KR20080068822A

KR20080068822A - 조명 장치

Info

Publication number: KR20080068822A
Application number: KR1020087010046A
Authority: KR
Inventors: 티모시 비. 모스; 에릭 제이. 킬
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2008-07-24
Also published as: JP2009521777A; EP1932394A2; JP2016040780A; JP5341517B2; CN101554087A; TW200745482A; JP2012230906A; CN101554087B; US20080273331A1; TWI391600B; US7802902B2; JP6305966B2; WO2007036871A3; EP1932394B1; JP5881168B2; WO2007036871A2

Abstract

조명 기구(20-23)는 LED 모듈(30)을 기계적으로 내장하며, LED 모듈(30)은 적어도 하나의 LED(40)를 포함하며, 적어도 하나의 LED(40)에 LED 구동 신호를 실시가능하게 제공하기 위해 LED(들)(40)와 전기적으로 연결된 LED 구동기(50), LED(들)(40)로부터 조명 기구(20-23)로의 열 전달을 용이하게 하기 위해 LED(들)(40) 및 조명 기구(20-23)와 열적으로 연결된 열 관리 시스템(60), 및/또는 LED(들)(40)에 의해 방출된 방사 빔의 조명 프로파일을 변경하기 위해 LED(들)(40)와 광학적으로 연결된 빔 셰이퍼(70)를 더 포함한다.

조명 장치, 조명 기구, LED 모듈, LED 구동기, 열 관리 시스템, 빔 셰이퍼, 광 확산기, 투명판

Description

조명 장치{LED LANDSCAPE LIGHTING FIXTURE}

본 발명은 임의의 유형의 조명 기구(lighting fixture)에 관한 것이다. 본 발명은 구체적으로 조명 기구 내에 발광 다이오드("LED") 모듈을 기계적으로 내장(enclose)하는 것에 관한 것이다.

도 1-4는 알려진 조명 기구들(20-23)에 대한 일반적인 도시를 도시한다. 통상적으로, 일반적으로 20 와트(watt) 내지 50 와트의 범위의 전력을 갖는 백열등이 조명 기구들(20-23)에서 사용된다. 본 발명은 조명 기구들(20-23) 내에 LED 모듈들을 기계적으로 내장하는 것이 오늘날 조명 기구들(20-23)에서 사용되는 백열등보다 수많은 이점을 제공할 수 있다는 발견에 기초한다. 예를 들어, 50,000 시간이라는 LED 모듈의 일반적인 수명은 백열등에 의해 얻을 수 있는 최대 수명보다 현저하게 크다. 또한, LED 모듈은 5 와트 내지 15 와트 사이의 전력을 사용하도록 설계될 수 있고, 이는 백열등의 전력 범위보다 상당히 적은 것이다. 이에 더해, LED 모듈에서는 낮은 동작 온도(operation temperature)를 얻을 수 있다.

이 발견에 기초하여, 본 발명은 조명 기구(예를 들어, 도 1-4에 도시된 조명 기구(20-23)) 내에 기계적으로 내장된 LED 모듈을 포함하는 조명 장치이다.

본 발명의 제1 형태에서, LED 모듈은, 하나 이상의 LED, 및 그 LED(들)에게 LED 구동 신호를 실시 가능하게(operably) 제공하기 위해 LED(들)와 전기적으로 연결된 (LED 발라스트(ballast)라고도 알려진) LED 구동기를 포함한다. LED 모듈은 또한 온도 센서를 포함하여, 온도 센서에 의해 감지된 LED(들)의 동작 온도에 기초하여, LED 구동 신호의 크기에 대한 LED 구동기의 제어를 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 제2 형태에서, LED 모듈은, LED(들)로부터 조명 기구로의 열 전달을 용이하게 하기 위해 조명 기구와 열적으로 연결된 열 관리 시스템(thermal management system) 상에 실장된 하나 이상의 LED를 포함한다.

본 발명의 제3 형태에서, LED 모듈은, 조명 프로파일(illumination profile)을 갖는 방사 빔을 방출하는 LED, 및 방출된 방사빔의 조명 프로파일을 변경하기 위해 LED와 광학적으로 연결된 빔 셰이퍼(beam shaper)를 포함한다. 빔 셰이퍼는 LED(들)와 광학적으로 정렬된 하나 이상의 광학 컴포넌트를 포함하고, 이로써 LED(들)에 의해 방출된 방사 빔의 조명 프로파일을 변경한다. 빔 셰이퍼는 또한, 광학 컴포넌트(들)과 LED(들)의 광학적 정렬을 견고하게 유지하기 위해 광학 컴포넌트(들) 둘레에 맞춰진 하나 이상의 열 수축 튜브(heat shrink tube)를 포함한다.

앞서 말한 형태들 및 본 발명의 다른 형태들뿐 아니라 본 발명의 다양한 특징 및 이점들은, 본 발명의 다양한 실시예들에 대한 이어지는 상세한 설명을 첨부된 도면과 함께 읽음으로써 더욱 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 도면은 본 발명을 제한하기보다는 단지 설명적인 것으로서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 이의 균등물에 의해 정의된다.

도 1-4는 본 기술 분야에 알려진 다양한 조명 기구들을 도시한다.

도 5는 본 발명에 따른 LED 모듈의 한 실시예의 개략도를 도시한다.

도 6은 본 발명에 따른 LED 구동기의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.

도 7은 본 발명에 따른 LED 구동기의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.

도 8은 본 발명에 따른 LED 구동기의 제3 실시예의 개략도를 도시한다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 열 관리 시스템의 제1 실시예의 상부도(top view) 및 측면도(side view)를 각각 도시한다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 열 관리 시스템의 제2 실시예의 상부도 및 측면도를 각각 도시한다.

도 13은 도 4에 도시된 조명 기구 내에, 도 9 및 도 10에 도시된 LED 모듈의 예시적인 기계적 내장을 도시한다.

도 14는 본 발명에 따른 광 확산기(optical diffuser)의 한 실시예의 측면도를 도시한다.

도 5에 도시된 LED 모듈(30)은 LED(들)(40), LED 구동기/발라스트(50), 열 관리 시스템(60) 및 빔 셰이퍼(70)를 사용한다. LED(들)(40)(예를 들어, 럭시온 LED)는 임의의 색의 단일 LED, 또는 임의의 색 조합의 LED들의 직렬 결합(series coupling), 임의의 색 조합의 LED들의 병렬 결합(parallel coupling) 또는 이들의 임의의 결합 조합(coupling combination)으로 구현될 수 있다.

LED 구동기/발라스트(50)는 당업자들이 알고 있을 LED(들)(40)의 구조적 구성에 의존하여 LED(들)(40)에 N개의 LED 구동 신호 I_DS를 전기적으로 전달하도록 구조적으로 구성된다. 실제로, 본 발명의 LED 구동기/발라스트(50)의 각 구조적 구성은 그것의 상업적 구현에 좌우된다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 LED 구동기/발라스트(50)의 각 구조적 구성에 대해 임의의 한계 또는 임의의 제한을 나타내지 않는다. 한 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, LED 구동기/발라스트(50)는 들어오는 AC 신호를 N개의 LED 구동 신호 I_DS로 변환하기 위한 변환기(51)를 포함한다. LED(들)(40)의 조도(illumination intensity)를 제어하기 위해, LED 구동기/발라스트는 도 5에 도시된 바와 같이 조광기(dimmer)(52), 온도 센서(53) 및/또는 광학 센서(54)를 더 포함한다.

조광기(52)는 당업자들에게 이해되는 바와 같이, 조광 제어 신호(들)에 기초하여, 변환기(51)에 의한 LED 구동 신호(들) I_DS의 크기의 제어를 용이하게 한다. 온도 센서(53)는, 온도 센서에 의해 감지된 LED(들)(40)의 동작 온도에 기초하여, LED 구동 신호(들) I_DS의 크기에 대한 변환기(51)의 제어를 용이하게 한다.

광학 센서(54)는 광학 센서(54)에 의해 감지된, 조명 기구 외부의 주변광(ambient light)의 조명 레벨에 기초하여, LED 구동 신호(들) I_DS의 크기에 대한 변환기(51)의 제어를 용이하게 한다(예를 들어, 광학 센서(54)가 조명 기구 외부의 주변에서 주간 광(daytime light) 또는 야간 광(nighttime light)을 감지하는지에 기초하여 LED(40)의 전력 ON 및 OFF를 제어함).

도 6은 변환기(51)(도 5)의 실시예(151)를 도시한다. 도 6을 참조하면, 변환기(51)는, 배전압 입력(voltage doubling input)을 갖는 1A 감압 스위칭 레귤레이터(step down switching regulator)인 L4976 형태의 벅 변환기(buck converter) U1에 기초하여 동작한다. 벅 변환기 U1은 접지 노드 N4에 연결된 핀(2) GND, 노드 N5에 연결된 핀(3) REF, 노드 N6에 연결된 핀(4) OSC, 노드 N9에 연결된 한 쌍의 핀(5 및 6) OUT, 노드 N3에 연결된 핀(11) VCC, 커패시터 C8에 연결된 핀(12) BOOT, 커패시터 C7에 연결된 핀(13) COMP 및 노드 N7에 연결된 핀(14) FB를 갖는다.

변환기(151)는 한 입력 단자 및 노드 N1에 연결된 퓨즈 F1, 노드 N1 및 노드 N2에 연결된 커패시터 C1(예를 들어, 1μF), 노드 N1 및 노드 N3에 연결된 다이오드 D1(예를 들어, 60V 3A), 노드 N1 및 노드 N4에 연결된 다이오드 D2(예를 들어, 60V 3A), 노드 N3 및 노드 N2에 연결된 커패시터 C2(예를 들어, 1000μF), 노드 N2 및 노드 N4에 연결된 커패시터 C3(예를 들어, 1000μF), 노드 N3 및 노드 N4에 연결된 커패시터 C4(예를 들어, 100nF)를 더 포함한다.

커패시터 C5(예를 들어, 1nF) 및 저항기 R1(예를 들어, 39kΩ)는 노드 N3 및 노드 N6에 대해 병렬로 연결된다. 커패시터 C6(예를 들어, 100nF)는 노드 N4 및 노드 N5에 연결된다. 또한, 커패시터 C7(예를 들어, 47nF)는 노드 N4에 연결된다. 저항기 R2(예를 들어, 10.5kΩ)는 노드 N5 및 노드 N7에 연결된다. 저항기 R3(예를 들어, 18kΩ)는 노드 N7 및 노드 N8에 연결된다. 저항기 R4(예를 들어, 2Ω), 저항기 R5(예를 들어, 2Ω), 저항기 R6(예를 들어, 2Ω) 및 저항기 R7(예를 들어, 2Ω)는 노드 N4 및 노드 N8에 대해 병렬로 연결된다.

또한, 커패시터 C8(예를 들어, 100nF)은 노드 N9에 연결된다. 다이오드 D3(예를 들어, 60V 3A)는 노드 N9 및 노드 N4에 연결된다. 인덕터 L1(예를 들어, 220μH)는 노드 N9 및 노드 N10에 연결된다. 커패시터 C9(예를 들어, 1μF)는 노드 N10 및 노드 N4에 연결된다.

한 대안적인 실시예에서, 다이오드 D3는 생략되고 LED(들)(40)는 노드 N9 및 N3에 연결되어, 감압 스위치 레귤레이터로서의 벅 변환기 U1의 동작을 용이하게 한다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 당업자들에게 이해되는 바와 같이, 커패시터 C2 및 C3는 생략되고 변환기(151)는 벅/부스트(boost) 구성으로 변형된다.

도 7은 노드 N7 및 노드 N8에 직렬로 연결된 저항기 R9(예를 들어, 14kΩ) 및 서미스터(thermistor) TM1(예를 들어, PTC)을 추가적으로 사용하고, 저항기 R2(예를 들어, 1200Ω) 및 저항기 R3(예를 들어, 2.43kΩ)의 값을 변경한 변환기(151)(도 6)의 실시예(251)를 도시한다. 서미스터 TM1은 직접 또는 간접적으로 LED(들)(40)의 동작 온도를 감지하도록, LED(들)(40)에 대하여 전략적으로 위치하며, 이는 도 9-12와 관련하여 이하에서 더 상세히 설명된다. 또한, 서미스터 TM1은, 서미스터 TM1에 의해 감지된 LED(들)(40)의 동작 온도를 나타내는 피드백을 벅 변환기 U1에 제공한다.

도 8은 노드 N4 및 노드 N11에 연결된 저항기 R10을 추가적으로 사용하는 변 환기(151)(도 6)의 실시예(351)를 도시한다. 서미스터 TM2는 노드 N5 및 노드 N11에 연결된다. PNP 트랜지스터 Q1은 노드 N5에 연결된 이미터(emitter), 노드 N11에 연결된 베이스, 및 저항기 R11에 연결된 컬렉터(collector)를 가지며, 저항기 R11은 또한 노드 N7에 연결된다. 서미스터 TM2는 직접 또는 간접적으로 LED(들)(40)의 동작 온도를 감지하도록 LED(들)(40)에 대하여 전략적으로 위치하며, 이는 도 9-12와 관련하여 이하에서 더 상세히 설명된다. 또한, 당업자들에게 이해되는 바와 같이, 서미스터 TM2는, 서미스터 TM2에 의해 감지된 LED(들)(40)의 동작 온도를 나타내는 피드백을 벅 변환기 U1에 제공하고 트랜지스터 Q1은 이 피드백을 향상시킨다.

다시 도 5를 참조하면, 열 관리 시스템(60)은, LED(들)(40) 및 LED 구동기/발라스트(50)로부터 조명 기구 내부의 방향으로 열을 전달하는, LED(들)(40) 및 LED 구동기/발라스트(50)를 위한 마운트(mount)의 역할을 하도록 구조적으로 구성된다. 실제로, 본 발명의 열 관리 시스템(60)의 각 구조적 구성은 그것의 상업적 구현에 좌우된다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 열 관리 시스템(60)의 각 구조적 구성에 대해 임의의 한계 또는 임의의 제한을 나타내지 않는다. 한 실시예에서, 열 관리 시스템(60)은 도 5에 도시된 바와 같이, 열 싱크(heat sink)(62)와 통합된 금속-코어 인쇄 회로 기판(metal-core printed circuit board)("MCPCB")(61)을 사용한다. MCPCB(61)는 실장된 LED(들)(40) 및/또는 LED 구동기/발라스트(50)에 전력을 공급하기 위한 순방향 또는 역방향 수직 커넥터, 또는 임의의 방향의 수평 커넥터를 가질 수 있다.

도 9 및 도 10은 열 관리 시스템(60)(도 5)의 한 실시예(160)를 도시한다. 구체적으로, 열 관리 시스템(160)은 상부에 LED(들)(40), LED 구동기/발라스트(50) 및 역방향 수직 커넥터(165)가 실장된 MCPCB(161)를 사용한다. LED 구동기/발라스트(50)에 사용되는 경우, 서미스터 TM1(도 7) 또는 서미스터 TM2(도 8) 형태의 온도 센서는, LED(들)(40)의 동작 온도를 직접적으로 감지하도록 가능한 한 LED(들)(40)에 가깝게 위치할 수 있고, 또는, LED(들)(40)로부터의 열이 MCPCB(161)에 의해 온도 센서로 전도되므로, MCPCB(161) 상의 임의의 다른 곳에 위치하여 LED(들)(40)의 동작 온도를 간접적으로 감지할 수 있다.

MCPCB(161)는 공동(cavity)(163)이 있는 뒤집어진 컵-모양(inverted cup-shape)의 열 싱크(162)와 함께 정렬되고 통합된다. MCPCB(161) 및 열 싱크(162)를 관통하는 관통-홀(164)은 역방향 수직 커넥터(165) 아래에 있으며, 열 싱크(162)를 통해 MCPCB(161)의 하부로부터 역방향 수직 커넥터(165)로의 전력 연결을 용이하게 한다. 역방향 수직 커넥터(164)는 MCPCB(161)의 상부에 단단히 고정되어, 전력원(도시되지 않음)에 연결될 때 역방향 수직 커넥터(164)에 가해지는 임의의 압력을 감소시킬 수 있다. LED 모듈의 온도의 감소를 용이하게 하고, LED 모듈 내에서 열을 더 균등하게 분배하고 전력선 연결에 변형 완화(strain relief)를 제공하기 위해, 역방향 수직 커넥터(164)의 전력 연결에 수반하여 아스팔트 포팅(asphalt potting) 또는 이의 균등물이 공동(163) 내에 삽입될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 순방향 수직 커넥터 또는 수평 커넥터는 역방향 수직 커넥터(165)를 대체할 수 있다. 이러한 경우에, 대체된 커넥터는 관통-홀(164) 내 또는 조명 기구 및 열 싱크(162) 사이의 갭(gap) 내에서 배선이 지나가는 것을 용이하게 하기 위해 관통-홀(164)로부터 오프셋된다.

도 11 및 도 12는 열 관리 시스템(60)(도 5)의 실시예(260)를 도시한다. 열 관리 시스템(260)은 열 싱크(162)의 공동(163) 내에 배치된 FR4 인쇄 회로 기판("PCB")(166)을 포함하며, 여기서 FR4 PCB(166)로부터 역방향 수직 커넥터(165)로 전력 연결이 이루어진다. 이 실시예에서, 도시된 바와 같이 LED 구동기/발라스트(50) 전체가 FR4 PCB(166) 상에 실장될 수 있고, 또는 LED 구동기/발라스트(50)는 MCPCB(161)와 FR4 PCB(166) 사이에 분배될 수 있다. 예를 들어, LED 구동기/발라스트(50)에 사용되는 경우, 서미스터 TM1(도 7) 또는 서미스터 TM2(도 8) 형태의 온도 센서는 MCPCB(161)에 실장되어 LED(들)(40)에 가능한 한 가깝게 위치함으로써 LED(들)(40)의 동작 온도를 직접적으로 감지하거나, FR4 PCB(166)에 실장되어, 열 싱크 공동(163) 내의 포팅 물질을 통해 LED(들)(40)의 동작 온도를 간접적으로 감지할 수 있다.

도 13은 앞서 여기에서 논의된 본 발명의 독창적인 원리들에 기초하여 조명 기구(20)(도 1)에서의 LED 모듈의 예시적인 기계적 내장을 도시한다. LED 모듈(130)은 당업자들에게 이해되는 임의의 수단에 의해 조명 기구(20) 내에 실장될 수 있다. 또한, LED 모듈(130)의 외부, 구체적으로 열 싱크는, LED 모듈(130)로부터 조명 기구(20) 외부로의 열 전달을 위한 저 열저항 경로(low thermal resistive path)를 용이하게 하기 위해, 조명 기구(20) 내부와 가능한 한 가까워야 한다. 또한, LED 모듈(130) 외부와 조명 기구(20) 내부 사이의 최소의 갭 내의 저 열저항 경로를 보충하기 위해, 공기보다 낮은 열저항을 갖는 물질(180)(예를 들어, 열 그리스(thermal grease), 열 패드(thermal pad), 및 포팅 물질)이 도시된 바와 같이 최소 갭 내에 삽입될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 빔 셰이퍼(70)는 LED(들)(40)로부터 방출되는 방사 빔의 조명 프로파일을 변경하도록 구조적으로 구성되며, 예를 들어, 프로파일의 크기를 증가시키거나, 프로파일의 크기를 감소시키거나, 프로파일을 특정 방향 또는 방향(들)로 집중시킨다. 이것은, 예를 들어, 도 1-4에 도시된 각각의 조명 기구(20-23)와 같이, LED(들)(40)의 조명 프로파일에 그림자를 생성할 수 있는 물리적 구조를 갖는 조명 기구들에 있어 특히 중요하다.

실제로, 본 발명의 빔 셰이퍼(70)의 각 구조적 구성은 그것의 상업적 구현에 좌우된다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 빔 셰이퍼(70)의 각 구조적 구성에 대해 임의의 한계 또는 임의의 제한을 나타내지 않는다. 한 실시예에서, 빔 셰이퍼(70)는 각 LED(40) 또는 LED(들)(40)의 그룹에 대해 광 확산기(71) 및/또는 투명판(72)을 사용하며, 여기서 각 광 확산기(71)/투명판(72)은 독립형(stand-alone) 컴포넌트이거나, 다른 광학 컴포넌트(예를 들어, 렌즈)와 통합된다. 또한, LED(40) 또는 LED(들)(40)의 그룹에 대한 광 확산기(71) 및/또는 투명판(72)의 광학 배열을 유지하기 위한 기반으로서 하나 이상의 열 수축 튜빙(heat shrink tubing)(73)이 사용될 수 있다. 또한 열 수축 튜빙(73)은 빔 셰이퍼(70)의 다른 컴포넌트들 사이의 모든 갭을 밀봉함으로써 환경으로부터의 보호를 제공한다.

도 14는 빔 셰이퍼(70)의 실시예(170)를 도시한다. 빔 셰이퍼(170)는 LED(40)와 광학적으로 정렬된 렌즈 시준기(lens collimator)(175)를 사용하며, 이 둘은 렌즈 홀더(lens holder)(174)에 실장된다. 광 확산기(171)는 렌즈 시준기(175)의 상부 개구(upper opening) 위에 위치하며, 유리 및/또는 플라스틱인, 조명 기구의 투명판(172)은 확산기(171) 위에 위치한다. 한 열 수축 튜빙(173)은 도시된 모든 컴포넌트들을 연결하고 정렬하는 데 사용된다. 구체적으로, 열 수축 튜빙(173)은 도 5에 도시된 바와 같이 처음에 빔 셰이퍼(170)의 다른 광학 컴포넌트들 둘레에 느슨하게 맞춰지며, 여기서 당업자들에게 이해되는 바와 같은 적절한 온도의 열이 적용하면 열 수축 튜빙(173)은 수축하게 되어 빔 셰이퍼(170)의 다른 광학 컴포넌트 둘레에 단단히 맞춰지고, 이로써 빔 셰이퍼(170)의 다른 광학 컴포넌트들의 LED(40)에 대한 광학 정렬을 유지할 뿐 아니라, 이들 컴포넌트들을 환경으로부터 보호한다. 다른 광학 컴포넌트 둘레에서의 열 수축 튜빙(173)의 단단한 맞춤(tight fit) 향상시키기 위해, 판(172)은 점선으로 표시된 것과 같은 원통 모양의 확장부를 포함할 수 있다.

도 5-14와 관련해서, 본 발명의 다양한 독창적 원리들에 대한 이해를 용이하게 하기 위해, 본 발명의 독창적 원리들은 LED 모듈과 함께 적합한 조명 기구들(20-23)(도 1-4)과 관련하여 도시되고 설명되었다. 이러한 도시 및 설명으로부터, 당업자들은 본 발명의 다양한 독창적 원리들을 조명 기구들(20-23) 이외의 조명 기구들에 적용하는 방법을 이해할 것이다.

여기에 개시된 본 발명의 실시예들은 바람직한 것으로 고려되지만, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변경들이 이루어질 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에 나타나며, 균등물의 의미 및 범위 내의 모든 변경들은 그에 포함된다.

Claims

조명 장치로서,

조명 기구(lighting fixture)(20-23); 및

상기 조명 기구(20-23)에 기계적으로 내장된 LED 모듈(30)을 포함하고,

상기 LED 모듈(30)은,

적어도 하나의 LED(40);

상기 적어도 하나의 LED(40)에 LED 구동 신호를 실시 가능하게(operably) 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 LED(40)와 전기적으로 연결된 LED 구동기(50); 및

온도 센서에 의해 감지된 상기 적어도 하나의 LED(40)의 동작 온도(operating temperature)에 기초하여, 상기 LED 구동 신호의 크기에 대한 상기 LED 구동기(50)의 제어를 용이하게 할 수 있는 온도 센서(53)

를 포함하는 조명 장치.
제1항에 있어서,

상기 LED 모듈(30)은, 상기 적어도 하나의 LED(40)로부터 상기 조명 기구(20-23)로의 열 전달을 용이하게 하기 위해, 상기 적어도 하나의 LED(40) 및 상기 조명 기구(20-23)와 열적으로 연결된 열 관리 시스템(60)을 더 포함하는 조명 장치.
제1항에 있어서,

상기 LED 모듈(30)은, 상기 적어도 하나의 LED(40)에 의해 방출된 방사 빔의 조명 프로파일(illumination profile)을 변경하기 위해, 상기 적어도 하나의 LED(40) 모듈과 광학적으로 연결된 빔 셰이퍼(beam shaper)(70)를 더 포함하는 조명 장치.
제1항에 있어서,

상기 LED 구동기(50)는, AC 입력 신호를 상기 LED 구동 신호로 변환할 수 있는 변환기(51)를 포함하는 조명 장치.
제4항에 있어서,

상기 LED 구동기(50)는, 조광 제어 신호(dimming control signal)에 기초하여, 상기 LED 구동 신호의 크기에 대한 상기 변환기(51)의 제어를 용이하게 하기 위해, 상기 변환기(51)와 전기적으로 연결된 조광기(dimmer)(52)를 더 포함하는 조명 장치.
제4항에 있어서,

상기 온도 센서(53)는, 상기 온도 센서(53)에 의해 감지된 상기 적어도 하나의 LED(40)의 동작 온도에 기초하여 상기 LED 구동 신호의 크기에 대한 상기 변환기(51)의 제어를 용이하게 하기 위해, 상기 변환기(51)와 전기적으로 연결된 조명 장치.
제4항에 있어서,

상기 LED 모듈(50)은, 광학 센서(54)에 의해 감지된, 상기 조명 기구(20-23) 외부의 주변광(ambient light)의 조명 레벨(illumination level)에 기초하여 상기 LED 구동 신호의 크기에 대한 상기 변환기(51)의 제어를 용이하게 하기 위해, 상기 변환기(51)와 전기적으로 연결된 광학 센서(54)를 더 포함하는 조명 장치.
제4항에 있어서,

상기 변환기(51)는 감압 스위치 레귤레이터(step down switch regulator)로서 동작하는 벅 변환기(buck converter)(U1)를 포함하는 조명 장치.
제8항에 있어서,

상기 온도 센서(53)는, 상기 적어도 하나의 LED(40)의 동작 온도를 나타내는 피드백을 상기 벅 변환기(U1)에 제공할 수 있는 서미스터(thermistor)(TM1, TM2)를 포함하는 조명 장치.
제9항에 있어서,

상기 온도 센서(53)는, 상기 서미스터(TM2)에 의해 상기 벅 변환기(U1)에 제공된, 상기 적어도 하나의 LED(40)의 동작 온도를 나타내는 상기 피드백을 향상시 킬 수 있는 트랜지스터(Q1)를 더 포함하는 조명 장치.
제8항에 있어서,

상기 적어도 하나의 LED(40)는 감압 스위치 레귤레이터로서의 상기 벅 변환기(U1)의 동작을 용이하게 하는 수단으로서의 역할을 하는 조명 장치.
조명 장치로서,

조명 기구(20-23); 및

상기 조명 기구(20-23)에 기계적으로 내장된 LED 모듈(30)

을 포함하고,

상기 LED 모듈(30)은, 적어도 하나의 LED(40)로부터 상기 조명 기구(20-23)로의 열 전달을 용이하게 하기 위해 상기 조명 기구(20-23)와 열적으로 연결된 열 관리 시스템(60)에 실장된 적어도 하나의 LED(40)를 포함하는 조명 장치.
제12항에 있어서,

상기 LED 모듈(30)은, 상기 적어도 하나의 LED(40)에 의해 방출된 방사 빔의 조명 프로파일을 변경하기 위해, 상기 적어도 하나의 LED(40)와 광학적으로 연결된 빔 셰이퍼(70)를 더 포함하는 조명 장치.
제12항에 있어서,

상기 열 관리 시스템(60)은,

상기 적어도 하나의 LED(40)가 실장된 금속 인쇄 회로 기판(61); 및

상기 적어도 하나의 LED(40)로부터 상기 조명 기구(20-23)로의 열 전달을 용이하게 하기 위해 상기 금속 인쇄 회로 기판(61) 및 상기 조명 기구(20-23)와 열적으로 연결된 열 싱크(62)

를 포함하는 조명 장치.
제16항에 있어서,

상기 열 관리 시스템(60)은 상기 금속 인쇄 회로 기판(61) 및 상기 열 싱크(62)를 관통하는 관통-홀(164)을 더 포함하고, 상기 관통-홀(164)은 상기 열 싱크(62)의 공동(cavity)(163)과 정렬되어 상기 금속 인쇄 회로 기판(61)으로의 전력선 연결(power wiring connection)을 용이하게 하는 조명 장치.
제14항에 있어서,

상기 LED 모듈(30)은 LED 구동기(50)를 더 포함하고, 상기 열 싱크(62)는 상기 적어도 하나의 LED(40)에 LED 구동 신호를 실시 가능하게 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 LED(40)와 전기적으로 연결되고,

상기 열 싱크(62)는 상기 LED 구동기(50)의 적어도 일부가 실장된 비금속 인쇄 회로 기판(166)을 둘러싸는(enclosing) 공동(163)을 포함하는 조명 장치.
제16항에 있어서,

상기 열 관리 시스템(60)은 상기 금속 인쇄 회로 기판(61) 및 상기 열 싱크(62)를 관통하는 관통-홀(164)을 더 포함하고, 상기 관통-홀(164)은 상기 열 싱크(62)의 상기 공동(163)과 정렬되어 상기 비금속 인쇄 회로 기판(166)으로의 상기 금속 회로 기판(161)의 배선을 용이하게 하는 조명 장치.
조명 장치로서,

조명 기구(20-23); 및

상기 조명 기구(20-23)에 기계적으로 내장된 LED 모듈(30)을 포함하고,

상기 LED 모듈(30)은,

적어도 하나의 LED(40); 및

상기 적어도 하나의 LED(40)에 의해 방출된 방사 빔의 조명 프로파일을 변경하기 위해 상기 적어도 하나의 LED(40)와 광학적으로 연결된 빔 셰이퍼(70)를 포함하고,

상기 빔 셰이퍼는,

상기 적어도 하나의 LED(40)에 의해 방출된 상기 방사 빔의 상기 조명 프로파일을 변경하도록 상기 적어도 하나의 LED(40)와 광학적으로 정렬된 적어도 하나의 광학 컴포넌트; 및

상기 적어도 하나의 LED(40)와 상기 적어도 하나의 광학 컴포넌트의 광학적 정렬을 견고하게 유지하기 위해 상기 적어도 하나의 광학 컴포넌트의 둘레에 맞춰 진 적어도 하나의 열 수축 튜빙(heat shrink tubing)(73)을 포함하는 조명 장치.
제18항에 있어서,

상기 적어도 하나의 광학 컴포넌트는 광 확산기(optical diffuser)(71) 및 투명판(transparent plate)(72) 중 적어도 하나를 포함하는 조명 장치.
제18항에 있어서,

상기 적어도 하나의 광학 컴포넌트는, 상기 적어도 하나의 광학 컴포넌트 둘레에서의 상기 적어도 하나의 열 수축 튜빙(73)의 단단한 맞춤(secure fit)을 향상시키기 위한 확장부(176)를 갖는 투명판(172)을 포함하는 조명 장치.