしか存在しないアレイと同じように、電流源に対する負荷として働く。ＬＥＤモジュール内では、電子回路は、入力電流の大きさを検出し、検出された電流の大きさに基づき、ＬＥＤモジュールの異なるＬＥＤセクションに電流を分配する。この電流源では、インテリジェント電流制御装置は、不要である。

本発明の様相では、複数のＬＥＤと、照明デバイスへ電流を供給するための２つのターミナルとを備えたＬＥＤ照明デバイスが提供される。この照明デバイスは、第１色温度を有する光を発生する第１タイプの少なくとも１つのＬＥＤの第１セットと、第１色温度と異なる第２色温度を有する光を発生する第２タイプの少なくとも１つのＬＥＤの第２セットとを備える。第１セットと第２セットは、ターミナルの間に直列または並列に接続されている。照明デバイスは、ターミナルに供給される平均電流が変化するときに、黒体曲線に従って変化するカラーポイントを有する光を発生するようになっている。

請求項に記載の数個のアイテムの機能を単一のプロセッサまたは他のユニットで満たすことができる。

Claims (16)

1. ディミングされたＬＥＤ電流を発生できるＬＥＤドライバー（１０１）と、
   前記ＬＥＤドライバー（１０１）からの入力電流（Ｉｉｎ）を受けるための２つの入力ターミナル（１１１、１１２）を有する２ターミナルのＬＥＤモジュール（１１０；３００；４００；５００；６００）と、を備え、
   前記ＬＥＤモジュールは、
   第１色温度を有する光を生成するための少なくとも１つの第１タイプのＬＥＤを含む第１ＬＥＤグループ（１１３）と、
   前記第１色温度と異なる第２色温度を有する光を生成するための少なくとも１つの第２タイプのＬＥＤを含む第２ＬＥＤグループ（１１４）と、を含み、
   前記モジュールは、前記入力電流（Ｉｉｎ）から導かれたＬＥＤ電流を前記ＬＥＤグループに供給でき、
   前記ＬＥＤモジュールは、前記第１ＬＥＤグループ（１１３）および前記第２ＬＥＤグループ（１１４）からの少なくとも１つの光出力寄与分を有する光出力を生成し、
   前記モジュールは、このモジュールの光出力のカラーポイントが入力電流の大きさの関数として変化するように、前記受けた入力電流（Ｉｉｎ）の平均の大きさに応じて個々のＬＥＤグループ内の個々のＬＥＤ電流を変化させるように構成されている、
   照明デバイス（１００）。
2. 前記ＬＥＤモジュールは、ディミング中の前記モジュールの前記光出力の前記カラーポイントが黒体曲線に沿うように、個々のＬＥＤグループ内の個々のＬＥＤ電流を変えるように構成されている、請求項１に記載の照明デバイス。
3. 前記ＬＥＤモジュールは、ディミング中の前記モジュールの前記光出力のカラー挙動が白熱ランプのカラー挙動に類似するように、個々のＬＥＤグループ内の個々のＬＥＤ電流を変えるように構成されている、請求項１に記載の照明デバイス。
4. 前記照明デバイスは、次の関係
   

   

   に従うように、前記ターミナルに供給されるｘ％の平均電流での色温度ＣＴ、すなわちＣＴ（ｘ％）を有する光を生成するように構成されている、請求項１に記載の照明デバイス。
5. 前記第１グループのＬＥＤは、前記第１タイプのＬＥＤの接合温度の関数として変化する第１光束出力を有し、前記第２グループのＬＥＤは、前記第２タイプのＬＥＤの接合温度の関数として変化する第２光束出力を有し、前記接合温度が変化すると、前記第２光束出力に対する前記第１光束出力の比が変化し、
   好ましくは前記第１色温度は、前記第２色温度よりも低く、前記接合温度が低下すると、前記第２光束出力に対する前記第１光束出力の比が減少し、逆に接合温度が上昇すると、前記比が増加する、請求項１に記載の照明デバイス。
6. 前記第１タイプのＬＥＤの接合温度の関数である前記第１光束出力の勾配は、前記第２タイプのＬＥＤの接合温度の関数である前記第２光束出力の勾配とは異なり、
   前記第１色温度は、好ましくは前記第２色温度よりも低く、前記第１タイプのＬＥＤの温度の関数である前記第１光束出力の勾配の絶対値は、前記第２タイプのＬＥＤの温度の関数である前記第２光束出力の勾配よりも大きい、請求項１に記載の照明デバイス。
7. 前記第１グループのＬＥＤの周辺に対する熱抵抗は、前記第２グループのＬＥＤの周辺に対する熱抵抗と異なり、
   前記第１色温度は、好ましくは前記第２色温度よりも低く、前記第１グループのＬＥＤの周辺に対する熱抵抗は、前記第２グループのＬＥＤの周辺に対する前記熱抵抗よりも高い、請求項１に記載の出力デバイス。
8. 前記第１グループのＬＥＤは、第１のダイナミックな電気抵抗を有し、前記第２グループのＬＥＤは第２のダイナミックな電気抵抗を有する、請求項１に記載の照明デバイス。
9. 前記第１グループのＬＥＤおよび前記第２グループのＬＥＤのうちの一方のグループは、抵抗器と直列に接続されており、この直列配置は、前記第１グループのＬＥＤおよび前記第２グループのＬＥＤのうちの他方のグループと並列に接続されており、この並列配置は、前記ＬＥＤモジュールの前記２つの入力ターミナル（１１１、１１２）の間に接続されており、
   好ましくは前記抵抗器は、負の温度係数ＮＴＣタイプの抵抗器である、請求項１に記載の照明デバイス。
10. 前記第１タイプのＬＥＤは、ＡｌＩｎＧａＰタイプのＬＥＤであり、および／または前記第２タイプのＬＥＤは、ＩｎＧａＮタイプのＬＥＤである、請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の照明デバイス。
11. 前記ＬＥＤモジュールは、このＬＥＤモジュールの入力で受けた入力電流レベルの関数として、前記２つのグループ（１１３、１１４）のＬＥＤにおけるＬＥＤ電流（Ｉ１、Ｉ２）を制御できる電子分流回路（１１５）を含む、請求項１に記載の照明デバイス。
12. 前記電子分流回路は、定電流を前記２つのグループのＬＥＤに供給でき、
    次の式
    Ｉ１＝ｐ・ＩｉｎおよびＩ２＝ｑ・Ｉｉｎおよびｐ＋ｑ＝１
    （ここで、Ｉｉｎは入力電流の大きさを示し、
    Ｉ１は前記第１グループのＬＥＤにおける電流の大きさを示し、
    Ｉ２は前記第２グループのＬＥＤにおける電流の大きさを示す）
    が成立するように、前記ＬＥＤ電流（Ｉ１、Ｉ２）を制御でき、
    ｄｐ／ｄ（Ｉｉｎ）が常に正であり、ｄｑ／ｄ（Ｉｉｎ）が常に負となる入力電流の大きさの少なくとも１つのレンジが存在している、請求項１１に記載の照明デバイス。
13. 前記ＬＥＤモジュールは、
    前記ＬＥＤグループのうちの一方のグループと直列に配置された電流レギュレート要素（３２０）を備え、この直列配置は、前記ＬＥＤグループのうちの他方のグループに並列に結合されており、
    前記ＬＥＤモジュールの入力ターミナルで受け取られた入力電流を検出するように配置された電流検出要素（３５０）と、
    前記検出要素からの検出出力信号を受け取り、この検出出力信号に基づき、前記電流レギュレート要素を駆動するレギュレータドライバー（３１０）とを備える、請求項１２に記載の照明デバイス。
14. 前記電子分流回路（５１５）は、前記２つのＬＥＤグループの間で、受け取られた入力電流（Ｉｉｎ）を時間的に分割するための制御可能なスイッチ（５０１）と、
    第１時間長さｔ１の間、前記第１グループのＬＥＤに入力電流を送り、第２時間長さｔ２の間、前記第２グループのＬＥＤに入力電流を送るように、スイッチング周期Ｔ（ここで、ｔ１＋ｔ２＝Ｔである）で前記スイッチ（５０１）を制御するための制御デバイス（５２０）と、
    前記ＬＥＤモジュールの前記入力ターミナルで受けた前記入力電流を検出するように構成されている電流検出要素（１１６）とを備え、
    前記制御デバイスは、前記検出要素からの検出出力信号を受けるように結合されており、ｄｔ１（Ｉｉｎ）が常に正であり、ｄｔ２（Ｉｉｎ）が常に負となる入力電流の大きさの少なくとも１つのレンジが生じるように、前記検出出力信号に基づき、前記スイッチをオンに切り換える比ｔ１／ｔ２を変えるように構成されている、請求項１１に記載の照明デバイス。
15. 前記第２グループのＬＥＤ（１１４）は、前記第１グループのＬＥＤ（１１３）に並列接続された入力ターミナルを有する電流コンバータ（６０１）によって給電され、
    前記電流コンバータは、前記ＬＥＤモジュールの前記入力電流を検出する電流検出要素（１１６）からの検出出力信号を受け取る制御回路（６２０）を備え、
    この制御回路（６２０）は、前記電流検出要素（１１６）から受け取った前記検出出力信号に基づき、前記電流コンバータ（６０１）を制御するように構成されている、請求項１１に記載の照明デバイス。
16. 前記第１グループのＬＥＤ（１１３）は、第１電流コンバータ（７３０）によって給電され、前記第２グループのＬＥＤ（１１４）は、第２電流コンバータ（７４０）によって給電され、これら２つの電流コンバータは、直列に接続された入力ターミナルを有し、
    前記ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤモジュールの前記入力電流を検出する電流検出要素（１１６）からの検出出力信号を受け取る制御回路（７２０）を備え、
    前記制御回路（７２０）は、前記電流検出要素（１１６）から受け取った前記検出出力信号に基づき、前記電流コンバータ（７３０、７４０）を制御するように構成されている、請求項１１に記載の照明デバイス。

Images