KR101959412B1 - 목표 구역의 조명시 독립적인 조준 및 컷오프 단계들을 위한 장치, 방법 및 시스템 - Google Patents

목표 구역의 조명시 독립적인 조준 및 컷오프 단계들을 위한 장치, 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

모듈식 LED 조명 기구의 설계가 제시되며, 이에 의해 광의 지향 및 광의 재지향의 단계들이 독립적이지만, 협동적이어서, 낮은 유효 투사 구역(effective projected area, EPA), 양호한 열 특성들 및 선택가능한 눈부심 제어의 정도를 갖는 콤팩트한 기구 설계를 증진한다. 상기 복수 개의 조명 기구를 적용하는 조명 시스템은 고도로 고객맞춤가능하며 또한 선적 이전에 사전에 조준되고 미리 조립되는 잠재성을 가져, 조명 기구들의 고객 맞춤 특성을 유지하면서 설치 에러의 잠재성을 감소시킨다.

Description

목표 구역의 조명시 독립적인 조준 및 컷오프 단계들을 위한 장치, 방법 및 시스템 {APPARATUS, METHOD, AND SYSTEM FOR INDEPENDENT AIMING AND CUTOFF STEPS IN ILLUMINATING A TARGET AREA}
본 출원은 2011년 6월 2일자로 출원된 미국 가 출원 일련 번호 61/492,426 호의 이익을 주장하는 2012년 5월 15일자로 출원되고 2014년 7월 29일자로 미국 특허 8,789,967호로 특허된 미국 가 출원 일련 번호 13/471,804호의 일부 연속 출원인 2013년 5월 20일자로 출원된 미국 출원 일련 번호 13/897,979호를 우선권으로 주장하며, 이들 모두는 그들 전체가 인용에 의해 본 출원에 포함된다.
본 발명은 일반적으로, 복수의 조준가능한 광원(light source)들을 각각 사용하는 하나 또는 그 초과의 조명 기구(lighting fixture)들에 의해 목표 구역이 적절히 조명되는 장치들, 시스템들, 및 방법들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 특정 용례(예를 들어, 스포츠 조명)의 조명 요구들을 해결함에 있어서의 유연성을 증가시키면서 조명 기구의 소형화 특성이 손상되지 않도록 모듈식(modular) 발광 다이오드(light-emitting diode, LED) 조명 기구들의 설계와 용도에 있어서의 개선들에 관한 것이다.
목표 구역 - 특히 복잡한 형상의 목표 구역 - 을 적절히 조명하기 위해서 광 지향(예를 들어, 조준, 시준) 및 광 재지향(예를 들어, 차단, 반사) 노력들의 조합이 필요하다는 것이 주지되어 있다; 예를 들어, 본 출원에 인용에 의해 포함된 미국 특허 제 7,458,700 호 참조. 이러한 개념은 일반적으로 복수의 승강식 투광형 기구(elevated floodlight-type fixture)들에 의해 조명되는 운동장(sports field)의 예를 위해 도 1a 내지 도 1c에 예시된다. 도 1a에서 알 수 있는 바와 같이, 조준되지 않은 상태에서 기구(4)가 (통상적으로 수평면을 포함하는 운동장뿐만 아니라 상기 운동장 위와 주변의 유한 공간을 포함하는) 목표 구역(5)의 일부 부분을 조명하며; 이러한 조명은 빔(7)의 해칭된 부분이 바람직한 것으로 간주되는 복합 투사 빔(7)(즉, 복수의 기구(4)들로부터의 개별 출력들의 복합 빔)에 의해 도식적으로 예시된다. 폴(pole)(6)에 대해 기구(4)를 조정하는 것(예를 들어, 광을 지향시키는 것)은 원하는 대로 목표 구역(5)의 가장 좌측 부분 쪽으로 복합 투사 빔(7)을 조준하는 것일뿐만 아니라((도 1b 참조)), 또한 외야석(515)들과 같이 원하지 않은 구역의 조명을 초래한다. 흔히 잡광(spill light)으로서 지칭되는 이러한 광은 (예를 들어, 외야석(515)의 관중들에게) 낭비적이고 잠재적으로 성가시고 또는 (예를 들어, 목표 구역(5)에 인접한 도로상의 운전자들에게) 위험하다. 잡광을 적절히 제거하기 위해, 바이저(visor) 또는 유사한 장치가 원하는 컷오프(cut off)를 제공하도록(즉, 광을 재지향시키도록) 기구(4)(도 1c를 참조)에 부가될 수 있다. 본 발명에 인용에 의해 포함되는 미국 특허 제 7,789,540 호에 개시된 것들과 같은 몇몇 바이저들은 내부 반사 표면들을 갖추어서 광을 컷오프하고 그리고 상기 광을 목표 구역(5)으로 역으로 재지향하여서, 광은 흡수되지 않거나, 이와는 달리 소모되지도 않는다.
목표 구역을 조명하는 이러한 일반적인 접근법은 높은 전방향식(omnidirectional) 광 출력(예를 들어, 1000 와트의 고휘도 방전(high-intensity discharge, HID) 램프를 갖는 단일의 대형 광원을 위한 단일 바이저를 포함하는 전통적인 조명 시스템들에 대해 양호하게 작용한다. 더욱 최근에, 이러한 접근법은 낮은 방향성 광 출력(예를 들어, 1 내지 10 와트의 많은 LED)을 갖는 복수의 소형 광원에 적용되었으며 (단지, 몇몇 조명 용례들에서만) 성공적인 것으로 밝혀졌다.
당 분야에서, 일반적인 작업 조명으로부터 광범위한 조명과 같은 더 많은 것을 요구하는 용례들까지 모든 것을 위한 LED 조명 쪽으로의 이동이 있다. 전술한 것과 같은 전통적인 광원들에 비해서, LED는 더 높은 효율(루멘/와트)과 긴 수명을 가지며, 환경 법규들에 더욱 부합하며, 색 선택에 대한 더 많은 선택들, 예를 들면 이득들을 가진다. 게다가, 단일의 전통적인 광원을 복수의 소형 및 조준가능한 광원들로 교체하는 것은 제한된 수의 기구들로부터 복잡한 빔 패턴들을 생성할 잠재력을 제공하는데, 이는 각각의 LED로부터의 광 출력이 정밀하고 독립적으로 지향 및 재지향될 수 있기 때문이지만; 물론, 그러한 잠재력은 논리적이고 경제적으로 실현될 수 있다.
대부분의 LED 조명 기구들이 하측광(downlight) 용례(즉, LED들이 부착된 폴의 기저부 쪽으로 일반적으로 하향으로 광을 지향시키는 조명 용례)들을 위해 설계되었지만(예를 들어, 미국 특허 제 7,771,087호 및 제 8,342,709호 참조), 이들 기구들을 그들의 연결 지점을 중심으로 폴에 대해 선회시켜서 광을 폴로부터 외측으로 그리고 멀어지게 투사시키는 것(즉, 도 1a 내지 도 1c에 예시된 것과 같은 투광조명 용례)은 분명한 문제점, 즉 눈부심이 있다. 거기에는 전술한 바와 같이 LED 기구들에 외측 바이저가 없기 때문에, LED들이 직접적으로 보일 수 있고 눈부심의 원인이 된다. 도 1c에서와 같은 외부 바이저를 추가해서 눈부심을 방지해야 하지만, 그러면 거기에는 내부에 포함된 LED들이 각각 조준되고 광학기기와 짝을 이루어 일정한 조준 각도와 빔 패턴을 생성하기 때문에(그리고 단일 외측 바이저와 협동하도록 설계되지 않기 때문에) 그림자짐(shadowing) 및 불균일한 조명과 같은 바람직하지 않은 조명 효과들의 우려가 있다.
게다가, 도 1a 내지 도 1c에 예시된 것과 같이 야외 조명 용례를 위해 눈부심 제어를 제공하도록 외측 바이저를 추가할 때, 바이저가 기구의 유효 투사 구역(effective projected area, EPA)에 어떻게 영향을 끼칠지를 고려해야 한다. 증가된 EPA는 폴에 기구를 부착하기 위한 더 많은 상당한 폴 또는 더 많은 튼튼한 수단을 요구해서 증가된 바람 하중(wind loading)을 집중시키며, 이는 비용을 증가시킬 것이다. 통상적인 넓은 구역 또는 스포츠 조명 용례가 폴 당 많은 기구들을 갖는 다중 폴들을 사용하는 것을 고려하면(예를 들어, 전술된 미국 특허 제 7,458,700 호 참조), EPA에 대한 단지 작은 변경으로부터의 추가 비용은 상당할 수 있다. 따라서, 스포츠 조명 용례에 적합한 LED 투광 기구(floodlight fixture)를 제공하기 위해서 기존 LED 하측광 기구를 수정하는 시도는 경제적으로 불가능할 수 있다.
따라서, 기존의 LED 조명 기구를 간단히 수정할 때 분명한 바람직하지 않은 조명 효과들(예를 들어, 불균일한 조명, 그림자 효과들, 눈부심들 등)을 방지하면서 요구되는 용례(예를 들어, 넓은 구역, 스포츠 조명 등)에 대한 조명 요구들을 해결하는 방식으로, 조명 기구의 바람직한 특징들(예를 들어, 낮은 EPA, 높은 활용 계수, 야외 사용의 적합성 등)을 보존하면서 LED들과 같은 다수의 작은 광원들의 이익들(예를 들어, 긴 수명, 높은 효율, 다수의 지점들에 대한 조준 능력, 광 균일도를 생성하는데 있어서 더 뛰어난 유연성 등)을 실현할 수 있는 조명 기구의 설계에 대한 당 업계의 요구가 있다.
복수의 조정가능한 광원들을 수용하도록 설계된 소형 조명 기구, 그리고 스포츠 조명 용례들에 대한 적어도 대부분의 종래의 투광조명형 기구들에 비해 증가된 눈부심 제어, 감소된 EPA 및 증가된 조명 균일도로 복잡한 목표 구역이 적절히 조명되도록 독립적이나 협동적인 광 지향 및 광 재지향시키기 위한, 그의 장치, 시스템들, 및 방법이 구상된다.
그러므로 본 발명의 원론적인 목적, 특징, 장점 또는 양태는 최신 기술을 개선하고/하거나 당 업계의 문제점들, 이슈들 또는 결점들을 해결하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라서, 복수의 광원(각각 관련 광학 소자들을 갖는)들은 광 지향 수단을 제공하도록 제 1 축선을 중심으로 선회할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 바이저들(이들 각각은 하나 또는 그 초과의 광원과 결합됨)은 독립적이지만 협동적인 광 재지향 수단을 제공하도록 광원들과 동일한 축선을 중심으로 선회할 수 있지만 독립적으로 선회할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 하나 또는 그 초과의 광원들을 포함하는 하우징 외측의 2차 바이저는 축선이 하나 또는 그 초과의 내측 바이저들과 외측 바이저 사이에 놓여서 기구의 크기 또는 EPA에 악영향을 끼침이 없이 추가의 독립적이지만 협동적인 광 재지향 수단을 제공하도록 축선을 중심으로 선회할 수 있다. 바람직하다면, 하나 또는 그 초과의 내측 바이저들 및 하나 또는 그 초과의 광원들이 일정한 각도로 장착되어 상기 축선 또는 상이한 축선을 중심으로 선회할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 하나 또는 그 초과의 추가의 선회 축선들이 광 지향 수단을 최적화하도록 기구 구조물, 관련 전기자, 광학 소자들, 또는 지지 구조물을 통해 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 전술한 광원들 각각은 다수의 LED들이 단일 광학 소자를 공유하여 추가의 광학 소자들에 대한 비용, 다수의 방향들로 조준된 다수의 LED로부터 광을 지향/재지향시키는 것으로부터의 바람직하지 않은 조명 효과들의 부담, 또는 (수명(life span), 효율(efficacy), 및 가끔 인지되는 색에서 주지된 감소를 초래하는) 고 전류에서 단일 LED의 확산 손실을 초래함이 없이 광 출력을 최대화하도록 복수의 LED들을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 기술들이 제공되며, 그에 의해서 임의의 주어진 기구에 대해서, LED들의 바람직한 조준 각도, LED들의 수, 광학 소자의 형태, 광학 소자를 공유하는 LED의 수, 2차 바이저의 조준 각도 등이 제작자에 의해 미리 조정될 수 있어서 예를 들어, 바람직한 복합 빔 패턴 또는 눈부심 제어 정도를 제공하기 위한 추가의 수정을 요구함이 없이 더욱 신뢰성 있는 현장 제품(onsite product)을 제공하는 방식으로 전술한 광 지향 수단 및 광 재지향 수단이 어떠한 지역에 조명 기구들을 설치하기 이전에 조명 용례에 대해 결정될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적들, 특징들, 장점들 또는 양태들은 첨부된 명세서 및 특허청구범위를 참조하여 더욱 자명하게 될 것이다.
때때로, 이러한 설명에서 도면 번호에 의해 식별되고 아래에서 요약되는 도면들에 대한 참조가 이루어질 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 목표 구역이 조명 기구에 의해 조명되는 일반적인 공정을 도식적으로 예시한다. 도 1a는 비-조준된 조명 기구를 예시하고, 도 1b는 조준된, 도 1a로부터의 기구를 예시하고, 도 1c는 조준되고 컷오프를 갖는, 도 1a로부터의 기구를 예시한다.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조명 기구의 다수의 도면들을 예시한다. 도 2a 및 도 2b는 사시도를 예시하고, 도 2c는 배면도를 예시하고, 도 2d는 정면도를 예시하고, 도 2e는 저면도를 예시하고, 도 2f는 평면도를 예시하고, 그리고 도 2g 및 도 2h는 대향 측면도들을 예시한다.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 내지 도 2h의 조명 기구에 대한 부분 분해 사시도들을 예시한다. 도 3a는 너클(200) 및 유일하게 분해된 외측 선회 바이저(300)를 갖는 기구를 예시하며, 도 3b는 너클(200), (명확함을 위해) 생략된 외측 선회 바이저(300) 및 분해된 나머지 기구 구성요소들을 갖는 기구를 예시하며, 또한 도 3b에서 (명확함을 위해) 여러 체결 장치들이 생략되었음에 주목한다.
도 4a 내지 도 4e는 도 2c의 A-A 선에 따른 도 2a 내지 도 2h의 기구에 대한 단면도를 예시한다. 도 4a는 기본 단면도를 예시하며, 선택적인 인서트(508)가 생략되었음에 주목한다. 도 4b는 바이저(300)(300A 및 300B 참조)의 상이한 선회 위치들을 나타내는 도 4a의 단면도를 예시한다. 도 4c는 상이한 장착 표면(102a, 102b)들을 도시하는 도 4a의 단면도를 예시한다. 도 4d는 내측 바이저(503)(503a 내지 503c 참조)의 상이한 조준 각도들을 도시하는 도 4a의 단면도를 예시한다. 도 4e는 선택적인 반사 구성요소(305)가 추가된 도 4a의 단면도를 예시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 양태들에 따른 하나의 가능한 폴과 조명 기구 어레이 조합을 예시하며, 도 5b는 도 5a의 사시도의 상부 부분에 대한 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예(좌측) 및 제 1 실시예(우측)에 따른 기구의 바람 하중 실험에 따른 바람 방향을 도식적으로 예시한다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기구들의 어레이의 바람 하중 실험에 따른 다양한 조준 각도들을 예시한다.
도 8a 내지 도 8c는 도 2a 내지 도 2h의 기구를 사용하여 상향 조명(uplighting)하기 위한 두 개의 가능한 옵션들을 예시한다. 도 8a는 폴 상에 낮게 그리고 뒤집힌 상태로 장착된 기구를 예시한다. 도 8b 및 도 8c는 어레이 내에서 폴 상에 높게 장착되고 부가적인 외부 선회 바이저(300)(300A 및 300B 참조)를 구비한 기구를 예시한다. 도 8c는 도 8b의 상세부(A)의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 양태들에 따른 특별한 조명 용례의 조명 요구들을 해결하는 하나의 가능한 방법을 흐름도 형태로 예시한다.
A. 개요
본 발명의 추가의 이해를 위해, 본 발명에 따른 구체적인 예시적인 실시예들이 상세히 기술될 것이다. 이 설명에서 도면들에 대한 언급이 자주 이루어질 것이다. 참조 번호들은 도면들에서 특정한 부분들을 표시하는데 이용될 것이다. 동일한 참조 번호들은 도면들 전체에 걸쳐서 동일한 부분들을 표시하는데 이용될 것이다.
특정하고 예시적인 실시예들은 스포츠 조명 용례에 대한 투광 조명 유형의 기구들을 참조하며; 이는 예시적이고 제한적인 것은 아니다. 예를 들어, 스포츠 조명 용례들에 비해, 전형적으로 낮은 전체 광 수준(예를 들어, 3 수평 fc(footcandles) 대 50 수평 fc), 낮은 조명 균일도(예를 들어, 10:1 최대/최소 대 2:1 최대/최소), 및 감소된 셋백(setback)(예를 들어, 수 피트 대 수십 피트)을 요구하는 다른 넓은 구역의(wide area) 조명 용례들은 본 발명에 따른 적어도 몇몇 양태들로부터 여전히 유리할 수 있다. 다른 예로서, 하측광-유형 기구들(downlight-type fixtures)은 본 발명에 따른 적어도 몇몇 양태들로부터 여전히 유리할 수 있다. 또 다른 예로서, 상승되지 않고 스포츠 조명을 위해 이용되지 않는 투광-타입 기구들(예를 들어, 정면 조명을 위해 사용되는 지면 장착 투광-조명 유형 기구들)은 본 발명에 따른 적어도 몇몇 양태들로부터 여전히 유리할 수 있다.
전문 용어와 관련하여, 용어 "광 지향(light directing)"은 광을 한정된 방향을 따라 전송시키는 시스템들, 장치들, 방법들, 수단, 및 기술들을 지칭하는 것으로 의도되는 것이 이해되어야 한다. 이는 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 렌즈들, 필터들, 기구의 하나 또는 그 초과의 구성요소들의 선회 또는 조명 시스템 등의 다른 구조적 부재들 등을 포함하는 다양한 방식들을 통해 달성될 수 있다. 마찬가지로, 용어 "광 재지향(light redirecting)"은 광의 한정된 방향을 어떤 방식으로도 수정하는 시스템들, 장치들, 방법들, 수단, 및 기술들을 지칭하는 것으로 의도된다. 이는, 이것으로 제한하는 것은 아니지만, 반사기들, 바이저들, 흡광 부재들, 확산기들, 등을 포함하는 다양한 방식들을 통해 달성될 수 있다. 여기서 설명된 다양한 광학 소자들 및 다른 구성요소들은 단지 광 지향 및 광 재지향 수단의 예들이며, 다른 것도 가능하며, 구상되며, 광 지향 및 광 재지향 수단 모두를 제공하는 요소들 또는 구성요소들을 포함한다.
B. 예시적인 방법 및 장치 실시예 1
전술된 일반적인 예의 양태들을 이용하는, 더욱 구체적이고 예시적인 실시예가 지금부터 설명될 것이다. 도 2a 내지 도 2h는 기구 냉각에 도움이 되도록 복수의 노출된 핀(fin)(101)들을 구비한 저 EPA를 생성하는데 도움이 되도록 웨지형(wedge-shaped) 하우징(100), 광을 지향시키는데 도움이 되도록 하나 이상의 축선을 중심으로 선회가능한 조정 가능한 전기자(200)(또한 너클로서 지칭됨), 광을 재지향시키는데 도움이 되도록 외부 투광 렌즈(400) 근처의 하우징(100)의 말단 단부에 선회 가능한 외부 바이저링 시스템(300), 및 조명 설계시 유연성 및 광 출력을 최대화하는데 도움이 되도록 하우징(100) 내에 렌즈(400)에 의해 밀폐되는 복수의 조준가능한(aimable) LED 모듈(500)들(또한 도 3b 참조)을 일반적으로 포함하는 구상중인 제 1 조명 기구(10)의 다양한 도면들을 예시한다.
일반적으로 웨지형 하우징(wedge-shaped housing)은 선단 가장자리(leading edge)로부터 팽창하지만 길이 방향 축(3000)으로부터 이격될 수 있다(도 2d 참조). 상기 하우징은 또한 일반적으로 횡단면이 삼각형일 수 있다(도 4a 내지 4e 참조). 상기 하우징은 또한 상기 길이 방향 축(3000)을 따라 신장될 수 있다.
본 실시예는 미리-조준되거나 그렇지 않으면 사전 설정된 기구들이 조명 용례에 바람직한 상황에 매우 적합하며(예를 들면, 현장 설치 오류를 최소화하거나 설치 속도를 증가하도록) 아래에 따라 더 구체적으로 특징화된다.
1. 기구 냉각
구상되는 바와 같이, 하우징(100)은 기구(10) 위로, 기구를 통하여, 기구까지 그리고 기구로부터 멀리 공기(air)를 지향시키도록 설계되고, 이는 때때로 침니 효과(chimney effect)라 불린다. 이는 하우징(100)의 웨지 형상에 의해서 뿐만 아니라 복수의 수직 방향으로 연장하는 히트 핀(heat fin)(101)들에 의해서도 달성된다. 이 같은 노력이 필요한데, 이는 당업계에서 주지된 바와 같이, LED들의 효율, 색 렌더링(color rendering), 및 수명이 온도에 의해 상당히 영향을 받기 때문이다. LED의 온도(예를 들면, 접합 온도)는 당업계에서 주지된 수개의 인자들 예를 들면, 대기 온도, 관련된 히트 싱크의 유효성, 다른 LED의 개수 및 다른 LED에 대한 근접성, 입력 전력에 따라 변동된다. 온도 증가를 최소화하는 것은 본 발명에서 특히 중요한데, 이는 구상되는 바와 같이 각각의 기구(10)가 광 출력(루멘)의 상당한 양을 생산하는 종래의 높은 와트의 광원들(예를 들면, 1000 와트 HID 램프)을 과거로부터(historically) 사용하는 스포츠 조명 용례들에서 사용하기에 적합하기 때문이다. 인정될 수 있는 바와 같이, 전술된 바와 같이 단일의 종래의 광원의 광 출력에 가까워지도록, 대다수의 LED가 요구되고 기구로부터 유효하게 제거되어야 하는 엄청나거나 적어도 상당한 양의 열을 생성하고, 그렇지 않으면, LED를 사용하는 장점들이 실현될 수 없다. 대안 예에서, 그러나, 냉각 또는 열 제거 기술들이 기구 중량, 비용, 또는 EPA에 상당한 영향을 미치지 않아야 하거나, 또는 LED들을 사용하는 이익들은 리프팅 시스템의 증가된 복합성 및 비용보다 더 크지 않을 수 있다.
따라서, 다수의 냉각 또는 열 제거 기술들이 이용되며; 이들은 예시적인 것이지 제한적인 것은 아니다. 먼저, 능동 냉각은 임의의 개수의 이미 존재하는 도관들을 사용하여 가능하게 될 수 있으며; 스포츠 조명의 예에 대해(도 5a 참조), (예를 들면, 환경 상태들에 대해 인클로저(1001)로부터 배선(wiring)을 차폐하기 위하여) 전형적으로 장착 프레임 상의 기구(1000)의 어레이까지 폴의 길이를 연장하는 폴(1002) 내의 내부 챔버에 존재한다. 추가의 내부 챔버들은 너클(knuckle; 200)(도 2a 참조) 및 장착 프레임 상의 고정기(1010)의 부분(1011 및 1012)들(도 5b 참조)에 존재할 수 있고, 이에 의해 지면으로부터 어레이의 상부까지 일정한 기류 경로를 설정하며; 예를 들면, 미국 출원 일련번호 제 13/471,804호(현재 미국 특허 8,789,967호) 및 미국 출원 일련번호 제 13/791,941호(현재 미국 특허 9,028,115호)(양자 모두, 전체가 인용에 의해 본원에 포함됨) 참조. 물론, 이것은 미리 존재하는 도관에 의존하거나 강제 공기 또는 다른 능동 냉각 기술들과 달리 수동 냉각에 의존하지 않고 기류 경로로서 사용하기 위한 도관을 형성하는 것을 배제하지 않는다.
두 번째로, LED 모듈(500)들과 기구(10)의 외부 사이에 일정한 방열 경로가 존재한다. 도 3b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 하나 또는 둘 이상의 LED(501)들이 체결 장치(506)들 또는 유사 구성요소들을 통해 하우징(100)의 내부 표면(102)에 직접 부착되는 홀더(505)에 위치 설정되고, 간결함을 위해, 단지 4개의 장치(506)들 및 표면(102) 내의 상보적인 구멍들이 도 3b에 예시됨에 주목한다. 열은 LED(501)로부터 표면(102)으로 하우징(100)의 몸체로 핀(101)으로 그리고 궁극적으로 기구(10)로부터 멀리 전달된다.
최종적으로, 구상되는 몇몇 개수의 LED(501)들은 단일 광학 소자(예를 들면, 렌즈(502))를 공유하고; 이는 본원에 인용에 의해 포함된 미국 출원 일련번호 제 13/623,153호(현재 미국 특허 8,866,406호) 또는 다른 것(or otherwise)에 따를 수 있다. 도 3b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 렌즈(502)는 홀더(505) 내에 놓이고 판(507)을 통해 위치가 고정되어, 렌즈는 8개의 LED(501)들을 캡슐화한다. 이에 따라, 이러한 예에 대해, 총 12개의 렌즈(502)들(즉, 96개 LED들)이 각각의 기구(10)에 존재한다. 이는 상기 출력을 생성하기 위한 어느 하나의 LED(501)에 대한 전기적 수요 요구를 감소시키면서 그리고 양자 모두 기구의 소형 특성을 보존하고 (부가 부분(502, 505, 및 507)들을 생략함으로써) 비용을 감소시키는 방식으로 잠재적인 총 광 출력을 증가시킨다.
실제로, (미국, 노스캐롤라이나(NC), 더햄(Durham)의 Cree, Inc로부터 입수 가능한) 각각 4개의 XM-L LED들을 포함하는 12개의 LED 모듈들(총 48개의 LED)을 이용하는 도 2a 내지 도 2h에 예시된 것과 같은 기구는 능동 냉각이 존재할 때 접합 온도에서의 상당한 감소를 보여주며; 데이터의 샘플링이 표 1에 도시된다. 접합 온도가 전술된 미국 출원 일련번호 제 13/623,153호(현재 미국 특허 8,866,406호)에 설명된 제조자 데이터, 열적 모델링, 및 방법의 조합을 사용하여 계산되지만, 이를 통해 사용될 수 있는 다양한 방법들이 있으며 (절대값들을 계산하는 정밀도와 관계없이) 능동 냉각을 사용하는 것과 능동 냉각을 사용하지 않는 것 사이의 유용한 비교를 제공하는 것에 주목한다.
실시예1-능동 냉각 사용하지 않음 실시예 1-능동 냉각 사용
기구
전력(W)		 45.9 109.5 184.1 245.0 46.2 110.7 186.7 249.1
접합
온도(C)		 36.9 52.8 70.8 85.4 29.4 42.3 57.0 68.9
효율
(lm/W)		 147.1 130.4 114.5 103.6 148.3 132.1 116.7 106.2
기구
출력(lm)		 6745 14279 21072 25384 6859 14629 21783 26445
표 1로부터 볼 수 있는 바와 같이, 기구 전력이 증가함에 따라, LED 효율이 감소되고; 이는 능동 냉각이 존재할 때 양 경우들 모두에 대해 사실이지만 기구(10)에 대해 덜 적용된다. 따라서, 기구(10)들을 이용하는 조명 시스템을 설계할 때, 조명 용례를 위한 수용 가능한 밸런스를 결정하기 위해 여기서 설명된 다양한 냉각 기술들의 효율, 수명, 및 총 광 출력 대 비용의 밸런스를 맞출 수 있다. 이는 여기서 인용에 의해 포함된, 미국 출원 일련번호 제 13/399,291호(현재, 미국 특허 9,581,303호) 또는 다른 것에 따를 수 있다.
감소하는 효율과 유사한 감소가 도 2a 내지 도 2h에서 예시된 수평방향 히트 핀들로부터 수직방향 히트 핀들로 전이될(transitioning) 때 볼 수 있으며, 데이터의 샘플링이 표 1과 유사한 기구 배열에 대해 표 2에서 보여진다(48개의 Cree XM-L2 LED들이 사용되었다). 다시, 전력이 증가됨에 따라, 전체 광 출력이 감소하고 효율은 감소하지만 광 출력 증가가 더 표명되었으며(pronounce) 효율 감소는 더 바람직한 기구 설계(즉, 수직방향 히트 핀들)를 선택할 때 감소된다. 이는 낮은 접합 온도에 기여하고 이의 결과는 수직 방향 핀들이 수평 방향 핀들보다 더 효율적인 히트 싱크가 된다.
실시예1-수평 방향 핀들 실시예 1-수직 방향 핀들
기구
전력(W)		 47.5 112.7 188.6 250.9 47.6 113.2 190.0 253.5
접합
온도(C)		 35.0 51.4 71.1 88.2 31.9 43.0 56.6 68.5
효율
(lm/W)		 188.6 165.7 144.3 129.8 189.5 168.0 147.9 134.4
기구
출력(lm)		 8967 18672 27220 32575 9024 19007 28108 34074
2. 효율적인 투사 영역
열 관리(thermal management)를 위한 설계에 부가하여, 하우징(100)은 공기 유동에 대한 적은 저항을 보여주도록, 즉 저 효율 투사 영역(EPA)을 가지도록 설계된다. 전술된 바와 같이, 저 EPA는 실외 조명 용례들 및 특히 복수의 기구들이 목표 구역 위로 상승되고 심한 바람 하중이 가해지는 스포츠 조명 용례들에 대해 중대하다. 스포츠 또는 다른 광역 조명 기구에서의 저 EPA를 위해 설계하는 방법에 관한 추가적인 세부 사항은 본원에 인용에 의해 포함된 미국 가 출원 일련 번호 제 61/708,298호에서 발견될 수 있다. 표 3은 기구 하우징의 이전의 설계에 대한 바람 하중과 관련된 다양한 측정들(실시예 2 및 전술된 미국 출원 일련번호 제 13/471,804호(현재 미국 특허 8,789,967호)) 및 본 실시예의 기구 하우징(100)을 보여준다. 도 6은 표 3과 관련된 바람 방향 및 관련 조준 각도를 예시한다.
실시예 2(도 6의 좌측) 실시예 1(도 6의 우측)
바람 방향 1 2 3 1 2 3
바람 속도
(mph)		 150 150 150 150 150 150
투사된 구역(in2) 46.9 54.7 46.9 76.9 29.0 76.9
공기저항
계수		 0.93 0.68 0.89 0.55 1.06 1.09
EPA(ft2) 0.30
 0.26 0.29 0.29 0.21 0.58
EPA 는 이전의 하우징 설계(실시예 2)와 본 실시예의 하우징(100) 사이에서 비교할 수 있는 것을 표 3으로부터 볼 수 있고; 표 3은 바이저(visor)(300)가 없는 하우징(100)(도 6 참조)에 대한 EPA 측정들을 제공하는 것에 주목해야 한다. 하우징(100)이 더 큰 내부 공간을 갖고 더 많은 렌즈들을 수용할 수 있다는 것이 이익이며; 예컨대, 하우징(100)은 각각 4 개의 XM-L LED를 에워싸도록(encapsulate) 설계되는 12 개의 렌즈(502)들을 수용할 수 있는 반면 이전의 설계의 하우징은 동일한 설계의 9 개의 렌즈로 제한되었다. 물론, 어떠한 실시예도 기구(fixture)의 특정 폭으로 제한되지 않는다. 본원에 설명된 실시예(1 및 2)들의 기구들은 임의의 개수의 LED들(또는 다른 광원)을 수용하도록 축선(3000)을 따라서 더 짧거나 더 길 수 있으며(도 2d 참조) 본 발명에 따른 적어도 일부 양태들로부터 이탈하지 않는다.
다양한 요인들이 조명 기구 또는 조명 기구들의 어레이의 EPA에 영향을 미친다. 예컨대, 제 2 바이저(300)의 선회(도 4b 참조)는 제 2 바이저(300)가 시일링 렌즈(400)의 평면 아래로 연장한다면 기구(10)의 EPA에 부정적으로 영향을 미칠 수 있고; 이는 (광이 필드 뒤로부터의 거주지들에 도달하는 것을 방지하기 위해 필수적일 수 있는 바와 같은) 폴 뒤로부터 투영되는 광을 방지하는 선택적인 바이저/광 차단 부재(305)(도 4e 참조)에 대하여서도 마찬가지로 그러하다. 그렇기는 하지만, 제 2 바이저(300)의 측벽(304)(도 2g 및 도 2h 참조)들이 이러한 효과를 최소화하기 위해 하우징(100)의 설계를 따른다. 또한, 바이저링(도 4a 참조)은 각각 독립적으로 선회 가능할 수 있는 제 2 바이저(300)의 내부 표면(303)과 내부 바이저(들)(503) 중에서 분할되었다. 이러한 것은 광 재지향 작업들에 도움을 줄 뿐만 아니라, 디자이너가 바이저링 시스템을 콤팩트하게 유지하는 것도 가능하게 하고, 따라서 종래의 긴 외부 바이저들을 갖는 전통적인 스포츠 조명 기구들에 비교할 때 EPA를 감소시킨다.
다른 설계 선정들 또는 선택적인 특징들이 기구(10)의 EPA에 또한 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 기구(10)의 너클(200)의 위치(도 2a 참조)는 마찬가지로 EPA에 영향을 줄 것이다. 어레이 내의 기구들의 수 및 각각 하나 또는 그 초과의 축선들을 중심으로 하여 선회될 수 있는 정도가 마찬가지로 EPA에 영향을 미칠 것이다. 예컨대 고정기(fitter)(1010)의 일부(1012)들(도 5b 참조)이 (예컨대, 부가적인 너클(200)들을 통하여 또는 다른 방식으로) 선회 가능한 것으로 가정하면, 결과적인 어레이(도 7 참조)는 어레이(1000)(도 5a 및 도 5b 참조)와는 상이한 EPA 를 마찬가지로 가질 것이다. 표 4는 도 7에 상응하는 3 개의 기구 하우징(100)의 어레이 및 단일 기구 하우징(100)에 대한 바람 하중(wind loading)에 관한 다양한 측정들을 예시하며; 다시, 바이저(300)는 생략되었다.
단일 기구 하우징(100) 3 개의 기구 하우징(100)
바람 방향 1 2 3 1 2 3
바람 속도
(mph)		 150 150 150 150 150 150
투사된 구역(in2) 76.9 29.0 76.9 181.0 87.1 181.0
공기저항
계수		 0.55 1.06 1.09 0.48 1.15 0.74
EPA(ft2) 0.29
 0.21 0.58 0.60 0.69 0.93
3. 광 지향 수단
언급된 바와 같이, 광 지향 수단은 렌즈들, 필터들, 기구의 하나 또는 그 초과의 구성요소들의 선회 또는 조명 시스템의 다른 구조적 부재들 등을 통하여 달성될 수 있다. 더 구체적으로는, 기구(10)는 고정기(1010) 또는 다른 구조적 부재에 대하여 너클(200)을 통하여 제 1 선회 축선(2000)(도 2c 참조) 및 제 2 선회 축선(3000)(도 2d 참조)을 중심으로 선회될 수 있고; 구상된 바와 같이, 너클(200)은 본원에 인용에 의해 포함되는 미국 출원 일련 번호 제 12/910,443 호(이제, 미국 공보 제 2011/0149582 호)에 개시된 설계이지만, 이는 예이며 제한이 아니다. 실제로, 크로스아암(1012) 또는 다른 장착 프레임 또는 다른 구조적 부재가(도 5b 참조) 또한 너클(200) 또는 유사한 장치를 통하여 고정기, 폴 또는 그 외의 것에 연결된다면, 목표 구역에 대한 임의의 주어진 기구(10)에 대한 큰 범위의 조준(aiming) 각도들이 존재한다. 부가적인 이익으로서, 어레이(1000) 및 너클(200)의 설계는 내부 도관들이 조준 각도들과 관계없이 보존되도록 된다는 것이며 이는 (ⅰ) 냉각의 활성화를 위한 경로를 보장하고 (ⅱ) 배선이 습기 또는 다른 부정적인 환경적 조건들로부터 차폐될 것을 보장한다(야외 사용을 위한 적합성의 전조).
부가적인 광 지향 수단이 LED 모듈(500) 내에 제공된다. 임의의 LED 또는 LED들(501)의 그룹의 조준 각도는 하우징(100)의 내부 내의 표면(102)의 각도를 변경함으로써 달성될 수 있다. 예컨대 도 4c의 모듈(500A 및 500B)들을 비교하면; 일정한 방열 경로가 상기 모듈들을 표면(102A 및 102B)들에 각각 직접 장착함으로써 보존되지만, 상이한 조준 각도가 각각에 대하여 유발된다. 모듈의 조준 각도에 대한 변경들이 제작 후에 필요하다면, - 바람직하게는 하우징(100)과 동일한 열 전도성 재료(예컨대, 알루미늄)로 형성되는 - 웨지 형상 인서트(예컨대, 상기 언급된 미국 가특허 출원 일련 번호 제 61/708,298 호의 도 9 참조)가 사용될 수 있고 여전히 히트 싱크의 무결성(integrity)을 보존할 수 있다.
부가적인 광 지향 수단이 렌즈(502)(도 3b 참조)의 설계를 통하여 제공될 수 있다. 예컨대, LED들의 제 1 하위 세트를 에워싸는 렌즈(502)는 제 1 평면(예컨대, 축선(3000)을 따른, 도 2d참조)에서 연장되는 타원형 빔을 발생할 수 있고 LED들의 제 2 하위 세트를 에워싸는 동일한 설계의 제 2 렌즈(502)가 90°회전될 수 있어서 제 2 평면(예컨대, 축선(2000)을 따른, 도 2c 참조)에서 연장되는 타원형 빔을 발생한다. 렌즈(502)는 코팅 또는 필터링 구성요소를 포함할 수 있어서 LED 로부터 방출되는 광의 특별한 일부를 선택적으로 통과시키거나 다른 방식으로 색 변경을 유발한다; 예컨대 본원에 인용에 의해 포함되는 미국 가특허 출원 일련 번호 제 61/804,311 호 참조. 물론, 필터링 부재가 모듈(500) 내에 또는 그 근처의 별개의 장치일 수 있다.
마지막으로, 구상된 LED 모듈(500)들이 단일 열(single row)로 하우징(100) 내에 장착되기 때문에(모듈(500) 내의 LED들(501)의 레이아웃과 관계 없이); 이는 당업자가 주어진 기구의 광원들의 수를 최대화하기 위해 모듈들을 적층하도록 보통 시도할 때 기구 설계 그리고 아마도 반-직관적인 것에 대한 미묘함이다. 하지만, 이러한 방식으로 모듈들을 적층하는 것은, 모듈들의 각각의 열(row)의 광학 장치들이 위 그리고 아래에 적층된 열(row stacked)과 교차하여서, 기구가 선회될 때 그림자짐 및 불균일한 조명과 같은 바람직하지 않은 조명 효과들을 발생하기 때문에 투광 타입 조명 용례 또는 높은 조명 균일함을 요구하는 다른 조명 용례들 - 즉, LED들이 널리 사용되는 일반 조명 용례들이 아닌 용례 - 에 대하여 적절하지 않은 것이 발견되었다.
상기 광원들을 수용하는 단계는, 공기역학적이며 콤팩트한 프로파일을 증진시키기 위해서 상기 길이 방향 축으로부터 측방향으로 연장된 가장자리까지 하우징을 테이퍼링시키는 단계(tapering)를 포함할 수 있다.
4. 광 재지향 수단
언급된 바와 같이, 광 재지향 수단은 반사기들, 바이저들, 흡광 부재들, 확산기들 등을 통하여 달성될 수 있다. 더 구체적으로는, 본 실시예에서 광 재지향 수단은: 하우징(100) 내, 그리고 하우징(100) 외부의 2 개의 스테이지들 분할된다. 언급된 바와 같이, 광 재지향 작업들을 분할함으로써, 당업자는 용례의 조명 요구들의 처리에 있어 부가적인 유연성을 얻고 눈부심(glare) 제어를 제공하지만 EPA 를 크게 증가시키는 매우 긴 외부 바이저들을 없앤다.
광 재지향 수단의 제 1 스테이지는 기구 하우징(100) 내의 하나 또는 그 초과의 반사 또는 광 차단 요소들을 포함한다. 도 3b는 브래킷(504)(또한 도 4d 참조)을 통하여 LED들(501)에 대한 바람직한 각도로 위치적으로 부착되는 반사 스트립(503)을 예시하며; 명료함을 위해 복수의 체결 장치들이 도 3b로부터 생략된 것에 주목해야 한다. 반사 스트립(503)은 단일이거나 복수일 수 있고(예컨대, 상이한 LED 모듈(500)들에 대한 상이한 조명 효과들을 유발하기 위해), 특정 재료 마무리 또는 조명 효과(예컨대, 분산 반사)를 발생하도록 프로세싱(예컨대, 피닝됨(peened))될 수 있거나 다른 방식으로 형성되고, 요구된다면, 기구 하우징(100)의 외부인 광 재지향 수단과 동일한 축선을 중심으로 선회 가능할 수 있다. 또한, 하나 또는 그 초과의 유사한 반사 스트립(508)은 수평 확산(즉, 축선(3000)을 따른)을 방지하도록 하나 또는 그 초과의 모듈들 사이에 삽입될 수 있거나 그렇지 않다면 각각의 기구(10)로부터 바람직한 복합 출력을 발생하도록 각각의 모듈로부터 발생되는 광을 혼합할 수 있다. 물론, 하나 또는 그 초과의 모듈들 사이에 삽입되는 반사 재료는 스트립 형태일 필요는 없고; 상기 언급된 미국 출원 일련 번호 제 13/471,804 호(현재 미국 특허 8,789,967호)의 도 9는 방금 설명된 방식으로 광을 재지향하도록 렌즈(502)를 중심으로 홀더(505)에 위치될 수 있는 개별적인 반사기를 예시한다. 그리고 물론, 반사 스트립 이외의 광학 소자들이 유사한 광 재지향 효과들을 달성할 수 있다. 예컨대, LED 모듈(500) 또는 렌즈(400)에 가까운확산기(예컨대, 본원에 인용에 의해 포함되는 미국 출원 일련 번호 제 12/604,572호(현재 미국 특허 8,734,163호)에서 논의된 바와 같은)가 반사 스트립(503)과 유사한 빔 확산 효과를 달성할 수 있고; 둘 중 하나 또는 양자는 예컨대 바람직한 전달 효율, 인지된 소스 크기 및 빔 패턴에 따라서 사용될 수 있다.
광 재지향 수단의 제 2 스테이지는 하우징(100) 외부의 하나 또는 그 초과의 반사 도는 광 차단 요소들을 포함한다. 본 실시예에서, 보조 바이저(300)(도 2a 내지 도 2f 및 도 4a 내지 도 4e 참조)는 반사(스트립(503)과 유사) 또는 광을 흡수할 수 있는 내부 표면(303)을 포함하며; 전자라면, 바이저(300)를 선회할 때 광은 목표 구역 상으로 다시 반사되지만 빔의 중심/최대 세기는 옮겨질 수 있고, 후자라면, 빔 형상/크기/세기는 바이저(300)를 선회할 때 변경되지 않을 것이지만 광은 흡수되고 따라서 폐기된다. 표면(303)이 반사 및 비반사 옵션들 양자를 갖는 것은 양자를 위한 설계 기회들이 있을 때 유익하다. 실제로, 넓은 범위의 조명 효과들이 재료 선정, 재료 프로세싱, 표면(303 및 503)들이 선회되는 정도(예컨대, 극도의 눈부심 제어를 제공하기 위해), 및 광을 재지향하는 부가적인 요소들(예컨대, 도 4e의 참조 부호 305)의 포함과 같은 옵션들을 수정함으로써 달성될 수 있다. 가능한 조명 효과들의 일부가 현재 논의된다.
a) 눈부심 제어
구상된 바와 같이, 눈부심 제어는 : 현장(onsite)(즉, 목표 구역) 그리고 현장 외(offsite)(예컨대, 스포츠 필드의 이웃하는 홈의 윈도우 레벨)의 2 개의 스테이지들로 분할된다. 현장 외의 눈부심 제어는 주로 선회 장치 또는 브래킷 시스템(307) 및 연관된 체결 장치(306)(도 3a 참조)들을 통하여 외부 바이저(300)를 하우징(100)에 대하여 선회시킴로써 달성된다. 바이저(300)가 기구 하우징(100)의 말단부에서 선회하기 때문에(도 3a의 최상부 체결 장치(306) 참조), 그리고 반사 스트립(503)이 모듈(500)로부터 하우징(100)의 말단부로 연장하기 때문에(도 4a 참조), 바이저(300)의 선회와 관계없이 광 재지향을 위한 비교적 방해받지 않는 반사 표면이 존재한다(도 4b 참조). 이러한 설계 특징은 EPA에 부정적인 영향 없이(예컨대, 기구(10)가 길고, 고정식 외부 바이저를 포함하는 경우일 때와 같은) 더 큰 범위의 컷오프 각도들을 제공한다. 실제로, 별개의 컷오프를 제공하기 위해 바이저(300)는 바람직한 양으로 선회될 수 있고 이는 현장 외의 사람들이 광원들(즉, LED들(501))의 직접 보는 것을 방지한다. 바이저(300)가 선회될 수 있는 정도는 측벽(304)(도 3a 참조)들 내의 아치형 슬롯들의 크기 및 위치에 의존하며; 이러한 예에서, 각도(A)(도 4b 참조)는 대략 26°이지만, 다른 각도들이 가능하다.
현장에서, 필드(5) 상의 플레이어들이 스포츠 조명 필드에 있기 때문에(도 1a 내지 도 1c 참조), 기구 하에 위치되는 사람들이 거의 확실하게 있기 때문에 눈부심을 완전히 없애는 것은 실질적으로 불가능하다. 따라서, 바이저(300)를 통한 간단한 컷오프의 제공은 목표 구역에 있는 사람들이, 심지어 현장 외 사람들이 할 수 없더라도 광원을 직접 보는 것이 여전히 가능하기 때문에 불충분하다. 본 분야에서 주지되어있는 바와 같이, 강한 광원은 사람의 불편함 또는 고통을 유발시킬 수 있거나 사람이 업무를 완료시킬 수 없게 만들 수 있으며, 이는 각각 불편함 또는 불능 눈부심(disability glare)으로 공지되어 있다. 눈부심의 심각도는 예를 들어 광원과 백그라운드 사이의 명암, 광원의 크기, 및 사람 눈의 적응도에 의존한다. 본원에 참조에 의해 포함되는 미국 출원 일련 번호 12/887,595(현재 미국 특허 8,517,566호)는 눈부심, 이의 사람에 대한 영향, 및 관계가 광에 대한 제한들을 위치시키는 방법을 논의하며; 2013년 2월 20일에 조명 연구 및 기술지(Lighting Research and Technology)에서 힉콕스, 케이(Hickcox, K.) 등에 의해 발표된 "LED 불편한 눈부심 인지에 대한 상이한 색으로 광나는 써라운드들의 영향(Effect of different coloured luminous surrounds on LED discomfort glare perception)"을 또한 참고한다. 적응도 및 배경 명암이 대부분의 조명 용례들에 대해 비교적으로 고정되기 때문에, 본 실시예의 일 양태는 현장의 눈부심을 최소화시키기 위해 소스 크기를 증가시키는 것에 의존한다. 이러한 목적을 위하여, 하우징(100) 내의 반사형 스트립(503)의 포함은 광 재지향 노력들을 보조할 뿐만 아니라, 또한 인지된 소스 크기를 증가시키며, 따라서 눈부심을 감소시키는 역할을 한다. 기구(10)를 직접적으로 보는, 목표 구역에 있거나 이에 인접한 사람들은 12 개의 작고, 강한 광원들(즉, 12 개의 모듈(500)들)을 인지하지 않을 것이며, 오히려 기구의 길이 및 반사형 스트립(503)의 폭으로 연장하는 하나의 스와스(swath)의 광을 인지할 것이다. 후방 구성요소(305)(도 4e 참고)와 같은 추가적인 반사형 재지향 요소들이 포함된다면, 광의 이러한 스와스는 잠재적으로 더 큰 크기이며, 이는 광이 기구(10) 또는 추가적인 선회 바이저(pivot visor)(300B)(도 8c 참고) 뒤로 투사하는 것을 방지하며, 이는 디자이너가 상부 및 저부 컷오프 모두(예를 들어 레이스 트랙 조명 또는 타켓팅된 상향 조명)를 제조하는 것을 허용한다.
도 4e에 도시된 것과 같이, 선택적인 반사 구성요소(305)는 하우징의 전방 측면 및 후방 측면을 따라 신장되는 하우징의 본체의 후방 측면 상에 위치될 수 있다.
물론, 모듈(500)들의 렌즈(502)들 가까이에 더 큰 강도의 영역들이 여전히 존재할 수 있어서, 필터링 또는 광 분산 구성요소(light diffusing component)는 광을 더 확산하는데 보조하기 위해 렌즈(502)들 위에 또는 이에 인접하게 위치될 수 있으며, 본질적으로 소스 크기를 증가시킬 뿐만 아니라 명암도 감소시킨다. 또한, 조명 연구 및 기술(Lighting Research and Technology)에서의 전술된 조항에 따라, 모듈 내의 LED들의 일부 하위 세트 또는 기구 내의 모듈들의 일부 하위 세트는 현장의(onsite) 눈부심 제어 효과들을 돕기 위해서 인지가능한 상이한 색의 광(예를 들어, 색 온도, 분광 분포)을 투사할 수 있다.
전술한 눈부심 제어 기술들은 (현장 및 현장 외 모두에서) 눈부심을 감소시킬 뿐만 아니라 그리고 기구의 낮은 EPA를 유지하는 방식으로 그렇게 구동하고, 아울러 반대편에 있는 흡광 재료들로서 반사형 재료들을 사용할 때 그렇지 않으면 목표 구역으로 복원되어 잃어버리거나 폐기될 광을 또한 재지향한다. 실제적으로, 제공된 목표 광 레벨에 대해, 조명 설계는 LED(501)들에 대한 입력 전력을 잠재적으로 감소시키고 전술한 눈부심 제어 기술들을 사용하면 또한 목표 광 레벨을 달성할 수 있는데, 이는 궁극적으로 기구(10)로부터 방출된 광 중 많은 것이 이용(harness)되고 재지향된다. 상기 눈부심 제어 기술들 및 연관된 장치는 EPA를 감소시키고, 눈부심 제어를 증가시키고 입력 전력(input power)을 감소시키기 위한 개조 해결책을 제공하기 위해 다른 설계들의 기존의 기구들에 잠재적으로 적용될 수 있다.
b) 상측광(upright)
예상되는 바와 같이, 상향 조명(uprighting)은 상측광을 오로지 제공하기 위해 1/10로 설계된 하나 또는 그 초과의 기구들, 또는 목표 구역에 또한 광을 제공하는 1/10로 설계된 하나 또는 그 초과의 기구들로 달성될 수 있다. 전자에 따르면, 기구(10)는 어레이(1000)의 다른 기구들과 비교한 바와 같이, 폴(1002) 상에서 낮게 그리고 거꾸로(upside down)(도 8a 참고) 장착될 수 있다. 너클(knuckle)(200)을 선회함으로써, (도 4b에서 300a에 대해 300b를 비교하여) 바이저(300)를 선회함으로써, (도 4c에서 102b 대해 102a를 비교하여) 상이한 LED 조준 각도(different LED aiming angle)를 이루도록 표면(102)의 경사를 변경시킴으로써, (도 4d에서 503a 내지 503c를 비교하여) 브라켓(504)의 선회 또는 성형을 통해 상대적인 LED 모듈(500)들에 대해 반사형 스트립(503)의 각도를 변경시킴으로써, 또는 추가적인 광 재지향 수단들(예를 들어, 도 4e의 참조 번호 305)을 추가함으로써, 광의 거의 임의의 바람직한 확산이 달성될 수 있다(도 8a의 각도(A) 참고).
그러나, 때때로 잠재적인 절도(theft) 또는 안전 문제들로 인해, 기구를 사람 손이 미치는 곳 내에 장착시키는 것은 바람직할 수 없다. 기구를 폴을 따른 중도(midway)에 또는 일부 다른 중간 높이에 장착시키는 것은 또한 종종 바람직하지 않은데, 이것이 조명 설치의 전체 미적 부분(aesthetic)을 손상시키기 때문이다. 따라서, 어레이(1000) 내에 장착되는 기구로부터 상향 조명을 또한 제공하는 것은 바람직하다. 이제 도 8b 및 도 8c에서 살펴보면, 하나의 해결책은 어레이(1000)의 다른 기구들에 따라 기구(1)를 장착시키고, (예를 들어, 너클(200)을 통해) 상기 기구를 상향으로 조준시키고, 상부 컷오프(1003)를 제공하기 위해 제 1 외부 선회 바이저(300A)를 아래로 선회시키고, 상향 조명을 위해 상향으로 광을 지향시키도록 제 2 외부 선회 바이저(300B)를 선회시키는 것이다. 상부 컷오프는 예를 들어 스포츠 조명 용례에서 바람직할 수 있다. 한정된 목표 구역은 (예를 들어, 비행하는 공을 조명하도록) 필드(5) 위의 공간을 포함할 수 있지만, 상기 공간은 특정한 크기 또는 형상으로 제한되며; 물체가 날 수 있거나 사람이 볼 수 있는 것보다 더 높은 공간을 조명하는 지점은 존재하지 않는다. 따라서, 상부 컷오프들을 제공하는 것은 기구로부터 방출되는 광을 이용하고 유용한 방식으로 이를 재지향시킨다. 하측 선회 바이저(300B)는 300A와 동일한 축선을 중심으로 선회할 수 있고 한정된 저부 컷오프(1004)를 제공하고 상향 조명을 각도(B)로 제한하도록 비교할 수 있는 형상 및 크기일 수 있다. 분명히 한정된 상부 및 저부 컷오프 모두를 가지는 것은 예를 들어 사용자가 트랙 상의 자동차를 조명하지만 (상부 컷오프를 필요로 하는) 트랙 위의 관중들은 조명하지 않거나 (저부 컷오프를 필요로 하는) 트랙 아래에 있는 인필드(infield) 내의 빈 잔디 공간을 조명하지 않는 것을 바라는 레이스 트랙 조명 용례에서 바람직할 수 있으며; 본원에 인용에 의해 포함되는 미국 특허 제 5,595,440호는 레이스 트랙 조명의 용례를 더 자세하게 논의한다. 대안적으로, 하측 선회 바이저(300B)는 기구(1)로부터 방출되는 일부 광을 선회 바이저(300A)를 향하여 재지향시킬 뿐만 아니라 일부 하측광을 허용하도록 상부 바이저(300A)와 비교되는 바와 같이 더 작고, 더 짧고, 더 납작해지거나 일부 다른 대안적인 구성일 수 있다(도 8b의 대안적인 저부 컷오프(1005) 및 빔 확산 각도(C) 참고). 일부 하측광을 허용하도록 분명히 한정된 상부 컷오프 및 덜 엄격한 저부 컷오프를 가지는 것은 예를 들어 사용자가 트랙 상의 자동차를 조명하지만 트랙 위의 관중들은 조명하지 않거나 인필드 내의 피트 영역을 조명하는 것을 바라는 레이스 트랙 조명 용례에서 바람직할 수 있다. 물론, 비록 전체 광 레벨이 트랙 위에서보다 더 낮을 수 있지만, 전술한 예에서 눈부심 제어는 피트 영역에서 여전히 중요할 수 있으며, 임의의 전술한 눈부심 제어 수단은 기구(1) 또는 본 발명의 다른 실시예들과 연관하여 사용될 수 있다.
5. 조명 설계의 유연성
본 발명의 양태들에 따른 목표 구역을 조명하는 하나의 가능한 방법은 도 9에서 흐름도 형태로 예시된다. 방법(8000)에 따라, 제 1 단계(참조 번호 8001 참고)는 조명 용례를 확인하는 단계를 포함한다. 단계(8001)는, 바람직한 목표 구역을 3차원으로 맵핑하고 폴 특징들(예를 들어, 크기, 위치)을 결정하고 설계의 선택들에 영향을 줄 수 있는 주변 조건(예를 들어 풍속, 평균 온도)들을 결정하고 조명 특징들(예를 들어, 전체 광 레벨, 목표 구역의 두 개의 한정된 지점들 사이에서 측정된 광 레벨들의 최대/최소 비율)을 결정하고 상기 목표 구역에서의 활동들과 관련될 수 있는 임의의 바람직한 조명 영향들(예를 들어, 특정된 색 온도, 무선 온/오프 제어, 프리셋 디밍 레벨(preset dimming level)들)을 결정하는 것과 같은 것들을 포함할 수 있다.
제 2 단계(8002)는 단계(8001)에 의해 제공되는 제한들/ 방향에 부착하는 목표 구역을 적합하게 조명하는 조명 설계(복합 빔 패턴)를 개선시키는 단계를 포함한다. 단계(8002)는 복합 빔 패턴을 폴 위치와 각각 연관된 하나 또는 그 초과의 개별적인 패턴들로 분해시키는 단계를 더 포함한다. 대안예와 같이, 조명 디자이너들은 복합 빔 패턴을 "생성하기(build up)" 위해 많은 복수의 미리 결정된 개별적인 빔 패턴들을 사용할 수 있으며, 복수의 퍼즐 피스들과 같이 많은 더 큰 전체의 각각의 통합형 그러나 불완전한 일부분은 의도된 설계를 생성하도록 정확한 방식으로 함께 피팅된다. 복합 빔이 생성되거나 분해되는 여부와 상관없이, 바람직하다면 각각의 개별적인 패턴은 균일한 조명을 보장하도록 다른 패턴을 적어도 부분적으로 중첩할 수 있으며, 이러한 처리 방법은 전술한 미국 출원 일련 번호 13/399,291(현재 미국 특허 9,581,303호)에서 더 상세하게 논의된다.
제 3 단계(8003)는 복합 빔 패턴에 따라 조명 기구를 개선시키는 단계를 포함한다. 일반적으로, 각각의 개별적인 빔 패턴은 폴 위치와 연관되며; 그러나, 크기, 형상, 색, 강도 등에 의존하여, 개별적인 빔 패턴은 다수의 폴 위치들에 연관될 수 있다. 각각의 폴 위치는 상기 폴로 상승되고 이에 부착되는 하나 또는 그 초과의 조명 기구들과 연관되며, 상기 조명 기구의 각각은 하나 또는 그 초과의 LED 모듈들과 연관되며, 상기 모듈들의 각각은 하나 또는 그 초과의 광학 소자들 및 광원들과 연관된다. 그래서 단계(8003)의 복합도가 선택가능할 뿐만 아니라 가변가능한 것이 알게 될 수 있다. 바람직하게는, 조명 디자이너는 선택하는 것으로부터 "표준" 기구들의 몇몇의 수를 가질 수 있고, 전체적으로 실시될 때 복합 빔 패턴에 근접하는 출력을 생성하는 기구들을 제조하도록 상기 표면 기구들을 변경시킬 수 있다. 대안적으로, 조명 디자이너는 바람직한 복합 빔 패턴을 제조하도록 모듈 레벨 업(module level up)으로 각각의 조명 시스템을 주문 제작할(custom build) 수 있다. 조명 시스템이 어떻게 커스터마이징되는지 또는 복잡한 단계(8003)가 어떠한지와 상관없이, 성과는 단계(8001)에 의해 제공되는 제한들/방향에 기초하여 복합 빔 패턴을 제조하기 위한 복수의 구성요소들 (예를 들어, 너클들, 조명 기구들, 크로스아암(crossarm)들, 폴들, 배선, 제어 회로 등) 및 방향들(예를 들어, 도식형 폴 레이아웃, 조명 스캔, 조준 도표 등)이다.
제 4 단계(8004)는 목표 구역에 조명 시스템을 설치하는 단계를 포함한다. 일련의 방향들과 관련된 조명 시스템을 설치하는 기구는 본 분야에서 주지되어 있고 전술한 미국 특허 제 7,458,700호에서 논의된다. 그렇지만, 단계(8003)의 가능한 복합도 및 기구(10)의 진정한 맞춤형 특성이 주어진다면, 심지어 숙련된 기술자들에 의한 현장에서의 설치가 오류를 유발시킬 수 있고, 따라서 복합 빔 패턴 상에 역 효과들을 가질 수 있는 확률이 크다. 따라서, 바람직하다면, 기구(10)들은 공장에서 미리 조립될 수 있고 미리 조준 될 수 있다. 선회 바이저(300)의 조준은 미리 결정될 수 있고 브라켓(307) 내에서 볼트(306)를 통해 고정될 수 있으며, 너클(200)은 조절되고 잠금될 수 있으며(전술한 미국 출원 일련 번호 12/910,443 (이제 미국 공보 제 2011/0149582호) 참고), 표면(102)의 각도는 기계가공될 수 있으며, LED(501)들의 적합한 수 및 유형 및 광학 소자(502)를 갖는 LED 모듈(500)들은 조립될 수 있으며, 반사형 스트립(503)의 각도가 브라켓(504)에 의해 고정되며, 이 모든 것이 적재(shipping) 전에 존재한다. 바람직하게는, 미리 배선처리되고 습기에 대해 밀봉된, 미리 조준 된 기구(10)의 전체 어레이(1000)가 적재될 수 있다.
임의적인 단계(8005)는 설치 후에 조명 시스템을 조절하는 단계를 포함한다. 사용자는 받아들일 수 없는 양의 광을 폴 뒤에서 그리고 현장 외에서 쏘며, 이에 의해 반사형 또는 흡광 구성요소(305)에 대한 필요를 요구하는 것을 발견할 수 있다. 사용자는 목표 구역 자체가 (예를 들어, 최근 구성으로 인해) 변경하여서 특정한 바이저(300)가 눈부심을 감소시키기 위해 더 아래로 선회되어야 한다는 것을 발견할 수 있다. 이렇게 됨으로써, 사용자는 개별적인 빔 패턴의 중심/최대 강도는 이동되고 더 균일한 복합 빔 패턴을 유지하도록 조명 디자이너가 (EPA에 대한 역 충격을 수용하는) 더 긴 하나를 갖는 영향을 받는 선회 바이저(300)를 교체시키도록 선택할 수 있는 것을 발견할 수 있다. 전술한 것은 조명 시스템이 이미 설치된 후에 바람직한 복합 빔 패턴을 유지하도록 문제들을 극복하는 몇몇의 예들이지만; 단계(8005)는 추가적인 또는 대안적인 처리 방법들/방법론들을 포함할 수 있다.
C. 예시적인 방법 및 장치 실시예 2
조명 디자이너 또는 다른 사람(들)이, 비록 대가를 지불한다 할지라도 현장의 조정성에 대해 더 적합한 기구 설계를 선택하는 경우의 예들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 본 출원이 우선권을 주장하는, 전술하는 미국 출원 일련 번호 13/471,804(현재 미국 특허 8,789,967호)의 기구(12)는 본원에서의 실시예 1의 기구(10)와 설계가 유사하지만, 하우징 내에 포함되는 LED들의 현장의 선회를 쉽게 허용한다(일련 번호 13/471,804의 도 4a 내지 도 4c 참고). LED(501)들의 조준 각도가 실시예 1에서 하우징(100)의 표면(102)을 통해 고정되지만, 이들의 조준 각도들은 전술한 웨지형 인서트들을 통해 제자리에서 조절될 수 있다; 하지만, 이것은 일련 번호 13/471,804(즉, 본원에서 실시예 2)의 기구(12)의 선회 봉입물(pivoting enclosure)(24)보다 훨씬 덜 편안하다. 이러한 편리함은 대가를 지불하지만, 즉 기구(12)가 (비교가능한 크기로 추정하는) 기구(10)보다 더 적은 LED들을 수용한다. 그러나, 사용자는 현장에서 조명 요구들을 할당함에 대한 추가적인 유연성은 LED 양의 감소를 보장한다는 것을 발견할 수 있다.
D. 선택사항들 및 대체예들
본 발명은 다수의 형태들 및 실시예들을 취할 수 있다. 전술한 예들은 이들 중 단지 몇 개이며, 당업자에게 자명한 변형예들이 본 발명 내에 포함될 것이다. 일부 선택사항들 및 대체예들의 약간의 이해를 부여하기 위해서, 수개의 특정 예시들이 하기에 부여된다.
하나의 구성요소를 다른 구성요소에 부착하는 다양한 장치 및 방법들, 주로 체결 장치의 관점에서 종종 논의되고 있다. 이러한 장치가 볼트 또는 스크류로 제한되는 것이 아니라, 다양한 장치 및 부품들의 커플링 수단(예컨대, 아교접착, 용접, 클램핑 등)을 포함하는 것으로 고려되어야 함이 이해되어야 한다. 예컨대, 도 3a 및 도 3b의 부분 분해도들, 및 도 4a 내지 도 4e의 단면도들은, 반사 표면(303)을 구조적 지지체(301)에 부착하는 임의의 종류의 체결 장치를 예시하는 것도 아니고 반사 표면(503)을 브래킷(504)에 부착하는 임의의 종류의 체결 장치를 예시하는 것도 아닌데, 이는 왜냐하면, 구상중인 바와 같이, 상기 반사 표면은 반사 표면을 변형시키지 않고 빔 패턴에 영향을 미치지 않도록 현장에서(in situ) 아교접착된다.
마찬가지로, 다양한 광학 소자들, 주로 렌즈(502)의 관점에서 종종 논의되고 있다. 광학 소자들이 다양한 광 지향 또는 광 재지향 부재들(예컨대, 반사기, 확산기, 필터 등)을 포함할 수 있는 것으로 이해되고 있다. 게다가 또한, 일부 광 지향 수단은 하나 또는 그 초과의 축(axe)들을 중심으로 선회하는 것을 허용하는 구조 부재들[주로 조절 가능한 전기자(armature)(즉, 너클(knuckle))로서 종종 구체화됨]을 포함한다. 조명 기구의 상이한 부분들의 선회중 - 그리고 특히 독립적인 선회중- 중요한 것은, 선회 축선들의 정확한 개수 및 위치 및 상기 부분들을 선회시키는 수단이 본원에 설명된 것과 상이할 수 있으며 본 발명에 따른 적어도 일부의 양태들로부터 벗어나지 않는다는 것임이 이해되고 있다.
예를 들어, 상기 너클은 제 2 선회 장치로서 작용할 수 있다.
구상되는 바와 같이, 실시예 1 및 2의 기구들의 구성요소들 대부분은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금들로부터 기계가공되고, 펀치가공되며, 스탬핑가공되거나 다른 방식으로 형성되고; 이는 고유의 그리고 차단되지 않는 열적 경로가 내부에 포함된 LED들로부터 방열(dissipate heat)하는 것을 허용한다. 그러나, 상기 구성요소들이 심지어 방열의 이점을 실현하지 않으면서, 본 발명에 따른 적어도 일부 양태들로부터 벗어나지 않고, 다른 재료들로부터 형성되고 다양한 형성 방법들 또는 처리 단계들을 이용하는 것이 가능하다.
마찬가지로, 어레이(1000)에서의 대부분의 구성요소들에는, 배선이 수분 또는 다른 반대 효과들에 노출되지 않고, 그리고 능동 냉각을 위한 경로를 제공하기 위해서 배선이 LED(501)들로부터 폴(1002)의 저부까지 이어질 수 있도록 내부 채널들이 형성된다. 그러나, 상기 구성요소들은 이러한 내부 채널들 없이 형성되고 그리고 심지어 능동 냉각 기술들의 이점을 실현하지 않으면서 본 발명에 따른 적어도 일부 양태들로부터 벗어나지 않을 수 있다.
광 지향 및 광 재지향을 위해 사용되는 장치들의 몇 가지 예들(이는 예시이며 제한은 아님)이 부여되고 있다. 이러한 장치들(예컨대, 렌즈들, 확산기들, 반사기들, 바이저들 등) 중 임의의 장치가 특별한 조명 용례를 위해 별개로 또는 조합하여 사용될 수 있지만, 실시예 1 및 2의 기구들은 부품들, 설계 또는 설치 방법의 임의의 특별한 조합으로 제한되지 않으며, 소망하는 복합 빔 패턴을 만드는 것이 적절하다면 이미 설명되지 않은 추가 장치들을 포함할 수 있음에 주목해야 한다.
하나 또는 그 초과의 기구(1/10/12)들을 포함하는 조명 시스템에 관하여, 전력 조절 구성요소(예컨대, 드라이버들, 제어기들 등)들이 상기 기구들로부터 멀리 위치될 수 있으며, 도 5a, 도 8a, 도 8b에 예시되고 참조로 본원에 포함된 미국 특허 제 7,059,572 호에서 논의된 바와 같은 승강 구조물에 부착된 전기 봉입물(1001)에서 수납될 수 있으며 또는 기구(1/10/12) 상의 어떠한 곳에도 위치될 수 있다. 게다가, 기구(1/10/12)에 포함된 광원들로의 전력의 제어는, 본원에 참조에 의해 포함된 미국 특허 제 7,209,958 호에서 설명된 바와 같이 현장에서 또는 원격으로 실행될 수 있다. 다양한 접근법들이 실시예 1 및 2를 포함하는 조명 시스템에 전력을 제공하기 위해 취해질 수 있으며 본 발명에 따른 적어도 일부 양태들로부터 벗어나지 않을 수 있다.
마지막으로, 이전에 언급된 바와 같이, 본 발명의 양태들은 다양한 조명 용례들에 적용될 수 있다. 예컨대, 다중 조명 효과들(예컨대, LED들의 하나의 색의 일부 하위 세트 및 다른 하위 세트의 색을 상향 조명(uplighting) 및 하향 조명(downlighting))을 형성하는 단일 기구(1/10/12)의 능력은 극장 조명(theatrical lighting) 또는 파사드(facade) 조명 용례들에 아주 적합할 수 있다. 다른 예에서와 같이, 적은 광 손실 내지 광 손실 없이 그리고 눈부심(glare)을 방지하는 방식으로 별개의 상부 및 저부 컷오프를 제공하는 단일 기구(1)(도 8a 내지 도 8c 참조)의 능력은 통로 조명(aisle lighting), 레이스 트랙 조명(race track lighting), 또는 하향 조명 용례들에 아주 적합할 수 있다. 또 다른 예에서와 같이, 거의 모든 방향으로(예컨대, 하나 또는 그 초과의 너클(200)들을 통해) 선회시키는 기구(1/10/12)의 능력은, 도로의 토포그래피 또는 곡률에 관계없이 눈부심 감소를 돕기 위해서 드라이버의 전방으로 광을 투사하는 것이 요망되는 일반적인 도로 조명 용례들에 아주 적합할 수 있으며; 이러한 개념은 상기의 미국 출원 일련번호 제 12/887,595 호(현재 미국 특허 8,517,566호)에서 논의된다.

Claims (43)

  1. 복합 빔 패턴(composite beam pattern)에 따라 목표 구역을 조명(illuminating)하는 방법으로서,
    a. 목표 구역에 관련된 하나 또는 그 초과의 인자들을 식별하는 단계;
    b. 각각이 수평 확산(horizontal spread) 및 광출력을 가지며, 모아질 때 상기 복합 빔 패턴에 근사한(approximate), 복수 개의 개별 빔 패턴들을 디벨로핑(developing)하는 단계;
    c. 각각이 적어도 하나의 개별 빔 패턴에 기여하는 출력을 발생시키는 복수 개의 조명 기구(lighting fixture)들을 포함하는 조명 시스템을 디벨로핑하는 단계로서, 상기 조명 기구는
    i. 하우징 내에 보유되며, 적어도 하나의 축선을 중심으로 선회가능한, 하나 또는 그 초과의 광원들;
    ii. 상기 하우징 내에 보유되며, 적어도 하나의 축선을 중심으로 선회가능한, 하나 또는 그 초과의 광 지향(light directing) 수단;
    iii. 상기 하우징 내에 보유된 하나 또는 그 초과의 광 재지향(light redirecting) 수단; 및
    iv. 상기 하우징의 외부에 있으며, 적어도 하나의 축선을 중심으로 선회가능하고 상기 광 지향 수단에 독립적으로 선회가능한, 하나 또는 그 초과의 광 재지향(light redirecting) 수단;을 포함하는, 조명 시스템을 디벨로핑하는 단계; 및
    d. (i) 적어도 하나의 개별 빔 패턴의 상기 수평 확산을 제한하고, 그리고 (ii) 개별 빔들이 모일때, 적어도 하나의 개별 빔으로부터의 광 출력을 적어도 하나의 다른 개별 빔과 혼합하기 위해서, 하나 또는 그 초과의 광원들에 대한, 상기 하우징 내에 보유된 하나 또는 그 초과의 광 재지향 수단의, 원하는 각도를 설정하는 단계; 및
    e. 상기 복합 빔 패턴을 생성하기 위해서 상기 목표 구역에 상기 조명 시스템을 설치하는 단계;를 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표 구역에 관한 하나 또는 그 초과의 인자들은,
    a. 목표 구역의 크기;
    b. 목표 구역의 형상;
    c. 상기 하나 또는 그 초과의 조명 기구들이 부착되는 하나 또는 그 초과의 승강 구조물의 개수 및 레이아웃(layout);
    d. 바람 조건들;
    e. 온도 조건들;
    f. 광 레벨(light level);
    g. 조명 균일도; 및
    h. 광 출력의 색
    중 하나 또는 그 초과를 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 내에 보유된 광 지향 수단은,
    a. 렌즈;
    b. 조명 시스템의 구조적 구성요소; 및
    c. 필터
    중 하나 또는 그 초과를 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 내에 보유된 광 재지향 수단은,
    a. 반사 장치(reflective device);
    b. 확산기(diffuser); 및
    c. 흡광 장치(light absorbing device)
    중 하나 또는 그 초과를 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    눈부심(glare)을 감소시키도록 상기 복합 빔 패턴을 생성하는 단계를 더 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 목표 구역에서 눈부심이 감소되는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 목표 구역 외부에서 눈부심이 감소되는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 목표 구역에서 그리고 상기 목표 구역 외부에서 눈부심이 감소되는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은, 선단 가장자리(leading edge)로부터 팽창하지만 길이 방향 축으로부터 이격되는 일반적으로 웨지형 하우징(wedge-shaped housing)을 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 길이 방향 축을 따라 신장된(elongated),
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하우징은 일반적으로 횡단면이 삼각형인,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    a. 축을 따라 신장된 상기 하우징에 복수 개의 LED 모듈들을 장착하는 단계;
    b. LED 모듈들을 따라 렌즈와 함께 하우징을 밀봉하는 단계; 및
    c. 공기역학적이며 콤팩트한 프로파일을 증진시키기 위해서 길이 방향 축으로부터 측방향으로 연장된 가장자리까지 하우징을 테이퍼링시키는 단계(tapering)를, 추가로 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 하우징의 외부에 있으며 적어도 하나의 축선을 중심으로 선회가능한 하나 또는 그 초과의 광 재지향 수단은, 상기 하우징의 가장자리를 따라 외부 바이저(visor)를 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 외부 바이저는 광 차단, 흡광 또는 광 반사 특성들 중 적어도 하나를 갖는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  16. 삭제
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 가장자리가 우세한(prevailing) 바람의 방향에 대면하도록(face) 상기 하우징을 장착하는 단계를 더 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    복수 개의 하우징들을 장착 프레임에 장착하는 단계 및 상기 장착 프레임에 대해 각각의 하우징의 각 배향(angular orientation)을 조절하는 단계를 더 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 목표 구역에 대해 상기 장착 프레임을 배향시키는 단계를 더 포함하는,
    복합 빔 패턴에 따라 목표 구역을 조명하는 방법.
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