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図面 (3)

課題・解決手段

筐体と、筐体に取り付けられ、かつLEDアレイを有する光エンジンと、を備える照明器具。LEDアレイは、450nm〜465nmの範囲内の感知される波長と、全光束の1%〜7%の範囲内の割合と、を有するディープブルーLED; 523nm〜527nmの範囲内の感知される波長と、全光束の53%〜70%の範囲内の割合と、を有するトゥルーグリーンLED; 610nm〜620nmの範囲内の感知される波長と、全光束の19%〜32%の範囲内の割合と、を有するレッドレンジLED; 及び、全光束の5%〜15%の範囲内の割合を有する蛍光体ベースのクールホワイトLED;を備え、光エンジンは、4500K〜10000Kの範囲内の相対色温度CCT)を備える。

概要

背景

本願発明は、概して照明器具に関するものであり、より具体的には、アクアリウムで使用するための照明器具に関するものである。

水草及び/を飼うためのアクアリウムを家またはオフィスに設置することは一般的である。アクアリウムの水草の景観及びデザインは、部屋の装飾の一部を形成する生きる芸術である。

アクアリウムには、水槽の上または上方に取り付けられる照明器具が通常設けられる。

一般的な発光ダイオードLED)水槽照明器具は、蛍光体ベースの白色LEDのみで、または、代わりに、蛍光体ベースの白色LEDに青色LEDを足したもので構成される。このような一般的なLED照明器具は、蛍光灯によって照らされる植物と比較して、植物の緑及び赤が、鮮明さ及び豊かさに欠け見える欠点を有する。代わりに植物はより黄色っぽい緑に見える。この好ましくない色への影響の原因は、一般的なLEDと蛍光灯のスペクトルの違いにある。

概要

筐体と、筐体に取り付けられ、かつLEDアレイを有する光エンジンと、を備える照明器具。LEDアレイは、450nm〜465nmの範囲内の感知される波長と、全光束の1%〜7%の範囲内の割合と、を有するディープブルーLED; 523nm〜527nmの範囲内の感知される波長と、全光束の53%〜70%の範囲内の割合と、を有するトゥルーグリーンLED; 610nm〜620nmの範囲内の感知される波長と、全光束の19%〜32%の範囲内の割合と、を有するレッドレンジLED; 及び、全光束の5%〜15%の範囲内の割合を有する蛍光体ベースのクールホワイトLED;を備え、光エンジンは、4500K〜10000Kの範囲内の相対色温度CCT)を備える。

目的

従って、上述の欠点を排除し、かつ、より良好な審美眼をもたらすLED照明器具を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

筐体と、前記筐体に取り付けられ、かつLEDアレイを有する光エンジンと、を備える照明器具であって、前記LEDアレイは、450nm〜465nmの範囲内の感知される波長と、全光束の1%〜7%の範囲内の割合と、を有するディープブルーLED;523nm〜527nmの範囲内の感知される波長と、全光束の53%〜70%の範囲内の割合と、を有するトゥルーグリーンLED;610nm〜620nmの範囲内の感知される波長と、全光束の19%〜32%の範囲内の割合と、を有するレッドレンジLED;及び、全光束の5%〜15%の範囲内の割合を有する蛍光体ベースのクールホワイトLED;を備え、前記光エンジンは、4500K〜10000Kの範囲内の相対色温度CCT)を備えることを特徴とする照明器具。

請求項2

前記ディープブルーLEDが、全光束の1%〜3%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の53%〜64%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の26%〜32%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、4500KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項3

前記ディープブルーLEDが、全光束の1%〜4%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の54%〜65%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の25%〜31%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、5000KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項4

前記ディープブルーLEDが、全光束の2%〜4%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の54%〜66%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の24%〜30%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、5500KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項5

前記ディープブルーLEDが、全光束の2%〜5%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の55%〜67%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の23%〜29%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、6000KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項6

前記ディープブルーLEDが、全光束の2%〜5%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の55%〜67%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の22%〜29%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、6500KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項7

前記ディープブルーLEDが、全光束の2%〜5%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の55%〜68%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の21%〜28%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、7000KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項8

前記ディープブルーLEDが、全光束の2%〜6%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の56%〜69%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の21%〜28%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、7500KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項9

前記ディープブルーLEDが、全光束の2%〜6%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の56%〜69%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の20%〜27%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、8000KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項10

前記ディープブルーLEDが、全光束の2%〜6%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の56%〜69%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の20%〜27%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、8500KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項11

前記ディープブルーLEDが、全光束の3%〜6%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の56%〜70%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の19%〜27%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、9000KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項12

前記ディープブルーLEDが、全光束の3%〜7%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の56%〜70%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の19%〜26%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、9500KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項13

前記ディープブルーLEDが、全光束の3%〜7%の範囲内の割合を有し、前記トゥルーグリーンLEDが、全光束の56%〜70%の範囲内の割合を有し、前記レッドオレンジLEDが、全光束の19%〜26%の範囲内の割合を有し、かつ、前記光エンジンは、10000KのCCTを有することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項14

前記光エンジンが、前記LEDアレイの明るさを調整するように構成せれた制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項15

前記制御回路が、作動中の電気的か熱的状態における小さな変化に対して明るさを維持するようにされに構成されることを特徴とする請求項14に記載の照明器具。

請求項16

前記制御回路と通信して、使用者からの入力に基づいて前記LEDアレイの明るさをワイヤレスで調整するように構成された遠隔制御装置をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の照明器具。

請求項17

前記筐体に取り付けられ、前記制御回路と電気的に結合され、かつ、使用者からの入力に基づいて前記LEDアレイの明るさを調整する制御ボタンをさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の照明器具。

請求項18

前記照明器具は、アクアリウム照明器具であることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項19

前記筐体に取り付けられた透光性カバーをさらに備え、これにより、前記LEDアレイは、前記筐体と前記透光性カバーとの間に位置することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項20

前記筐体内に反射板をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の照明器具。

請求項21

上端部によって画定される開口上部を有する水槽と、前記水槽の上端部の上に、または、上方に取り付けられるLED照明器具と、を備えるアクアリウムであって、前記LED照明器具は、筐体と、前記筐体に取り付けられ、かつLEDアレイを有する光エンジンと、を備え、前記LEDアレイは、450nm〜465nmの範囲内の感知される波長と、全光束の1%〜7%の範囲内の割合と、を有するディープブルーLED;523nm〜527nmの範囲内の感知される波長と、全光束の53%〜70%の範囲内の割合と、を有するトゥルーグリーンLED;610nm〜620nmの範囲内の感知される波長と、全光束の19%〜32%の範囲内の割合と、を有するレッドオレンジLED;及び、全光束の5%〜15%の範囲内の割合を有する蛍光体ベースのクールホワイトLED;を備え、前記光エンジンは、4500K〜10000Kの範囲内の相対色温度(CCT)を備えることを特徴とするアクアリウム。

請求項22

前記光エンジンが、6500KのCCTを有することを特徴とする請求項21に記載のアクアリウム。

請求項23

前記光エンジンが、前記LEDアレイの明るさを調整するように構成された制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載のアクアリウム。

請求項24

前記制御回路と通信して、使用者からの入力に基づいて前記LEDアレイの明るさをワイヤレスで調整するように構成された遠隔制御装置をさらに備えることを特徴とする請求項23に記載のアクアリウム。

請求項25

前記筐体に取り付けられ、前記制御回路と電気的に結合され、かつ、使用者からの入力に基づいて前記LEDアレイの明るさを調整する制御ボタンをさらに備えることを特徴とする請求項23に記載のアクアリウム。

請求項26

前記LED照明器具が、前記筐体内に取り付けられた反射板をさらに備え、かつ、前記反射板が、前記LEDアレイからの光を前記水槽内に向けるように構成されることを特徴とする請求項21に記載のアクアリウム。

請求項27

前記LED照明器具が、前記筐体に取り付けられた透光性カバーをさらに備え、これにより、前記LEDアレイは、前記筐体と前記透光性カバーとの間に位置することを特徴とする請求項21に記載のアクアリウム。

請求項28

前記水槽が淡水を備えることを特徴とする請求項21に記載のアクアリウム。

請求項29

前記水槽が海水を備えることを特徴とする請求項21に記載のアクアリウム。

請求項30

前記水槽が水草及び/または生き物を備えることを特徴とする請求項21に記載のアクアリウム。

技術分野

0001

本願は、参照によりその全体が本願明細書に組み込まれる、2012年8月14日に出願された米国特許出願第13/584,911号の利益及び優先権を主張するものである。

背景技術

0002

本願発明は、概して照明器具に関するものであり、より具体的には、アクアリウムで使用するための照明器具に関するものである。

0003

水草及び/を飼うためのアクアリウムを家またはオフィスに設置することは一般的である。アクアリウムの水草の景観及びデザインは、部屋の装飾の一部を形成する生きる芸術である。

0004

アクアリウムには、水槽の上または上方に取り付けられる照明器具が通常設けられる。

0005

一般的な発光ダイオードLED)水槽照明器具は、蛍光体ベースの白色LEDのみで、または、代わりに、蛍光体ベースの白色LEDに青色LEDを足したもので構成される。このような一般的なLED照明器具は、蛍光灯によって照らされる植物と比較して、植物の緑及び赤が、鮮明さ及び豊かさに欠け見える欠点を有する。代わりに植物はより黄色っぽい緑に見える。この好ましくない色への影響の原因は、一般的なLEDと蛍光灯のスペクトルの違いにある。

発明が解決しようとする課題

0006

従って、上述の欠点を排除し、かつ、より良好な審美眼をもたらすLED照明器具を提供することが所望される。

図面の簡単な説明

0007

好ましいい実施形態における水槽の上方の取り付けられた照明器具を図示する概略図である。
好ましい実施形態に関連する照明器具の下から見た概略図である。

実施例

0008

本発明は、概して、水草の緑及び赤をより自然に見せる照明器具に関する。照明器具は、それぞれが特定の感知される波長及び全光束を有する、異なる種類のLEDを備えるLEDの列を有する。

0009

図1は、好ましい実施形態に関連するアクアリウム100を図示する概略図である。

0010

アクアリウム100は、上端部111によって画定される開口した上部を有する水槽110を有する。LED照明器具120は、取り付けアセンブリ122によって水槽110の上方に取り付けられているのが分かる。または、LED照明器具120は、水槽の上端部111に上に直接取り付けられ得る。

0011

LED照明器具120は、筐体121、電源126、及び、光エンジンを有する。電源ユニット126は、既知のように、LED照明器具120にACまたはDC電源を供給するように構成される。

0012

光エンジンは、LEDアレイ図1には図示せず)と、当業者が作動中に電気的及び熱的状態の小さな変化になる考慮するものに対してもLEDアレイの明るさを制御し、かつ、明るさを維持するように構成された制御回路123と、を備える。この制御は、自動(例えば、部屋の光量または時刻に基づいて)であってもよいし、使用者からに入力に基づいてもよい。使用者は、制御回路123に制御ボタン124を介して、或いは、代わりに遠隔制御装置125を介して制御コマンドを入力できる。当然、両方のタイプの制御が必要ではなく、どちらか一方、または、代替手段で十分だろう。制御ボタン124は、制御回路124に電気的に結合され、図では、筐体121に取り付けられているが、別の設計も可能である。遠隔制御装置125は、制御回路123とワイヤレス通信するように構成されるが、ワイヤー付きの通信もまた可能である。

0013

図2は、好ましい実施形態に関連するLED照明器具120の詳細を下から見た概略図である。

0014

LED照明器具120は、筐体121、取り付けアセンブリ122、LEDアレイ127を含む光エンジン、透光性カバー128、及び、反射板129を含む。光エンジンは、筐体121に取り付けられ、LEDアレイ127に沿って、制御回路123と上述の関連する制御とを含む。透光性カバー128は、筐体に取り付けられ、これにより、LEDアレイ127は、筐体121と透光性カバー128との間に位置し、透光性カバーの材料は、LEDからの光がよく混ざるように選択される。反射板129は、筐体121内に取り付けられ、LEDアレイ127からの光ができるだけ多く水槽内に向けられるように設計される。

0015

図2に示す照明器具120のサイズ/形状は、単なる例である。サイズ及び形状は、照らされるアクアリウム100に適合することが当業者に認識される。

0016

上述のように、照明器具120は、水草の緑及び赤をより自然に見せることができるように設計される。この課題を達成するために、LEDアレイ127は、LEDの4つの異なる種類で構成され、各種類は、特定の感知される波長及び全光束を有する。

0017

4500K〜10000Kの範囲の相対色温度CCT)を有する照明器具を達成するために使用される4つの異なる種類のLEDは、次の通りである:(1)ディープブルーLED、(2)トゥルーグリーンLED、(3)、レッドレンジLED、及び、(4)蛍光体ベースのクールホワイトLED。それぞれの種類のLEDは、特定の全光束を有し、ディープブルーLED、トゥルーグリーン、レッドオレンジの各種類のLEDは、特定の感知される波長をも有する。

0018

4つの種類のLEDがあるが、LEDの種類の実際の数は、各LEDの出力による。大切なのはLEDの種類の光束の比率である。照明器具は、4500K〜10000Kの範囲のCCTと次のようなLEDを有し得る。
− 450nm〜465nmの範囲内の感知される波長と、全光束の1%〜7%の範囲内の割合と、を有するディープブルーLED。ピーク波長は440nm〜450nmの範囲内である。
− 523nm〜527nmの範囲内の感知される波長と、全光束の53%〜70%の範囲内の割合と、を有するトゥルーグリーンLED。ピーク波長は515nm〜525nmの範囲内である。
− 610nm〜620nmの範囲内の感知される波長と、全光束の19%〜32%の範囲内の割合と、を有するレッドオレンジLED。ピーク波長は620nm〜630nmの範囲内である。
− 4500K〜10000Kの範囲内のCCTと、全光束の5%〜15%の範囲内の割合とを有する蛍光体ベースのクールホワイトLED。より好ましくは、これらのLEDは、6500KのCCTを有する。

0019

照明器具は、4500K〜10000Kの範囲内のCCTを有する際に、より良好なアクアリウムの景観をもたらすが、6500Kではさらに良好な体験をもたらす。全光束の異なる割合の組み合わせを使用することによって、4つの異なる種類のLEDを組み合わせて特定のCCTをもたらすことができる。例えば、次のチャートは、異なるCCTの全光束の割合の組み合わせの例示的な実施形態を提供する。

0020

0021

下のグラフ1は、これらの4つの種類のLEDそれぞれの相対スペクトルパワー対波長を図示する。既知のように、スペクトルパワーは、照明単位波長当たり面積当たりのパワーである。

0022

0023

下のグラフ2は、好ましい実施形態の4つのLEDの波長対する、一般的な蛍光灯対する、及び、対一般的な白色LEDに対する相対スペクトルパワーを図示する。

0024

0025

4つの種類のLEDそれぞれの波長は、下記の理由により注意深く選択される。

0026

ディープブルーLED:

0027

水草の緑の発色の純度を高めるために、緑の光がLEDアレイ127に足される。これは、450nm〜465nmの範囲内の感知される波長を有するディープブルーLEDを足すことによって達成され、緑の光の大部分のバランスを取る。結果光は黒体軸跡上で白色光になる。

0028

トゥルーグリーンLED及び蛍光体ベースのクールホワイトLED:

0029

通常の白色LEDは、555nm〜590nmのスペクトル範囲黄緑〜黄色の光を大部分含むため、水草を黄色っぽく見せる。または、蛍光灯下の水草は、その約555nmでの狭い急な山形のスペクトルために高純度の緑色を有する。しかしながら、同じ理由で、このような蛍光灯は、異なる種類の緑色の水草の様々な緑色を表現できない。

0030

従って、LEDアレイ127は、523nm〜527nmの範囲内の感知される波長を有するトゥルーグリーンLEDと、4500K〜10000Kの範囲内、ただ好ましくは6500K、のCCTを有する蛍光体ベースのクールホワイトLEDと、の組み合わせを有する。この組み合わせは、水草が黄色っぽく見えることなく、水草のより広い様々な緑色を見せる。トゥルーグリーンLEDは、豊かな緑色の見え方を水草に提供することから選択される。しかしながら、トゥルーグリーンLED単体では、黄緑〜黄色の光が足りないために水草を不自然に見せる。そこで、上述の注意深く選択された量の蛍光体ベースのクールホワイト光が黄緑〜黄色の光を提供するために足される。

0031

レッドオレンジLED:

0032

水草の赤に対して、LED127は、通常の白色LED及び蛍光灯より有利である。LED127は、600nm〜640nmのスペクトル範囲にピークを有し、これにより、よりはっきり見える赤色を提供する。610nm〜620nmの範囲内の感知される波長を有するレッドオレンジLEDが、水草のより自然な色を見せるために選択される。625nmの感知される波長を有する赤色、または、633nmの感知される波長を有するスーパーレッドは、血のような赤色をもたらし、これにより、水草を不自然に見せる。よって、これらの種類の赤色は選択されない。緑の見え方と同様に、注意深く選択された量の蛍光体ベースのクールホワイト光がまた赤色の見え方をより自然に見せるのに役立つ。

0033

本願で説明されるLED照明器具120は、海水または淡水のいずかを有するアクアリウムに適用可能である。

0034

ここまで説明したように、LED照明器具120は、いくつかの理由により従来の照明器具より有益である。第1に、LED照明器具120は、通常の白色LEDの手段と比較して、水草に対してより良好な色の見え方を提供する。より鮮明で豊かな緑色の見え方を提供する。水草の緑は、黄色っぽく見えず、代わりにより自然に見え、かつ、より様々に見えるだろう。赤色もまた、通常の白色LED及び蛍光灯より自然に見えるだろう。

0035

さらに、LED照明器具120のサイズ及び形状は、通常の蛍光灯のアクアリウム照明器具よりもっとコンパクトであり、標準のアクアリウムのサイズや形状に適合する。
また、指向性照明が、より高い輝度をも提供するだろう。

0036

本願明細書では、特定の実施形態が図示され、説明されたが、種々の代替及び/または同等の実施方法が、図示され、説明された特定の実施形態に本願の範囲から逸脱することなく代替される得ることが当業者には理解されるだろう。本願は、本明細書で説明された特定の実施形態のいかなる適合または変形も含むものである。

0037

100アクアリウム
110水槽
111上端部
120LED照明器具
121筐体
122取り付けアセンブリ
123制御回路
124制御ボタン
125遠隔制御装置
126電源(ユニット
127LEDアレイ
128透光性カバー
129 反射板

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