KR20100017585A - 고체-상태 조명 디바이스 - Google Patents

고체-상태 조명 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20100017585A
KR20100017585A KR1020097025211A KR20097025211A KR20100017585A KR 20100017585 A KR20100017585 A KR 20100017585A KR 1020097025211 A KR1020097025211 A KR 1020097025211A KR 20097025211 A KR20097025211 A KR 20097025211A KR 20100017585 A KR20100017585 A KR 20100017585A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
lees
lighting device
emitting elements
light
Prior art date
Application number
KR1020097025211A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101799504B1 (ko
Inventor
인고 스페이어
알란 브렌트 요크
Original Assignee
코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20100017585A publication Critical patent/KR20100017585A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101799504B1 publication Critical patent/KR101799504B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/62—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using mixing chambers, e.g. housings with reflective walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0457—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor sensing the operating status of the lighting device, e.g. to detect failure of a light source or to provide feedback to the device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/763—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/767—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having directions perpendicular to the light emitting axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/28—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by coatings
    • F21V7/30—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by coatings the coatings comprising photoluminescent substances
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0025—Combination of two or more reflectors for a single light source
    • F21V7/0033—Combination of two or more reflectors for a single light source with successive reflections from one reflector to the next or following
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/30—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes curved
    • F21Y2103/33—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes curved annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2107/00—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/28—Controlling the colour of the light using temperature feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/375—Switched mode power supply [SMPS] using buck topology

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Abstract

고체-상태 조명 디바이스(500)는 하나 이상의 열 싱크들(520)에 결합하도록 구성된 열 확산 섀시에 열적으로 결합되고 광을 생성하도록 구성된 복수의 발광 소자들(510, 525, 530)을 포함한다. 조명 디바이스는 복수의 발광 소자들에게 광학적으로 결합되고 복수의 발광 소자들에 의해 방출된 광을 믹싱하도록 구성된 믹싱 챔버를 더 포함한다. 제어 시스템은 복수의 발광 소자들에게 동작가능하게 결합되고, 복수의 발광 소자들의 동작을 제어하도록 구성된다.
발광 소자, 고체 상태 조명 디바이스, 열 확산 섀시, 열 발산, 믹싱 챔버

Description

고체-상태 조명 디바이스{SOLID-STATE LIGHTING DEVICE}
본 발명은 조명에 관한 것으로, 특히 고체-상태 조명 디바이스들에 관한 것이다.
다수의 종래 조명기구들은 백열 또는 다양한 타입들의 형광 광원들을 활용한다. 다수의 상이한 타입들의 조명기구들의 한계는 특히 백열 광원들로부터의 다량의 열의 발산을 다루어야 하는 필요성으로부터 기인한다. 주지된 솔루션들은 잘 통풍되는 셋업들에 이용되도록 하는 조명기구 디자인들을 포함하고, 이 경우에 조명기구 - 예를 들면 매달린 스폿 라이트 -의 대부분의 외부 표면이 대류를 통해 주위 환경으로 열 발산을 용이하게 하도록 노출되어 있다. 대류를 통한 효율적인 냉각이 제한되는 응용들을 위한 다른 조명기구들은 방사 또는 열 전도를 통해 소모 열을 발산하도록 종종 디자인된다. 그러한 조명기구들은 벽들 또는 천장들의 격리된 오프닝들 내에의 설치를 위해 디자인된 넓은-각도 투광 라이트들 및 좁은-각도 스포트라이트들과 같은 소위 "매입형(recessed) 라이트들"을 포함한다. 종래 광원들에 기반한 조명기구들은, 방사를 통해 상당히 효율적인 열 발산을 제공하면서도, 효율적인 컬러 및 세기 제어의 부족, 낮은 조명 효율, 및 다수의 다른 단점들을 가지고 있다.
최근, 고체-상태 반도체 및 유기 발광 다이오드(LED)와 같은 발광 디바이스들의 광속의 개발 및 개선들에서의 진척들로 인해, 이들 디바이스들이 건축, 오락 및 도로 조명을 포함하는 일반적인 조명 응용들에 이용하기 적합하게 되었다. LED의 기능적 장점들 및 잇점들은 높은 에너지 변환 및 광학 효율, 내구성, 낮은 동작 비용들, 및 다수의 다른 것들을 포함하고, 이들은 LED-기반 광원들이 백열, 형광, 및 높은-세기 방전 램프들과 같은 전통적인 광원들과 더 경쟁력있게 만든다. 또한, LDE 기술에서의 최근의 진척들 및 선택되는 LED 파장들의 계속-증가되는 선택은 다수의 응용들에서 다양한 조명 효과들을 가능하게 하는 효율적이고 강력한 백색 라이트 및 컬러-변경 LED 광원들을 제공해 왔다.
그러나, 다수의 현재 고체-상태 조명기구들 및 조명기구 디자인들은 복잡하고, 다수의 컴포넌트들을 포함하며, 결과적으로 그 제조가 리소스-집약적 및 비용-집약적일 수 있다. 예를 들면, LED가 더 낮은 온도들에서 동작하는 경우에 더 높은 효율로 수행하므로, 적절한 접합 온도를 유지하는 것은 효율적인 고체-상태 조명 시스템을 개발하는데 중요한 요소이다. 팬들 및 다른 기계적 공기 이동 시스템들을 통한 액티브 냉각의 이용은 주로 그 본질적인 소음, 비용 및 높은 유지관리 요구들로 인해 일반적인 조명 산업계에서는 통상 좌절되고 있다. 그러므로, 냉각 시스템의 공간 요구조건들을 최소화하면서도, 소음, 비용 또는 이동하는 부분들이 없이, 액티브하게 냉각되는 시스템의 것과 견줄만한 공기 플로우 레이트들을 달성하는 것이 바람직하다.
열 발산을 용이하게 하고 고체-상태 광원들의 발열에 의해 야기되는 바람직 하지 못한 영향들을 완화시키기 위해, 고체-상태 광원들의 배열 및 조명기구들의 냉각 시스템들의 구성을 다루는 다수의 솔루션들이 제안되어 왔다. 일부 예들은 Cree Inc.에 의해 제조된 360lm 백색 LED, 또는 Architectural Energy Corporation 및 http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/에 기술된 Renssellaer Polytechnic Institute Lighting Research Center와 협력하여 California Energy Commission에 의해 제공되는 LED Low-Profile Fixture Designs을 포함하는 다양한 제조자들에 의해 제공되는 다수의 조명 제품들과 같이, 매입형 설치들에서의 동작에 적합한 다수의 제품들을 포함한다.
그러나, 다수의 주지된 솔루션들은 그 컴포넌트들의 적절한 유지보수, 교체 또는 수리를 허용하는 모듈 구성과 조합한 양호한 열 관리를 제공하는 고체-상태 조명 디바이스를 제안하지 못한다. 그러므로, 주지된 고체-상태 조명 디바이스들의 다수의 단점들, 특히 열 관리, 광 출력 및 설치 및 유지보수의 용이성과 연관된 것들을 다루는 LED-기반 광원들을 채용하는 조명기구에 대한 필요성이 존재한다.
이러한 배경 정보는 본 출원인에 의해 본 발명과 관련성이 있는 것으로 사료되는 정보를 개시하기 위해 제공된다. 상기 정보의 임의의 하나가 본 발명에 대한 종래 기술을 구성한다고 하는 승인이 반드시 의도된 것도 아니고 그렇게 해석되어서도 안 된다.
본 출원인들은 LED-기반 조명 디바이스들이 모듈 조명기구 디자인과 조합하여 전체 열 발산을 개선할 수 있는 다수의 잇점들을 제공하도록 구성될 수 있다는 것을 인식하고 이해했다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 조명 디바이스들은 LEE로부터 환경으로 직접적으로 또는 간접적으로 양호한 열 발산을 제공하고/하거나 미리정해진 열 발산 버짓(budge)의 제한 내에서 조명 디바이스로부터 방출된 광의 양호한 품질을 제공하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들 및 구현들은 벽 또는 천장 오목부(recess)들과 같은 제한된 공간들에서 동작하는 데 특히 적합한 조명 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로, 하나의 양태에서, 본 발명은 고체-상태 조명 디바이스에 초점을 맞추고 있다. 디바이스는 광을 생성하기 위한 복수의 발광 소자들, 제1 표면 영역을 가지는 적어도 하나의 발광 소자, 및 복수의 발광 소자들에게 열적으로 접속된 열 확산 섀시를 포함한다. 열 확산 섀시는 적어도 하나의 열 싱크에 결합하도록 구성된다. 디바이스는 복수의 발광 소자들에 의해 방출된 광을 믹싱하기 위해 복수의 발광 소자들에게 광학적으로 결합된 믹싱 챔버, 및 복수의 발광 소자들의 동작을 제어하기 위해 복수의 발광 소자들에게 동작가능하게 결합된 제어 시스템을 더 포함한다.
도면들에서, 유사한 참조부호들은 일반적으로 전체 상이한 도면들에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭한다. 또한, 도면들은 반드시 스케일링될 필요가 없고, 대신에 본 발명의 원리들을 예시하는 데 강조를 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 조명 디바이스의 단면을 개략적으로 예시하고 있다.
도 2A는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 조명 디바이스의 단면을 개략적으로 예시하고 있다.
도 2B는 도 2A에 도시된 조명 디바이스에 적합한 광학 소자의 단면을 개략적으로 예시하고 있다.
도 3A는 본 발명의 실시예에 따른 조명 디바이스의 단면도를 개략적으로 예시하고 있다.
도 3B는 도 3A의 조명 디바이스의 상부도를 예시하고 있다.
도 4A-4B는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 조명 디바이스의 단면도들을 개략적으로 예시하고 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 조명 디바이스들에서 상이한 LEE 위치들을 개략적으로 예시하고 있다.
도 6A-6B는 기판 상의 LEE들의 일부 예로 든 구성들에 대한 기판 온도 프로파일들을 예시하고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 LEE들에 대한 인터커넥트 스킴을 예시하고 있다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 조명 디바이스의 예로 든 제어 시스템의 블록도를 예시하고 있다.
도 9A-9C는 본 발명의 실시예들에 따른 조명 디바이스들에 이용하기 위한 전압 파형들의 시간 다이어그램들을 예시하고 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 조명기구에 대한 전기 회로의 개략적인 블록도를 예시하고 있다.
도 11은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 조명 디바이스에 대한 전기 회로의 개략적인 블록도를 예시하고 있다.
도 12는 다수의 광원들의 색도 좌표들을 가지는 색도 다이어그램을 개략적으로 예시하고 있다.
도 13은 조명 디바이스의 실시예의 단면을 개략적으로 예시하고 있다.
도 14는 조명 디바이스의 또 하나의 실시예의 단면을 개략적으로 예시하고 있다.
도 15A 및 15B는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 부분 파라볼릭 컴파운드 콘센트레이터의 상부 및 단면도들을 각각 개략적으로 예시하고 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 조명 디바이스의 예의 분해도를 예시하고 있다.
도 17A는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩형 예의 구동 회로 보드의 투시도를 예시하고 있다.
도 17B는 본 발명의 실시예에 따른 예로 든 구동 회로 보드의 단면을 예시하고 있다.
도 17C는 본 발명의 실시예에 따른 예로 든 구동 회로 보드의 상부도를 예시하고 있다.
도 18A는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 조명 디바이스의 예로 든 하우징의 일부의 측면도를 예시하고 있다.
도 18B는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 조명 디바이스의 예로 든 하우 징의 일부의 정면도를 예시하고 있다.
도 18C는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 디바이스의 예로 든 하우징의 일부의 투시도를 예시하고 있다.
도 19는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 조명 디바이스의 예로 든 광학 시스템의 스트립의 예의 상부도를 예시하고 있다.
도 20 내지 26은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 조명 디바이스의 구동 회로를 포함하는 또 하나의 예에 따른 제어 시스템의 개략도들을 예시하고 있다.
도 27 내지 33은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 조명 디바이스의 구동 회로를 포함하는 또 하나의 예에 따른 제어 시스템의 개략도들을 예시하고 있다.
관련 용어
용어 "발광 소자"(light-emitting element; LEE)는 적어도 부분적으로는 전기발광으로 인해, 전위 차이를 그 양단에 인가하거나 전류를 그를 통해 흘림으로써 활성화되는 경우에 전자기 스펙트럼의 하나의 영역 또는 영역들의 조합에서, 예를 들면 가시 영역, 적외선 또는 자외선 영역에서 방사를 방출하는 디바이스를 정의하는 데 이용된다. LEE들은 단색, 준-단색, 다색 또는 광대역 스펙트럼 방출 특성들을 가질 수 있다. LEE들의 예들은 반도체, 유기, 또는 폴리머/폴리머릭 발광 다이오드들(LED), 광학적으로 펌핑된 인광물질 코팅된 LED들, 광학적으로 펌핑된 나노-결정 LED들 또는 용이하게 이해될 수 있는 다른 유사한 디바이스들을 포함한다. 또한, 용어 LEE는 방사를 방출하는 특정 디바이스, 예를 들면 LED 다이를 정의하는 데 이용되고, 동일하게 특정 디바이스 또는 디바이스들이 배치되는 하우징 또는 패키지와 함께 방사를 방출하는 특정 디바이스의 조합을 정의하는 데 이용될 수 있다. 용어 "고체-상태 조명"은 공간 또는 장식 또는 표시 목적들로 이용될 수 있고, 예를 들면 적어도 부분적으로는 전기발광으로 인해 광을 생성할 수 있는 기구들(fixtures) 또는 조명기구들과 같은 제조된 광원들에 의해 제공되는 조명들의 타입들을 지칭하는 데 이용된다.
또한, 본 개시의 목적들을 위해 여기에서 이용되는 바와 같이, 용어 "LED"는 전기 신호에 응답하여 방사를 생성할 수 있는 임의의 전기발광 다이오드 또는 다른 타입의 캐리어 주입/접합-기반 시스템을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그러므로, 용어 LED는 전류에 응답하여 광을 방출하는 다양한 반도체-기반 구조들, 발광 폴리머들, 유기 발광 다이오드들(OLED), 전기발광 스트립들, 등을 포함하고 이들로 제한되지 않는다. 특히, 용어 LED는 적외선 스펙트럼, 자외선 스펙트럼, 및 가시광선 스펙트럼(일반적으로 대략 400나노미터로부터 대략 700나노미터까지의 방사 파장들을 포함함)의 다양한 부분들 중 하나 이상에서 방사를 생성하도록 구성될 수 있는 모든 타입들(반도체 및 유기 발광 다이오드들을 포함함)의 발광 다이오드들을 지칭한다. LED들의 일부 예들은 다양한 타입들의 적외선 LDE들, 자외선 LED들, 적색 LED들, 청색 LED들, 녹색 LED들, 황색 LED들, 호박색 LED들, 주황색 LED들, 및 백색 LED들(이하에 더 설명됨)을 포함하고 이들로 제한되지 않는다. 또한, LED들은 주어진 스펙트럼(예를 들면, 좁은 대역폭, 넓은 대역폭)에 대한 다양한 대역폭들(예를 들면, 최대의 절반에서 풀 폭들, 또는 FWHM) 및 주어진 일반 컬러 카 테고리화 내에서 다양한 주 파장들을 가지는 방사를 생성하도록 구성되거나 제어될 수 있다는 것은 자명하다. 예를 들면, 본질적으로 백색인 광을 생성하도록 구성된 LED(예를 들면, 백색 LED)의 하나의 구현은 조합시 믹싱하여 본질적으로 백색인 광을 형성하는 전기발광의 상이한 스펙트럼들을 각각 방출하는 다수의 다이들을 포함할 수 있다. 또 하나의 구현에서, 백색 광 LED는 제1 스펙트럼을 가지는 전기발광을 상이한 제2 스펙트럼으로 변환하는 인광물질 재료와 연관될 수도 있다. 이러한 구현의 하나의 예에서, 비교적 짧은 파장 및 좁은 대역폭 스펙트럼을 가지는 전기발광은 인광물질 재료를 "펌핑하고", 이는 이에 따라 다소 더 넓은 스펙트럼을 가지는 더 긴 파장 방사를 수행한다.
또한, 용어 LED는 LED의 물리적 및/또는 전기적 패키지 타입을 제한하지 않는다는 것은 자명하다. 예를 들면, 상기 설명된 바와 같이, LED는 상이한 방사 스펙트럼들(예를 들면 개별적으로 제어가능할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있음)을 각각 방출하도록 구성되는 복수의 다이들을 구비하는 단일 발광 디바이스를 지칭할 수도 있다. 또한, LED는 LED(예를 들면, 백색 LED들의 일부 타입들)의 통합 부분으로서 간주되는 인광물질과 연관될 수도 있다. 일반적으로, 용어 LED는 패키징된 LED들, 비-패키징된 LED들, 표면 장착 LED들, 칩-온-보드 LED들, T-패키지 장착 LED들, 방사상 패키지 LED들, 전력 패키지 LED들, 일부 타입의 인케이스(encasement) 및/또는 광학 소자(예를 들면, 확산 렌즈)를 포함하는 LED들, 등을 지칭할 수도 있다.
용어 "광원"은 LED-기반 소스들을 포함하고 이들로 제한되지 않는 다양한 방 사 소스들 중 임의의 하나 또는 그 이상을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 주어진 광원은 가시광선 스펙트럼 내에서, 가시광선 스펙트럼 외부에서, 또는 둘 다의 조합에서 전자기 방사를 생성하도록 구성될 수 있다. 그러므로, 용어들 "광" 및 "방사"는 여기에서 교환가능하게 이용된다. 추가적으로, 광원은 통합 컴포넌트로서 하나 이상의 필터들(예를 들면, 컬러 필터들), 렌즈들, 또는 다른 광학 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 또한, 광원들은 표시, 디스플레이, 및/또는 조명을 포함하고 이들로 제한되지 않는 다양한 응용들에 대해 구성될 수 있다는 것은 자명하다. "조명 소스"는 내부 또는 외부 공간을 효율적으로 조명할만큼 충분한 세기를 가지는 방사를 생성하도록 특별히 구성되는 광원이다. 이러한 컨텍스트에서, "충분한 세기"는 주위 조명(즉, 간접적으로 인식할 수도 있고 예를 들면 전체적으로 또는 부분적으로 인식되기 이전에 다양한 개재 표면들 중 하나 이상들로부터 반사될 수도 있는 광)을 제공하는 공간 또는 환경(단위 "루멘스"는 종종 방사 전력 또는 "광속"의 측면에서, 모든 방향들에서 광원으로부터 출력된 전체 광을 표현하는 데 채용된다.)에서 생성된 가시광선 스펙트럼의 충분한 방사 전력을 지칭한다.
용어 "스펙트럼"은 하나 이상의 광원들에 의해 생성되는 임의의 하나 이상의 방사 주파수들(또는 파장들)을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 용어 "스펙트럼"은 가신광선 영역의 주파수들(또는 파장들) 뿐만 아니라, 적외선, 자외선 및 전체 전자기파 스펙트럼의 다른 영역들의 주파수들(또는 파장들)도 지칭한다. 또한, 주어진 스펙트럼은 비교적 좁은 대역폭(예를 들면, 본질적으로 아주 작은 주파수 또는 파장 컴포넌트들을 구비하는 FWHM) 또는 비교적 넓은 대역폭(다양한 상 대 세기들을 가지는 수 개의 주파수 또는 파장 컴포넌트들)을 가질 수 있다. 또한, 주어진 스펙트럼은 2개 이상의 다른 스펙트럼들의 믹싱(예를 들면, 복수의 광원들로부터 각각 방출된 방사를 믹싱함)의 결과일 수도 있다.
본 개시의 목적 상, 용어 "컬러"는 용어 "스펙트럼"과 교환가능하게 이용된다. 그러나, 용어 "컬러"는 일반적으로는 관찰자에 의해 감지가능한 방사의 속성을 주로 지칭하는 데 이용된다(이러한 이용은 본 용어의 범주를 제한하려는 것은 아니다). 따라서, 용어들 "상이한 컬러들"은 내재적으로 상이한 파장 컴포넌트들 및/또는 대역폭들을 구비하는 복수의 스펙트럼들을 지칭한다. 또한, 용어 "컬러"는 백색 및 비-백색 광 양쪽 모두와 관련하여 이용될 수도 있다는 것은 자명하다. 용어 "컬러 온도"는 여기에서 일반적으로 백색광과 관련하여 이용되지만, 이러한 이용은 이러한 용어의 범주를 제한하려는 것은 아니다. 컬러 온도는 본질적으로는 백색광의 특정 컬러 컨텐트 또는 색조(예를 들면, 불그스레함, 푸르스레함)를 지칭한다. 주어진 방사 샘플의 컬러 온도는 통상적으로 당해 방사 샘플과 동일한 스펙트럼을 본질적으로 방사하는 흑체 라디에이터의 도 켈빈(K)으로 된 온도에 따라 특성화된다. 흑체 라디에이터 컬러 온도들은 일반적으로 대략 700도 K(통상적으로 인간 눈에 맨 처음으로 가시가능한 것으로 간주됨)로부터 10,000도 K 초과까지의 범위 내에 들고, 백색 광은 일반적으로 1500-2000도 K보다 높은 컬러 온도들에서 감지된다. 더 낮은 컬러 온도는 일반적으로 적색 성분이 더 많은 또는 "더 따뜻한 느낌"을 가지는 백색광을 나타내는 데 대해, 더 높은 컬러 온도들은 일반적으로 청색 성분이 더 많은 또는 "더 차가운 느낌"을 가지는 백색 광을 나타낸다. 예를 들 어, 불은 대략 1,800도 K의 컬러 온도를 가지고 있고, 통상적인 백열 전구는 대략 2,848도 K의 컬러 온도를 가지고 있으며, 이른 아침 햇빛은 대략 3,000도 K의 컬러 온도를 가지고 있고, 흐린 정오 하늘들은 대략 10,000도 K의 컬러 온도를 가지고 있다. 대략 3,000도 K의 컬러 온도를 가지는 백색광 아래에서 보여지는 컬러 이미지는 비교적 불그스레한 톤을 가지고 있는데 반해, 대략 10,000도 K의 컬러 온도를 가지는 백색광 아래에서 보여지는 동일한 컬러 이미지는 비교적 푸르스름한 톤을 가지고 있다.
용어 "조명 설치물"또는 "조명기구"는 여기에서 특정 형태 인자, 어셈블리 또는 패키지로 된 하나 이상의 조명 유닛들의 구현 또는 배열을 지칭하는 데 이용된다. 용어 "조명 유닛"은 여기에서 동일하거나 상이한 타입들의 하나 이상의 광원들을 포함하는 장치를 지칭하는 데 이용된다. 주어진 조명 유닛은 광원(들)에 대한 다양한 장착 배열들, 엔클로저/하우징 배열들 및 형태들, 및/또는 전기 및 기계적 접속 구성들 중 임의의 하나를 가질 수 있다. 추가적으로, 주어진 조명 유닛은 선택적으로 광원(들)의 동작과 관련된 다양한 다른 컴포넌트들(예를 들면, 제어 회로)과 연관될 수 있다(예를 들면, 포함하고, 이에 결합되고/되거나 함께 패키징될 수 있다). "LED 기반 조명 유닛"은 상기 설명된 바와 같은 하나 이상의 LED 기반 광원들을 단독으로 또는 다른 비 LED-기반 광원들과 조합하여 포함하는 조명 유닛을 지칭한다. "멀티-채널" 조명 유닛은 상이한 방사 스펙트럼들을 각각 생성하도록 구성된 적어도 2개의 광원들을 포함하는 LED-기반 또는 비 LED-기반 조명 유닛을 지칭하고, 여기에서 각 상이한 소스 스펙트럼은 멀티-채널 조명 유닛의 "채 널"로서 지칭될 수 있다.
용어 "컨트롤러"는 여기에서 하나 이상의 광원들의 동작과 관련된 다양한 장치를 기술하는 데 이용된다. 컨트롤러는 여기에 기재된 다양한 기능들을 수행하도록 다수의 방식으로(예를 들면, 전용 하드웨어로) 구현될 수 있다. "프로세서"는 여기에 기재된 다양한 기능들을 수행하는 소프트웨어(예를 들면, 마이크로코드)를 이용하여 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서들을 채용하는 컨트롤러의 하나의 예이다. 컨트롤러는 프로세서를 채용하거나 그렇지 않고 구현될 수 있고, 또한 일부 기능들을 수행하는 전용 하드웨어 및 다른 기능들을 수행하는 프로세서(예를 들면, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로프로세서들 및 연관된 회로)의 조합으로서 구현될 수도 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에서 채용될 수 있는 컨트롤러 컴포넌트들의 예들은 종래의 마이크로프로세서들, 응용 특정 집적 회로들(ASIC들), 및 필드-프로그램가능한 게이트 어레이들(FPGA들)을 포함하고 이들로 제한되지 않는다. 다양한 구현들에서, 프로세서 또는 컨트롤러는 하나 이상의 저장 매체(일반적으로는 여기에서 "메모리"로 지칭되고, 예를 들면 RAM, PROM, EPROM 및 EEPROM과 같은 휘발성 및 비휘발성 컴퓨터 메모리, 플로피 디스크들, 컴팩트 디스크들, 광 디스크들, 자기 테이프, 등)와 연관될 수 있다. 일부 구현들에서, 저장 매체는 하나 이상의 프로세서들 및/또는 컨트롤러들 상에서 실행되는 경우에 여기에 기재된 기능들의 적어도 일부를 수행하는 하나 이상의 프로그램들로 인코딩될 수 있다. 다양한 저장 매체는 프로세서 또는 컨트롤러 내에서 고정되거나, 이동가능할 수 있으므로, 여기에 기재된 본 개시의 다양한 양태들을 구현하도록 그 위에 저장된 하나 이상의 프로그램들이 프로세서 또는 컨트롤러에 로딩될 수 있다. 용어들 "프로그램"또는 "컴퓨터 프로그램"은 여기에서, 일반적인 의미에서 하나 이상의 프로세서들 또는 컨트롤러들을 프로그래밍하도록 채용될 수 있는 임의의 타입의 컴퓨터 코드(예를 들면, 소프트웨어 또는 마이크로코드)를 지칭하는 데 이용된다.
이하에서 참조로 포함된 임의의 개시에 나타날 수 있는, 여기에 명시적으로 채용된 용어는 여기에 개시된 특정 발명적 사상들과 가장 일치되는 의미를 따라야 한다는 것은 자명하다. 달리 정의되지 않는 한, 여기에 이용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
개요
본 발명은 일반적으로는 예를 들면 벽감 및 벽의 오목하게 들어간 부분(alcove)들과 같은 제한된 공간들에 적합한 조명 디바이스에 관한 것이고, 모듈 조명기구 디자인과 조합하여 개선된 전체 열 발산을 제공한다. 본 발명의 실시예들에 따른 조명 디바이스들은 예를 들면, LEE로부터 환경으로 직접적으로 또는 간접적으로 양호한 열 발산을 제공하거나, 또는 예를 들면 주어진 열 발산 버짓의 제한들 내에서 조명 디바이스로부터 방출된 양호한 품질의 광을 제공하도록 구성될 수 있다. 조명 디바이스들은 전기 에너지의 소스에 동작가능하게 접속된 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자들(LEE들)을 포함한다. 조명 디바이스는 (i) 광이 조명 디바이스로부터 방출되기 이전에 LEE에 의해 방출된 광의 적어도 일부와 상호작용하기 위한 광학 시스템, 및 (ii) LEE들에 공급된 전기 에너지의 형태 및 양을 제 어하기 위한 제어 시스템을 더 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 고체 상태 조명 디바이스는 광을 생성하도록 구성된 복수의 발광 소자들을 포함한다. 이들 발광 소자들은 하나 이상의 열 싱크들로 결합하도록 구성된 열 확산 섀시에 열적으로 결합된다. 조명 디바이스는 복수의 발광 소자들에게 광학적으로 결합되고 복수의 발광 소자들에 의해 방출된 광을 믹싱하도록 구성된 믹싱 챔버를 더 포함한다. 또한, 복수의 발광 소자들에게 동작가능하게 결합되고 복수의 발광 소자들의 동작을 제어하도록 구성된 제어 시스템이 포함된다.
도 1은 본 발명의 일부 실시에들에 따른 조명 디바이스(300)의 단면을 개략적으로 예시하고 있다. 조명 디바이스는 공기 대류를 개선하는 외부 냉각 핀들(315) 또는 다른 외부 표면-증가 소자들에 열적으로 접속된 열 확산 섀시(310)를 포함한다. 섀시는 선형, 곡선형, 또는 곡선식형(curvilinear)을 포함하는 다양한 형태들로 구성될 수 있다. 열 확산 섀시의 내부 표면은 LEE들을 그 내부에 포함하는 열적으로 전도성인 기판(330)을 배치하기 위한 그루브(320) 또는 다른 장착 수단을 가질 수 있다. 하나의 실시예에서, 기판(330)은 유연하고, LEE들과 열 확산 섀시 간의 원하는 레벨의 열적 상호접속성을 달성하기 위해 그루브 또는 다른 장착 수단으로 탄력성있게(resiliently) 바이어싱될 수 있다. 조명 디바이스는 광의 조정, 예를 들면 조명 디바이스로부터의 발광된 광의 방향재지정(redirection)을 제공할 수 있는 광학 시스템(340)을 더 포함한다. 열 확산 섀시는 LEE들에 의해 생성된 열의 환경으로의 발산을 제공할 수 있는 열 싱크 또는 다른 열 확산 구성에 열적으로 결합될 수 있다. 본 실시예의 하나의 버전에서, 복수의 LEE들은 직렬로 기판(330) 상에 제공되고 도전성 트레이스들을 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 인광 물질을 포함하는 변환층은 LEE들의 위에 포함될 수도 있다.
도 2A는 도 3에 도시된 실시예의 또 하나의 버전에 따른 조명 디바이스의 단면을 예시하고 있고, 여기에서 열 확산 섀시(310)는 복수의 그루브들(320A, 320B 및 320C)을 정의하고/하거나 LEE들을 가지는 기판들을 그 내부에 배치하거나 다르게는 이들 기판들을 섀시에 맞물리게 하기 위한 다른 장착 수단을 포함한다. 예를 들면, LEE들은 그 내부의 그루브 내에서 열 확산 섀시의 내부에 대해 탄력성있게 바이어싱될 수 있는 하나 이상의 기판들 상에 배열될 수 있다. 조명 디바이스는 광의 조정, 예를 들면 조명 디바이스로부터의 방출된 광의 방향재지정을 제공할 수 있는 광학 시스템(340)을 더 포함한다. 광학 시스템은 도 2B에 예시된 바와 같이 가리비꼴 구성을 가지는 반사기로서 구성될 수도 있다.
도 3A 및 3B는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 조명 디바이스(500)의 단면도 및 평면도를 각각 개략적으로 예시하고 있다. 조명 디바이스는 조명 디바이스의 뒤쪽 벽의 중간 또는 내부 표면 상의 열 싱크(520) 상에 배치된 복수의 백색 LEE들(510)을 포함한다. 청색 발광 소자들(525) 및 녹색 LEE들(530)은 열 확산 섀시(540)의 내부 곡선형 표면 주위에 배치되고, 여기에서 이들 발광 소자들은 도 1-2를 참조하여 상기 설명된 바와 같이 그 내부에 형성된 그루브 내에 바이어싱될 수도 있다. 조명 디바이스는 조명 디바이스로부터 녹색 및 청색 LEE들에 의해 방출된 광을 방향재지정하도록 구성될 수 있는 광학 소자들을 더 포함한다.
열 관리
복수의 발광 소자들에 의해 생성된 열과 관련된 열 관리 고려사항들은 일반적으로 조명 디바이스의 디자인 구성들에 영향을 미친다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 열 확산 섀시 또는 다른 열 관리 디바이스와 관련된, 발광 소자들의 위치결정은 발광 소자들로부터의 원하는 레벨의 열 전달을 제공하기 위해 고려된다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일부 실시예들에서, LEE들의 크기, 구성 및 패키징은 이들에 의해 생성된 열의 집중을 완화시키도록 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 열 확산 섀시는 조명 디바이스의 복수의 발광 소자들에게 열적으로 결합되고, 여기에서 열 확산 섀시는 원하는 방식으로, 그리고 원하는 열 접속성 레벨로 열 싱크 또는 다른 열 발산 시스템으로의 결합 용이성을 제공할 수 있다.
발광 소자 배치
본 발명의 상이한 실시예들은 LEE들의 상이한 위치결정 스킴들을 채용할 수도 있다. 도 4A 및 4B는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 조명 디바이스 내에서 LEE들의 2개의 상이한 예로 든 배열들을 개략적으로 예시하고 있다. 도 4A를 참조하면, LEE들(450)은 하우징의 중간에서 플레이트 상에 장착되고, 조명 디바이스의 출구 개구를 똑바로 향해 있다. 이러한 배열은 효율적인 광 방출을 제공할 수 있지만, LEE들로부터 조명 디바이스의 외부까지의 연장된 열 경로들로 인해 열악한 열 발산 특성을 가질 수 있다. 도 4B를 참조하면, LEE들(460)은 조명 디바이스의 바깥쪽 외부와 근접하여, 그리고 양호한 열 접속 상태로 장착된다. 이러한 구성은 LEE들로부터 환경으로의 열 발산을 용이하게 하고 개선시킬 수 있다. 그러나, LEE 광을 조명 디바이스의 출구 개구를 향하게 방향재지정할 수 있는 예를 들면 반사기들과 같은 추가적으로 요구되는 광학 소자들은 열악한 전체 조명 디바이스 효율을 제공할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이들 또는 다른 장착 위치들의 조합을 활용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 상이한 실시예들에 따른 조명 디바이스 내에서 LEE들의 상이한 장착 구성들을 예시하고 있다. 도 5에 예시되어 있는 바와 같이, 참조번호 410은 조명 디바이스의 출구 개구(415)의 근처에, 예를 들면 조명 디바이스의 내부를 대향하는 트림 링(trim ring) 상에 장착될 수 있는 LEE들을 구비하는 구성을 지칭한다. 이러한 구성은 LEE들로부터의 열이 환경으로 발산하는 짧은 열적 경로들을 제공하고, 결과적으로 잠재적으로는 양호한 LEE 및 조명기구 냉각을 제공한다. 그러나, 이러한 구성은, 방출된 광이 조명 디바이스의 출력 개구에 도달하도록 후방-반사되어야 하므로 포워드 방출 LEE들에 대해 감소된 광학 효율을 제공할 수 있다. 참조번호 420으로 표시된 바와 같이, LEE들은 또한 내부 표면을 따라 조명 디바이스의 축을 중심으로 동심원으로 배치될 수도 있다. 이러한 구성은, 포워드 방출 LEE들로부터 방출된 광을 조명 디바이스의 출구 개구로 방향재지정하는 데 더 작은 각도의 반사가 요구되므로, 개선된 광학 효율과 함께 환경으로의 양호한 열적 접속성을 제공할 수 있다. 참조번호 430으로 표시된 바와 같이, LEE들은 후방 벽 조명 디바이스의 내부 표면에 배치될 수도 있다. 이러한 구성은 열이 조명 디바이스의 외부의 잘 통풍되는 부분에 도달하는 비교적 긴 열적 경로들을 제공한다. LEE들은 조명 디바이스 내에서 기판 상의 구성(440)에 따라 배치될 수도 있다. 기 판은 냉각 소자들, 열 파이프들, 등과 같은 열적으로 잘 전도하는 컴포넌트들에 열적으로 접속될 수 있다. 그러나, 구성들(430 및 440)은 LEE들로부터 광의 콜리메이션(collimation)을 용이하게 하므로 조명 디바이스로부터의 효율적인 광 추출을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상이한 LEE들의 타입들은 조명 디바이스 디자인에 활용될 수 있고, LEE의 타입에 따라 적절하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 가장 열적으로 민감한 LEE들은 조명 디바이스의 출구 개구 근처에서 구성(410) 또는 유사한 구성에 따라 배치될 수 있다. 다른 타입들의 LEE들은 예를 들면 이들 타입들의 LEE들의 특정 요구조건들에 좌우되어 구성들(420, 430 또는 440) 또는 다른 적절한 구성들에 따라 배치될 수 있다.
발광 소자 구성
작은 LEE들은 작은 전력 밀도들을 제공할 수 있고 큰 LEE들보다 더 적은 소비 열을 발생시킬 수 있다. 다수의 작은 LEE들의 컴포넌트 비용은 통상 더 적은 개수의 큰 LEE들의 비용보다 더 낮다. 유의할 점은, 다수의 작은 LEE들을 구비한 조명기구가 추가적인 잇점들을 제공할 수 있고 일부 응용들에 대해 유용할 수도 있다는 점이다. 본 발명의 일부 실시예들에 따른 조명 디바이스들은 비교적 다수의 작은 또는 비교적 적은 전력의 LEE들을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들에 따른 조명 디바이스들은 비교적 작은 개수의 크거나 비교적 큰 전력의 LEE들을 포함할 수 있다. 더구나, 본 발명의 추가 실시예들에 따른 조명 디바이스들은 작고 큰 LEE들 모두를 포함할 수 있다.
도 6A 및 6B는 LEE들의 2개의 구성들에 대한 평형상태 온도 프로파일들을 예시하고 있다. 특히, 도 6A는 하나의 큰 LEE를 예시하고 있고 도 6B는 각각이 기판 상에서 동작가능하게 배치되는 3개의 작은 LEE들을 예시하고 있다. LEE들이 특정 정적 테스트 동작 조건들 하에서 동작되어, 2개의 상이한 구성들의 온도 프로파일에 대한 영향을 예시하고 있다. 도 6B에 예시된 바와 같이, 도 6A에 예시된 바와 같은 비교할만한 효율의 더 큰 하나의 LEE와 그 크기가 비교할만한 면적 또는 체적 내에서 더 적은 양의 소비 열을 통상적으로 생성하는 더 작게 펼쳐진 LEE들은 통상 공간적으로 더 평활(smoothing)하고 더 적게 집중된 열 부하를 생성하고, 결과적으로 기판 및 LEE들 및 다른 컴포넌트들 또는 디바이스들이 받는 열적으로 유도된 스트레스가 감소되게 한다. LEE들 이외의 열 발산 디바이스들에도 유사한 고려사항들이 적용된다. 도 6A 및 6B는 또한 분산된 작은 LEE들의 세트의 온도 프로파일의 온도 구배들 및 최대 온도들이 동일한 광량을 생성하는 단일 칩과 비교할 때 더 작은 구배들 및 덜 극단적인 온도들을 나타낼 수 있다는 것을 예시하고 있다. 다수의 작은 LEE들로 큰 영역들을 덮는 것은 또한 하나 이상의 열 싱크로의 열 전달 또는 소비 열의 환경으로의 직접적인 발산을 용이하게 할 수 있다.
열 발산
효율적인 열 발산을 위해, 열 소스들을 펼치는 것이 유리할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 조명 디바이스들에서의 열 소스들은 이에 따라 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 조명 디바이스들은 하나 이상의 다른 기능들을 제공하면서도 열 싱크 기능을 제공하는 적절하게 구성된 열 발산 또는 열 확산 소자 들을 포함할 수 있고, 예를 들면 적절하게 구성된 섀시 또는 하우징과 같은 양호한 열 발산을 제공할 수 있다. 조명 디바이스 및 열 확산 소자들은, 조명 디바이스가 상이한 방향들 또는 제한된 공간들 또는 양쪽 모두에서 의도된 동작 조건들 하에서 동작될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 하우징은 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 열적으로 전도성인 재료로 만들어질 수 있다. 열 발산 성능들은 충분한 기계적 강도 또는 경도를 제공하도록 그 소자에 의해 요구되는 것 이상으로 하나 이상의 열 발산 또는 열 확산 소자들의 표면 대 체적 비율을 증가시킴으로써 개선될 수 있다. 예를 들면, 하우징의 형태는 적절하게 컴팩트한 조명 디바이스를 유지하면서도, 비교적 입방체 또는 구체보다는 비교적 편평할 수 있다. 비교적 편평한 형태를 제공하도록 구성될 수 있는 조명 디바이스의 컴포넌트들은, 조명 디바이스에 포함된 LEE들 및 다른 열 소스들과 양호한 열 접촉 상태에 있고 또한 그들과의 짧은 열적 경로를 제공하도록 배치될 수 있다.
하우징은 대류를 통해 환경으로의 양호한 열 발산을 제공하도록 예를 들면 외부 열 싱크들과 같은 선택적인 열 발산 소자들로의 양호한 열적 접촉을 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 조명 디바이스는 LEE들이 제어 시스템, 구동 시스템 또는 센서 시스템과 같은 다른 서브-시스템들로부터, 또는 적어도 서브 시스템들의 일부 컴포넌트들로부터 적절하게 열적 분리되도록 구성될 수 있다. 유의할 점은, 조명 디바이스의 동작 동안에, LEE들 및 LEE들과 열적 접촉 상태에 있는 다른 컴포넌트들에 열적 스트레스를 야기할 수 있는 급속한 온도 변경들 및 온도 분 포 변경들이 LEE들 내에서 발생할 수 있다는 점이다. 예를 들면, 선택적인 전류 또는 광학 센서들과 같은 조명 디바이스의 다른 컴포넌트들을 열적으로 분리하는 것은 조명 디바이스의 다수의 동작 조건들, 또는 그것으로부터 방출된 광 또는 양쪽 모두에 대한 정확한 제어를 제공하도록 채용될 수 있다.
발광 소자 상호접속
하나 이상의 LEE들이 오류발생하는 경우에 LEE들이 꺼지는 것을 방지하기 위해, LEE들은 스트링들로 접속되거나 다르게는 상호접속될 수 있다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에서, LEE들은 단일 또는 복수의 오류의 경우에 가용성을 개선하기 위해 상호접속된다. 예시된 바와 같이, LEE들은 병렬 복수의 상호접속된 스트링들의 매트릭스로 배열될 수 있다. 스트링 내의 LEE가 오류발생하는 경우, 전류는 고장난 LEE에서 다른 브랜치 또는 세그먼트로 우회(divert)하고, 통상적으로 그 외 브랜치들 또는 세그먼트들 LEE를 통한 구동 전류에 단지 최저 한도로 영향을 미치면서도 고장난 LEE에 병렬인 브랜치들 또는 세그먼트들에서 다른 LEE들의 구동 전류를 약간 증가시킬 수도 있다. 유의할 점은, 본 발명의 다른 실시예들이 직렬 및 병렬 유선 브랜치들의 조합과 같은 다른 LEE 상호접속들을 채용할 수 있다는 점이다.
제어/구동 시스템
본 발명의 다양한 실시예들에서, 조명 시스템은 LEE들을 통한 구동 전류들을 제어하기 위한 제어 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 하나 이상의 소정 제어 기능들을 제공하도록 상이한 방식들로 구성될 수 있다. 제어 시스템은 하나 이상의 상이한 피드-포워드 또는 피드백 제어 메커니즘들 또는 양쪽 모두를 채용할 수 있다. 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 제어 시스템은 구동-전류 피드백을 채용할 수 있다. 대응하는 조명 디바이스들은 각 구동 전류들을 나타내는 하나 이상의 신호들을 제공하는 동작 조건들 하에서 하나 이상의 LEE 구동 전류들을 감지하기 위한 하나 이상의 구동 전류 센서들을 포함할 수 있다. 본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 제어 시스템은 광학 피드백을 채용할 수 있다.
대응하는 조명 디바이스는 감지된 광의 각각의 세기들을 나타내는 하나 이상의 신호들을 제공하는 하나 이상의 LEE들에 의해 방출된 광을 감지하기 위한 하나 이상의 구동 광학 센서들을 포함할 수 있다. 조명 디바이스는 또한 조명 디바이스의 하나 이상의 컴포넌트들의 동작 온도들을 감지하기 위한 하나 이상의 온도 센서들을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 이용하기 위한 적절한 온도 센서들은 실제적으로 유용한 온도-저항성 또는 온도-전기 효과들을 제공하는 소자들을 포함할 수 있고, 이는 이들이 저항을 변경하게 하거나 동작 온도 변경들에 대응하여 일부 전압들을 제공하게 한다. 다수의 타입들의 LEE들의 동작 온도는, 본 기술분야의 숙련자들에게 자명한 바와 같이, 순간 LEE 포워드 전압들과 LEE 구동 전류의 조합으로부터 유추될 수 있다.
제어 시스템은 하나 이상의 구동 전류 센서들 또는 하나 이상의 광학 센서들 또는 예를 들면 조명 디바이스의 하나 이상의 동작 조건들에 관한 정보를 제공하도록 구성된 다른 센서들에 의해 제공된 피드백 신호들을 처리하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 제어 시스템의 피드 포워드 구성 파라미터들에 기초하여 LEE 구동 전류들을 결정하거나 제공하거나 결정하여 제공하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 또한 동일하거나 상이한 제어 파라미터들 또는 피드백 신호들에 대한 피드 포워드 및 피드백 방법들의 조합을 채용할 수 있다.
멀티-컬러 LEE 기반 조명 디바이스들을 포함하는 본 발명의 실시예들에 따른 조명 디바이스는 광학 피드백 제어를 채용하도록 구성될 수 있다. 그러한 조명 디바이스들에서, 유사-컬러 LEE들에 의해 방출된 광의 세기는 다수의 상이한 방식들로 결정될 수 있다. 예를 들면, 세기는 모든 LEE들이 ON인 경우에 얻어지는 측정된 신호 강도와 관심사가 되는 컬러의 LEE들이 OFF인 경우의 신호 강도를 비교함으로써 결정될 수 있다. LEE들이 다른 경우 그럴 필요가 없지만 턴 오프되도록 측정이 요구하는 경우, OFF로 스위칭함으로 인한 그 컬러의 의도된 세기 분포에서의 부족은, 예를 들면 측정이 취해졌던 사이클의 마지막을 향하여 펄스 폭 변조(PWM) 제어된 시스템들에서 ON 펄스를 다시 가산함으로써 보상될 수 있다. 의도된 색도로부터의 조명 디바이스에 의해 방출된 광의 색도 편차는 획득된 측정들에 기초하여 제어 시스템에 의해 결정될 수 있다.
또한, 하나의 실시예에서, 단일 컬러에 대한 측정은 관심사가 되는 컬러의 광을 방출하는 것들을 제외한 모든 LEE들이 OFF인 경우에 수행될 수 있다. 또한, LEE들은 다른 경우 그럴 필요가 없지만 턴 오프되도록 측정이 요구하는 경우, 펄스 폭 제어된 시스템들에서 펄스 사이클의 마지막에서 스위칭 오프된 컬러 LEE들에 대한 보상 펄스들을 다시 가산하는 것은, 다르게 발생하는 의도되지 않은 효과들을 보상하는 데 이용될 수 있다. 일부 멀티-컬러 LEE-기반 PWM 제어된 조명 디바이스 들은 PWM 사이클마다의 동작 조건들 동안에 하나 또는 심지어 그 이상의 유사-컬러 LEE들에 의해 방출된 광의 세기를 결정하도록 구성될 수 있다. 유의할 점은, 모든 LEE들이 ON인 경우의 광학 신호와 모두가 OFF인 경우의 광학 신호를 비교함으로써 감지된 주위 광을 보상할 수도 있다는 점이다. 또한, 의도된 색도로부터의 조명 디바이스에 의해 방출된 광의 색도의 편차들은 획득된 측정들에 기초하여 제어 시스템에 의해 결정될 수 있다.
하나의 실시예에서, 제어 시스템은 광학 또는 구동 전류 센서들에 의해 제공된 신호들에 대한 이득 레벨들을 자동으로 조정하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 감지된 신호의 세기 또는 모니터링된 신호의 시간-평균에 기초하여 조정을 피드백 방식으로 수행하도록 구성될 수 있다. 다르게는, 예를 들면, 의도된 동작 조건들에 대해 유사 컬러의 LEE들에 대해 예상되는 광 출력의 레벨에 기초하여 조정은 피드 포워드 방식에 기초하여 수행될 수 있다. 이득은 측정 해상도(resolution)이 개선될 수 있도록 이들 또는 다른 방법들에 따라 결정될 수 있다. 그리고나서, 컬러 당 세기는 조합된 광 출력을 원하는 레벨로 유지하기 위해 제어 시스템에 의해 결정되어 활용될 수 있다. PWM 제어된 조명 디바이스에서, 이득은 예를 들면 펄스당 기반으로 변경될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 조명 디바이스에 대한 제어 시스템(610)의 블록도를 예시하고 있다. 제어 시스템은 하나 이상의(3개가 예시됨) LEE들의 그룹(611, 612 및 613)의 직렬 접속을 제어하도록 구성되고 구동 전류 제어 모듈(617), DC-DC 전압 컨버터(620), 전력 서플라이(622), 및 저항기(624)에 동 작가능하게 접속된다. N개의 LEE들의 그룹들(611, 612 내지 613)의 각각의 하나는 병렬 필드 효과 트랜지스터(FET)에 동작가능하게 접속된다. 각 필드 효과 트랜지스터의 게이트 전극들은 유닛 활성화 제어 모듈(616)에 동작가능하게 접속된다. 유닛 활성화 제어 모듈(616)은 스위칭 또는 활성화 신호들을 LEE 유닛들의 각각에 제공하기 위해 전류 제어 모듈(617)과 통합되어, LEE 그룹들 각각의 분리된 제어를 가능하게 한다. 도 8은 또한 각 LEE 그룹(611, 612 및 613)의 FET들에 대한 게이트 전압들 VG1, VG2 내지 VGN에 대한 게이트 스위칭 신호들(691, 692 및 693)의 예들을 예시하고 있다.
구동 전류 제어 모듈(617)은 전류 센서로서 작용하는 저항기(624) 양단의 전압 강하를 프로브한다. 구동 전류 제어 모듈(617)은 피드백 신호를 DC-DC 전압 컨버터(620)에 제공한다. 본 실시예에서, 구동 전류는 LEE들의 그룹들 중 하나를 통해 또는 그 그룹에 대응하는 FET를 통해 실질적으로 흐른다. 그러므로, 대응하는 FET의 소스-드레인 채널이 열려있거나 닫혀져 있는지 여부 또는 열려져 있거나 닫혀있는 정도에 따라, 대응하는 FET를 턴온 또는 오프시킴으로써 적절한 전기적 구동 전류가 LEE 그룹들의 각각에 제공될 수 있다.
LEE 상호접속들에 대해 적합한 포워드 전압을 제공하는 데 달리 요구되는 전자 컴포넌트들 및 디바이스들의 개수를 낮게 유지하기 위해, 적절한 개수의 LEE들은 LEE들의 스트링으로 직렬로 동작가능하게 접속될 수 있다. 더 많은 개수의 직렬-접속된 LEE들을 구비하는 스트링들은, 통상 더 높은 구동 전압들을 필요로 하고, 일반적으로 비교할만한 총 전력 소모 및 광 출력에 대해 더 많은 개수의 병렬 스트링들을 갖지만 스트링당 더 작은 개수의 LEE들을 가지는 스트링들보다 동작가능하게 부착된 전력 서플라이로부터 더 낮은 출력 전류들을 끌어당긴다. 하나의 실시예에서, LEE들의 스트링들이 존재하는 개수의 절반의 구동 채널들이 존재한다. 예를 들면, 4개의 독립적인 스트링들 및 2개의 구동 채널들이 있을 수 있다.
일부 LEE들은 공칭 동작 조건들을 달성하는 데 적합한 구동 전류들을 생성하도록 포워드 바이어싱되는 경우에, LEE의 타입에 따라 1 내지 10 볼트 수준의 통상적으로 낮은 포워드 전압들을 필요로 한다. LEE 상호접속들은 LEE 상호접속의 LEE 포워드 전압 요구조건들과 전력 서플라이의 출력 전압을 매칭하기 위해, 예를 들면 적절한 개수의 LEE들의 직렬 또는 믹싱된 직렬-병렬 상호접속으로 구성될 수 있다. 예를 들면, LEE들은 하나 이상의 병렬 스트링들로 직렬로 상호접속될 수 있다. 적합하게 구성된 LEE 상호접속들은 전력 서플라이에 대해 완화된 구성 요구조건들을 부과하는 일부 전력 서플라이들과 조합하여 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 조명기구 내의 또는 그와 조합한 그러한 전력 서플라이들의 이용은 더욱 비용 효율적일 수 있다. 직렬로 접속될 필요가 있는 LEE들의 개수는 본 기술분야의 숙련자들에 의해 자명한 바와 같이 각 LEE의 포워드 전압 및 스트링에 공급된 구동 전압에 기초하여 결정될 수 있다.
유의할 점은, 본 발명에 따른 조명기구는 상이한 컬러와 같은 상이한 타입들의 LEE들을 포함할 수 있고, 상이한 타입들의 LEE들은 상이한 포워드 전압들을 요구할 수 있다는 점이다. LEE의 타입은 예를 들면 LEE에 채용된 재료들, 재료들의 조성 및 LEE의 디자인을 포함하는 다수의 특성들에 좌우될 수 있다. LEE의 타입은 동작 조건들 하에서 LEE에 의해 방출된 광의 컬러 및 스펙트럼에 영향을 미칠 수 있다.
예를 들면, 각각이 3V의 공칭 포워드 전압을 가지는 동일한 공칭 종류의 50개의 LEE들의 직렬 접속은 각각의 공칭 구동 전류를 달성할 수 있도록 하기 위해 약 150V를 필요로 한다. 정류된 120V RMS AC, 60Hz 서플라이 라인은 120*21/2V 또는 약 170V의 피크 전압을 제공하고, 어떠한 전압 손실도 고려되지 않는 경우에 각각이 3V의 포워드 전압을 가지는 약 57개의 LEE들을 공칭적으로 필요로 한다. 유의할 점은, 예를 들면 선택적인 제어 시스템과 같은 조명 디바이스의 전기적 접속들 및 다른 컴포넌트들을 통해, 전력 서플라이에 의해 제공된 전압은 LEE들에 가용되기 이전에 감소될 수 있다는 점이다. 예를 들면, 각각이 3V 공칭 포워드 전압을 가지는 50개의 LEE들은 예를 들면 120V RMS 60Hz 사인파 라인 전압에서 안전하게 직접적으로 동작될 수 있다. 일부 LEE들 또는 LEE 구성들은 예를 들면 조명 디바이스의 구성 또는 그 컴포넌트들 또는 응용에 따라 그들 공칭 포워드 전압 초과의 상승된 포워드 전압들에서 동작될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 조명 디바이스의 각 스트링은 단일 위상 전력 서플라이로부터 도출된 풀 웨이브(full wave) 정류된 AC 전력 소스에 의해 상호종속되게 구동된다. 각 스트링에 대한 구동 전류는 믹싱된 광의 원하는 컬러 또는 CCT에 따라 설정된다. 도 9A-9C에 예시된 바와 같이, 각 LEE 스트링에 공급된 구동 전류들은 원하지 않는 감지가능한 플릭커(flicker)를 감소시키기 위해 서로에 대해 위상 시 프트될 수 있다. 유의할 점은, 각 위상-시프팅 기술들 및 전자 회로들이 본 기술분야에 널리 알려져 있다는 점이다. 예를 들면, 도 9A는 위상 시프트된 포맷으로 된 AC 신호를 예시하고 있고, 도 9B는 DC 포맷으로 정류된 AC 신호를 예시하고 있으며, 도 9C는 평활화 이후의 신호를 예시하고 있다. 하나의 특정 실시예에서, 각 컬러에 대한 구동 전류들은 서로에 대해 위상 시프트되어, LEE들에 의해 방출된 컬러 광의 합으로 기인한 광도의 변동이 최소화된다. 인간 시각 시스템(human visual system)은 광도의 고속 및 반복 변경보다는 색도의 고속 및 반복 변경에 덜 민감하다는 것이 알려져 있다.
본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 조명 디바이스는 고전력 LEE들 및 더 작은 낮은 전력 LEE들의 조합을 포함한다. 조명 디바이스는 또한 AC-DC 전력 컨버터를 포함한다. 이것은 더 단순한 완전히 정류기-기반의 회로 실시예들보다 열 부하를 증가시키지만, 열적 스트레스를 크게 감소시킬 수 있고 조명 디바이스 디자인의 일부 양태들을 단순화시킬 수 있다. 작고, 고가이지 않으며 효율적인 AC-DC 전력 컨버터들은 LEE들의 일부 특성들 및 조명 디바이스에 의해 방출된 믹싱된 광을 더 잘 제어하는 데 이용될 수 있다. 도 10에 예시된 바와 같이, 대부분의 광은 하나 이상의 스트링들에서 상호접속될 수 있는, 원하는 CCT의 백색 LEE들, 예를 들면 따뜻한 백색광 LEE들에 의해 생성될 수 있다. 백색 LEE들(1103)은 간단한 AC 서플라이에 의해 제공된, 예를 들면 정류기(1101)에 의한 풀 웨이브 정류된 AC 및 평활화 컴포넌트들(1102)에 의한 선택적으로 평활화된 구동 전압들을 통해 고정된 미리정해진 동작 조건들에서 구동될 수 있다. 정류기(1101) 및 평활화 컴포넌트 들(1102)의 조합에 의해 제공될 수도 있는 AC-DC 컨버터(1104)는 예를 들면 LEE들의 추가적인 녹색(1108) 및 청색(1106) 스트링들에 대한 제어 및 구동 회로들(1105)을 공급하는데 이용된다. 낮은 전류들에서 동작하는 청색 및 녹색 LEE들의 디지털로 제어된 스트링들은 전체 광 출력의 색도 또는 CCT를 변경하는 데 이용된다. 이것은 녹색 및 청색 스트링의 출력에 대한 완전한 제어를 가능하게 하고, 플랑키안(Plankian) 로커스를 따라 제어가능한 CCT를 가지는 백색 광의 생성을 허용하거나, 조명 디바이스의 전범위(gamut) 내에서 다른 색도들을 가지는 광을 생성할 수 있게 한다. 예를 들면, 피드백은, 피드백 신호들에 기초하여 청색 및 녹색 발광 소자들에게 공급되는 전류를 변경시킬 수 있는 제어 디바이스(1105)에 피드백 신호를 제공할 수 있는 광학 센서들(1107)에 의해 제공될 수 있다.
도 11에 예시된 바와 같이, 그리고 본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 조명 디바이스는 공통 DC 전압에 의해 구동될 수 있는 다수의 LEE들의 스트링(1204)을 포함할 수 있다. DC 전압은 AC/DC 컨버터(1201)에 의해 정류된 AC 전력 서플라이 전압만큼 제공될 수 있다. 각 스트링은 그 자신의 공칭 컬러의 LEE들을 가질 수 있고, 각 스트링은 하나 이상의 LEE들을 구비할 수 있다. 예를 들면, 조명 디바이스는 3개 또는 4개의 스트링들, 적색의 하나, 녹색의 하나, 청색의 하나, 및 선택적으로 황색 LEE들의 하나를 포함할 수 있다. 각 스트링은 채널 당 개별적으로 제어가능한 구동 전류들을 제공할 수 있는 DC 구동기의 3개 또는 4개 채널들 중 하나에 동작가능하게 접속된다. 조명 디바이스는 또한, 믹싱된 광의 완전한 컬러 제어가 달성될 수 있도록 DC 구동기를 제어하기 위한 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 광학 센서들, 온도 센서들, 전압 센서들, 전류 센서들 또는 용이하게 이해될 수 있는 다른 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있는 광학 피드백 시스템(1203)이 선택적으로 포함될 수 있다. 유의할 점은, 적절하게 더 높은 전압으로 LEE들을 구동하면서도 원하는 전범위를 가지는 조명 디바이스를 제공하기 위해, 서로에 대해 스트링들의 LEE들의 개수들을 적절하게 매칭하면서도 스트링 당 LEE들의 개수를 증가시키는 것은, 조명 디바이스의 일부 컴포넌트들에서 전체 전류를 감소시키는 데 도움을 줄 수 있고, 결과적으로 조명 디바이스의 효율을 개선시킬 수 있다.
전력 서플라이
본 발명의 실시예들에 따른 조명 디바이스는 전력 서플라이를 포함하거나, 외부 전력 서플라이와 동작하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 조명 기구는 미리정해진 개수의 적절하게 구성된 LEE들을 직접적으로 구동하기 위해 특정 주파수 및 진폭의 AC 전류를 공급하는 교류(AC) 전력 서플라이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전력 서플라이는 미정류된, 또는 절반 또는 풀 정류된 라인 전압 또는 다른 타입들 또는 크기들의 전압을 미리정해진 LEE 상호접속들에게 제공하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들에 따른 조명 디바이스는 스위치-모드 전력 서플라이들을 포함할 수 있다.
전력 서플라이들의 간단한 타입들은 LEE들의 동작 조건들, 및 예를 들면 색도 및 세기와 같은 LEE에 의해 방출된 광에 대해 더 적은 제어를 제공할 수 있지만, 어떠한 간단한 제어 회로도 요구하지 않거나 비교적 간단한 제어 회로를 요구 할 수 있으며 특정 타입들의 응용들에 대해 적합할 수 있다. 대응하는 조명 디바이스는, 포워드 전압들이 통상적으로 단지 수 볼트들이고 공칭 유효 또는 피크 라인 전압들이 일 백 내지 수 백 볼트의 수준을 가질 수 있으므로, 더 많은 개수들의 LEE들을 요구할 수 있다. 결과적으로, 조명 디바이스 내의 전력 서플라이들 및 전력 분배 시스템들에 대한 컴포넌트 리스트들 및 전기적 요구조건들을 단순화시키기 위해 비교적 많은 개수의 작은 LEE들을 채용하는 것이 유용할 수 있다.
광학 시스템
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 조명 디바이스들은 광학 시스템을 채용할 수 있다. 광학 시스템은 하나 또는 다수의 구성들에서 반사형, 굴절형 또는 투과형 소자들의 각각의 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광학 시스템은 본 기술분야의 숙련자들에 의해 자명한 바와 같이 반사형 코팅들, 반사형 표면들, 확산기들, 렌즈들 및 렌즈모양의 소자들 등 중 하나 또는 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 조명 디바이스의 일부 컴포넌트들은 동작 조건들 하에서 LEE들에 의해 생성된 광의 원하는 반사 또는 굴절을 제공하고 표면을 의도된 방식으로 조명하기 위해 광을 표면을 향하게 방향재지정하도록 구성되고, 예를 들면 형상화되거나 처리되거나 양쪽 모두 수행될 수 있다.
광학 시스템 및 그 컴포넌트들은 하나의 실시예에서 광을 방향재지정하거나 굴절시키거나, 광의 믹싱을 지원할 수 있다. 예를 들면, 반사형 코팅들은 마이크로셀룰러 폴리에틸렌 테레프탈레이트(MCPET)와 같은 광택이 나는 백색의 미세하게 형성된 포밍된 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 반사형 코팅들은 광학 시스템 또 는 조명기구의 기판들 또는 다른 컴포넌트들 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 확산기들, 또는 확산 소자들, 또는 다른 기능들 중에서 확산 기능을 제공하는 소자들을 포함할 수 있다. 확산기들은 조명 디바이스에서, 의도된 조명, 예를 들면 컬러 믹싱 또는 빔 스프레딩(beam spreading)을 제공하도록 채용될 수 있다.
유의할 점은, 본 발명의 실시예들에 따른 조명기구들은 조명 디바이스가 다른 시스템들과 조합될 수 있거나 조명 디바이스의 컴포넌트들이 모듈 방식으로 용이하게 대체되거나 교환될 수 있도록 모듈 방식으로 구성될 수 있다는 점이다. 본 발명에 따른 조명 디바이스들은 컴팩트하도록 더 구성될 수 있고, 복수의 조명 응용들에 이용되거나 복수의 장식용 컴포넌트와 조합되어 복수의 조명 디바이스 디자인들을 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 조명 디바이스는 에너지-절감 응용들에 이용하기 위해 구성될 수 있다. 이들은 또한 거의 부품들을 가지지 않는 단순한 구성을 제공하고 제조에 요구되는 에너지 및 비용을 절감하도록 구성될 수 있다.
이제, 본 발명은 특정 예들을 참조하여 설명될 것이다. 이하의 예들은 본 발명의 실시예들을 설명하려는 것으로 본 발명을 어떤 방식으로든 제한하려는 것이 아니라는 것은 자명하다.
예들
예 1
본 발명의 하나의 실시예에 따른 예로 든 조명 디바이스는 미리정해진 상관 된 컬러 온도(CCT) 또는 미리정해진 세기 또는 양쪽 모두의 광을 제공한다. 이러한 예로 든 조명 디바이스는 광학 또는 열적 피드백 센서들을 구비하는 복잡한 CCT 또는 세기 제어 시스템을 채용하지 않는다. 유의할 점은, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 조명 디바이스가 대응하는 제어 시스템들을 포함할 수 있다는 점이다.
다시 도 1을 참조하면, 하나의 실시예에서, 조명 디바이스는 공기 대류를 개선하기 위해 외부 냉각 핀들(315) 또는 다른 외부 표면-증가 소자들에게 열적으로 접속된 열 확산 섀시(310)를 포함하는 하우징을 포함한다. 섀시는 선형, 곡선형 또는 곡선식형을 포함하는 다양한 형태들로 구성될 수 있고, 실린더형 또는 각주형 내부 표면들을 가질 수 있으며, 타원형 또는 정다각형 또는 불규칙한 다각형 형태의 단면들을 가질 수 있다. 유의할 점은, 다각형 및 타원형 단면들이 조명 디바이스 내의 상이한 위치들로부터 LEE들에 의해 방출된 광의 믹싱을 개선할 수 있다는 점이다. 열 확산 섀시의 내부 표면은 LEE들을 그 내부에 포함하는 열적으로 전도성인 기판(330)을 배치하기 위한 그루브(320) 또는 다른 장착 수단을 구비할 수 있다. 기판은 유연할 수 있고 열적으로 전도성이다. 적절하게 유연한 기판은 그루브 또는 다른 장착 수단으로 탄력성있게 바이어싱될 수 있다. 다르게는, 기판은 조명 디바이스의 또 하나의 적합한 컴포넌트에 대해 기판을 탄력성있게 바이어싱할 수 있는 스프링 메커니즘을 이용하여 제자리에 배치되어 홀딩될 수 있다.
그루브 또는 하나 이상의 유사한 소자들과의 기계적 접속은 하우징과의 양호한 열적 접속성을 제공할 수 있다. 기판은 다수의 LEE들의 컬러, 예를 들면 청색 또는 UV LEE들을 지원할 수 있다. 기판은 스프링 메커니즘을 제공하도록 높은 열 적 전도성의 베릴륨 구리 합금들 또는 다른 등가 재료들을 포함하거나 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 기판은 직렬로 접속된 수 십개의 LEE들을 수반한다. LEE들의 정확한 개수는 LEE의 각각의 포워드 전압들, 라인 전압 및 원하는 구동 LEE 전류에 좌우된다. 기판은 예를 들면 기판 또는 LEE가 오류 발생하는 경우에 용이하게 대체될 수 있는 모듈 컴포넌트로 선택적으로 구성되거나 통합될 수 있다. 전체 조명 디바이스를 대체하는 것보다는, 그 LEE들을 구비하는 기판이 대체될 수 있다. 스프링 로딩되는 특징은 열 발산을 위한 양호한 열적 접촉을 제공할 것이다. 전기적 접촉은 다양한 형태의 스크류(screw) 타입 접속들 또는 스프링 로딩된 메커니즘들로 만들어진다.
조명 디바이스는 LEE에 의해 방출된 광을 출구 개구를 향하게 방향재지정하는 회전상으로 대칭인 반사기와 같은 광학 소자들을 포함할 수 있다. 선택적으로는, 조명 디바이스는 출구 개구에 인접한 확산기 플레이트 또는 하나 이상의 렌즈들과 같은 광학적으로 굴절형 소자들을 포함한다. 확산기 플레이트는 LEE들에 의해 방출된 청색 또는 UV 광의 적어도 일부를 더 긴 파장들의 광, 예를 들면 황색 광으로 변환하기 위해, 인광물질과 같은 광 루미네슨트(photoluminescent) 재료를 포함할 수 있다. 확산기 플레이트는 LEE들로부터 발원된 광을 믹싱하고, 광 루미네슨트 재료와 조합하여 조명 디바이스에 의해 방출된 전체 믹싱된 광의 색도 또는 CCT를 결정할 수 있다. 결과적으로, 조명 디바이스는 미리정해진 색도를 가지는 백색 광을 제공할 수 있다. CCT는 또한, LEE들에 의해 방출된 광의 파장들 또는 이용되는 인광물질의 타입 또는 타입들에 의해 결정된다. 반사기 또는 LEE들은 다 르게 또는 추가적으로 광 루미네슨트 재료를 포함할 수 있다.
광 루미네슨트 재료는 다르게 감지가능한 플릭커, 및 예를 들면 낮은 주파수 리플을 가지는 구동 전압들에 의해 야기될 수 있는 컬러 변동들을 어느 정도로 억제하는 데 이용될 수 있다. LEE들에 의해 생성된 광의 세기 변동들은 적절한 루미네슨스 또는 감쇠 시간을 제공하는 광 루미네슨트 재료를 가지는 LEE들에 의해 방출된 광을 광변환시킴으로써 크게 감소될 수 있다. 그리고나서, 광 루미네슨트 재료는 LEE들이 더 적거나 전혀 광을 방출하지 않는 동안의 짧은 기간들을 브리징하는 데 충분한 광을 제공할 수 있다. 주지된 바와 같이, 광 루미네슨트 재료들 또는 인광물질들은 음극선관(CRT)들 및 일부 타입의 형광 광원들과 같은 다수의 다른 응용들에 이용되고 통상 약 10ms의 감쇠 시간들을 제공하도록 디자인된다. 유의할 점은, 간단한 정류기 회로로부터 얻어진 정류된 60Hz 라인 전압이 주로 120Hz 및 더 높은 주파수들의 잔여 리플을 포함할 것이라는 점이다. 감지가능한 플릭커의 추가적인 억제는 개선된 정류기 회로들로 달성될 수 있지만, 이것은 부가적인 열을 발생시킬 수 있고 조명 디바이스의 열적 부하에 영향을 미칠 수 있다.
다르게는, 조명 디바이스의 LEE들의 스트링들은 AC 전압으로 직접 공급될 수 있다. 예를 들면, 짝수 개수의 스트링들이 채용될 수 있고 스트링들의 절반은 나머지 절반과 반-병렬 방식으로 접속될 수 있다. 어느 절반이든 어느 하나만 활성화되고, 절반-파들 중 기껏해야 하나 동안에만 광을 방출하며 라인 전압의 나머지 절반 파 동안에는 오프로 유지된다. 이것은 열적으로 유도된 스트레스의 적절한 완화를 받아, 조명 디바이스의 수명을 연장하는 데 도움을 줄 수 있다.
상기 참조된 도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예를 예시하고 있다. LEE들은 조명 디바이스의 내부에 대해 탄력성있게 바이어싱될 수 있는 하나 이상의 기판들 상에 배열될 수 있다. LEE들은 반사기의 축 주위에 링들로 정렬하는 방식으로 배열될 수 있다. 반사기는 완전하게 형태가 이루어지고, 각 섹션이 하나의 링에 대응하는 예를 들면 적절하게 곡선화된 섹션들의 세트를 가지는 적절하게 곡선화된 프로파일을 가질 수 있다. 조명 디바이스는 적색, 호박색, 녹색, 청록색, 청색 또는 상이한 UV들을 포함하는 하나 이상의 공칭으로 상이한 컬러들 또는 중앙 파장들의 LEE들, 또는 청색 및 UV와 같은 다른 컬러들 또는 중앙 파장들의 LEE들의 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 조명 디바이스는 고정되거나 조정가능한 컬러화된 광을 제공할 수 있다. 조명 디바이스는 하나 이상의 LEE의 스트링들을 포함할 수 있고 상이한 스트링들은 상이한 컬러 LEE들을 가질 수 있다. 예를 들면, 조명 디바이스는 적색의 하나의 스트링, 녹색의 하나의 스트링, 및 청색의 하나의 스트링의(RGB) LEE들을 구비할 수 있다. 선택적으로, 호박색 또는 청록색 또는 양쪽 모두 컬러의 LEE들의 스트링들은 조명 디바이스에 포함될 수 있다. 공지된 바와 같이, 멀티-컬러 광원들 기반 조명기구는 그 멀티-컬러 광원들의 색도들에 의해 정의된 전범위 내에서 색도들 또는 CCT들을 가지는 믹싱된 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 조명 디바이스의 각 스트링은 단일 위상 전력 서플라이로부터 도출된 풀 웨이브 정류된 AC 전력 소스에 의해 상호종속되게 구동된다. 각 스트링이 종속하는 구동 전류는 믹싱된 광의 원하는 컬러 또는 CCT에 따라 설정된다. 도 9에 예시된 바와 같이, 각 LEE 스트링에 공급된 구동 전류들은 원하지 않는 감지가능한 플릭커를 감소시키기 위해 서로에 대해 위상 시프트될 수 있다. 유의할 점은, 각 위상-시프트 기술들 및 전자 회로들이 본 기술분야에 널리 공지되어 있다는 점이다.
예를 들면, RGB 시스템에서, 적색 구동 전압은 녹색 파형에 대해 래깅(lag)할 수 있고, 녹색 구동 전압은 청색 파형을 래깅할 수 있다. 유의할 점은, 각 래그들은 공칭적으로 동일하거나 상이할 수 있다는 점이다. 또한, 구동 전압들은 균일하게 또는 균일하지 않게 시간에 걸쳐 분산될 수 있다. 구동 전압들은 선택적으로는 필터링되거나 평활화될 수 있다. 하나의 스트링의 LEE들에 의해 방출된 광량 또는 스트링 당 구동 전류들은 다른 스트링들로부터 독립되어 또는 상호종속되어 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 피드 백 센서들의 광학적 또는 열적 또는 양쪽 모두의 타입들은 선택적으로는 조명 기구에 포함될 수 있다. 센서들은 조명 디바이스가 원하는 색도 및 세기의 믹싱된 광을 방출하도록 하는 폐루프 제어 구성에 이용될 수 있는 제어 시스템에 신호들을 제공할 수 있다.
조명 디바이스는 선택적으로는 믹싱된 광을 모니터링하고 피드백 신호를 제어 시스템에 제공하기 위한 적절하게 구성된 제어 시스템에 대한 광학 센서를 포함할 수 있다. 제어 시스템은 조명 디바이스에 의해 방출된 광의 색도 및 세기가 광학 센서 신호의 판독들에 기초하여 원하는 대로 유지되는 것을 보장할 수 있다.
예 2
도 3은 조명 디바이스의 후방 벽의 중간 또는 내부 표면의 열 싱크 상에 배치된 백색 LEE들을 개략적으로 예시하고 있다. 열 파이프는 이들 LEE들에 의해 생성된 과다 열을 조명 디바이스의 외부를 향하여, 그리고 추가적으로 예를 들면 외부 열 발산 핀들로 전달하는 데 이용될 수 있다. 청색 및 녹색 LEE들은 하우징의 내부 곡선화된 표면 주위에 배치된다. 이들은 탄력성있게 바이어싱되는 유연한 기판 상에 장착될 수 있다. 기판들은 열적으로 잘 전도하고 있다. 백색 LEE들의 개수는 청색 또는 녹색 LEE들의 개수보다 훨씬 더 많은, 예를 들면 5배 내지 10배일 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시예에 따르면, 조명 디바이스는 높은 전력 LEE들 및 더 작은 낮은 전력 LEE들의 조합을 포함한다. 조명 디바이스는 또한 AC-DC 전력 컨버터를 포함한다. 이것은 더 단순한 순전히 정류기 회로 기반 실시예들보다 열 부하를 증가시킬 수 있지만 열적 스트레스를 크게 감소시킬 수 있고 조명 디바이스 디자인의 일부 양태들을 단순화시킬 수도 있다. 작고, 고가이지 않으면서 효율적인 AC-DC 전력 컨버터들은 LEE들 및 조명 디바이스에 의해 방출된 믹싱된 광의 일부 특성들을 더 잘 제어하는 데 이용될 수 있다. 도 12에 예시되어 있는 바와 같이, 대부분의 광은 하나 이상의 스트링들에서 상호접속될 수 있는 원하는 CCT의 백색 LEE들, 예를 들면 따뜻한 백색광 LEE들에 의해 생성될 수 있다. 백색 LEE들은 예를 들면 간단한 AC 서플라이에 의해 제공된 풀 웨이브 정류되고 선택적으로 평활화된 구동 전압들을 통해 고정된 미리정해진 동작 조건들에서 구동될 수 있다. AC-DC 컨버터는 예를 들면 LEE들의 추가적인 녹색 및 청색 스트링들에 대한 제어 및 구동 회로들을 공급하는 데 이용된다. 낮은 전류들에서 동작하는 청색 및 녹색 LEE들의 디지털로 제어된 스트링들은 전체 광 출력의 색도 또는 CCT를 변경하는데 이용된다. 이것은 녹색 및 청색 스트링의 출력에 대한 전체 제어를 가능하게 하고, 플랭키안 로커스를 따른 제어가능한 CCT를 가지는 백색광의 생성을 허용하거나 도 12의 색도 다이어그램에 예시된 바와 같이 조명 디바이스의 전범위 내에서의 다른 색도들을 가지는 광을 생성할 수 있게 한다.
도 12의 색도 다이어그램은 대부분의 광 세기를 제공하는 데 이용되는 백색 LEE들의 좌표들(1302)을 도시하고 있다. 청색(1304) 및 녹색(1303) LEE들의 좌표들은 삼각형의 나머지 2개의 꼭지점에 있다. 플랭키안 로커스(1301)의 일부는 제어가능한 컬러 온도가 2700K-4100K의 범위에 있는 것을 나타내는 예시로 든 전범위 내부에 존재한다. 다른 색도 좌표들을 가지는 백색, 청색 및 녹색 LEE들은 다른 CCT 범위들을 획득하는 데 이용될 수 있다.
예 3
본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따르면, 그리고 도 13에 예시된 바와 같이, 조명 디바이스는 미리정해진 표면 텍스쳐들을 가지는 반사형 표면들을 포함할 수 있는 빔 컨디셔닝 컴포넌트들(1420 및 1430)을 구비하는, 청색 또는 백색 LEE들(1410)의 링을 포함할 수 있다. 선택적으로는, 예를 들면, 적색 및 녹색 LEE들(1440)은 방출된 광의 CCT를 제어하는 데 이용될 수 있다. 반사기(1450)는 예를 들면 일부 인광물질들과 같은 광 루미네슨트 재료로 선택적으로 코팅될 수 있다. 선택적인 광학 센서(1460)는 선택적인 제어 시스템에 동작가능하게 접속될 수 있 고, 광을 감지하여 처리를 위해 광에 관한 일부 정보를 제어 시스템에 제공하는 데 이용될 수 있다. 광학 소자들(1470)은 원하는 빔 콜리메이션 및 조사를을 달성하는 데 이용될 수 있다.
도 14는 적색 및 녹색 LEE들의 아래에 배치된 선택적 굴절형 소자(1480)를 더 포함하는, 도 13에 예시된 것과 유사한 조명 디바이스를 예시하고 있다. 광학 컴포넌트들은 복합 파라볼릭 집신기(compound parabolic concentrator; CPC)를 형성할 수 있다. 도 15A 및 15B는 링(1520) 내에 배치되는 경우에 복수의 CPC 컴포넌트들(1510)이 광 믹싱을 개선하는 데 이용될 수 있는 부분 CPC들을 형성할 수 있는 방법을 예시하고 있다.
예 4
도 16은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 또 다른 하나의 예로 든 조명 디바이스(1600)의 분해도를 예시하고 있다. 조명 디바이스는 LEE 회로 보드(1617) 상에서 원형 배열로 장착된 LEE들(1625)을 포함한다. LEE들의 위치들에 대응하는 컷 아웃(cut out) 홀들(1601)을 구비하는 MCPET의 반사기 디스크(1602)는 LEE들의 상부 표면들이 홀들을 통해 보일 수 있도록 LEE 회로 보드(1617) 상에 배치된다. 반사기 디스크의 반사 표면은 위로 향한다. LEE 회로 보드는 열적으로 잘 전도성인 재료로 만들어져 동작 조건들 하에서 LEE들에 의해 발산된 열의 양호한 열 확산을 허용할 수 있다. LEE 회로 보드는 열 확산 섀시(1619)의 내부 표면(1626)과 접촉 상태에 있는 열적으로 전도성인 재료(1618)의 열적으로 전도성이 있지만 전기적으로 절연성인 얇은 층에 동작가능하게 접속된다. 열적으로 전도성인 재료는 그것과 기판 및 섀시 간의 양호한 열적 접촉을 제공할 수 있고, 또한 자신 내에서 양호한 열적 전도성을 제공할 수 있다.
제어 시스템에 대한 구동 회로는 예를 들면 다양한 전자 컴포넌트들(1616)을 포함하고, 폴딩된 인쇄 회로 보드(1613) 상에 동작가능하게 배치된다. 구동 회로 보드(1613)는 그루브들(1614 및 1615)을 따라 폴딩된다. 구동 회로 보드(1613)는 전기적으로 절연성이고 열적으로 전도성이며 선택적으로는 완충하는 층(1620) 상에 동작가능하게 배치되고 장착될 수 있다. 구동 회로 보드(1613)의 측면들 및 선택적으로는 베이스는 예를 들면 MYLAR, 다른 폴리에스테르 또는 다른 적합한 재료와 같은 전기적 절연 재료의 얇은 층(1621)을 구비하는 섀시로부터 전기적으로 절연된다.
구동 회로의 디바이스들 및 다른 컴포넌트들은 폴딩된 구성에서 서로 간섭하지 않도록 구동 회로 보드(1613) 상에 배치된다. 구동 회로 보드는 도 17A의 투시도에서 폴딩된 구성으로 예시되어 있고(디바이스들을 포함하지 않음), 도 17B의 단면에서는 폴딩되지 않는 뷰들로, 도 17C에서는 상부도로 예시되어 있다. 구동 회로 보드(1613)는 광학 센서(1612)를 포함한다.
구동 회로는 유연한 커넥터(1624)를 통해 LEE들에 동작가능하게 접속된다. 선택적으로는, 구동 회로 보드는 직접 보드-대-보드 스타일 커넥터를 이용하여 LEE 회로 보드에 접속될 수 있다. 섀시(1619)는 조명 디바이스의 하우징의 일부를 형성하고, 예를 들면 패시브 또는 액티브 냉각된 핀으로 된 열 싱크들을 포함하는 외부 열 싱크들(예시되지 않음)의 부착을 위한 다수의 고정 포인트들(1622)을 구비하 고 있다. 외부 열 싱크들은 예를 들면 개선된 대류를 위한 강제 공기 냉각, 또는 본 기술분야의 숙련자들에 의해 용이하게 이해되는 다른 냉각 방식들에 의해 추가적으로 냉각될 수 있다. 스크류들(1623)은 LEE 회로 보드(1617) 및 구동 회로 보드(1613)를 섀시에 부착시킨다.
하우징의 상부 부분(1603)은 예를 들면 적합한 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 하우징의 상부 부분은 도 18A에 측면도로, 도 18B에 정면도로, 그리고 도 18C에서 투시도로 예시되어 있다. 상부 부분은 조립된 구성에서 LEE들의 배열과 동축으로 실질적으로 정렬할 수 있는 실린더형 캐비티(1627)를 정의한다. 반사형 표면(1604)을 구비하는 재료는 실리더형 캐비티의 내부를 라이닝(line)하는데 이용될 수 있고, 그럼으로써 조명 디바이스에 대한 믹싱 챔버를 형성한다. 예를 들면, MCPET 또는 또 하나의 적합한 재료는 실린더형 캐비티의 내부 상에 직접 배치되거나 유연한 스트립의 형태로 탄력성있게 배치될 수 있다.
스트립이 이용되는 경우, 스트립의 단부들(1608)은 실린더형 캐비티의 내부 표면으로부터 돌출하는 T-섹션 리지(ridge)(1609) 하에서 정렬되어 적소에 배치될 수 있다. 개방되고, 바이어싱되지 않은 구성으로 된 예로 든 스트립의 상부도가 도 19에 예시되어 있다. 실린더형 캐비티의 벽의 작은 컷-아웃(1610) 및 스트립에서의 대응하는 컷-아웃(1628)은 LEE들로부터의 광이 광 채널(1611)의 상부 부분에 입사하도록 허용한다. 광 채널의 하부 부분은 광 엔진이 조립되는 경우에 폴딩된 PCB(1613) 상의 광학 센서(1612)와 맞춰진다. 선택적인 적외선 필터는 센서에 의해 제공된 신호의 신호 대 잡음비를 개선하는 데 도움을 줄 수 있는 광학 센서 상 에 배치될 수 있다.
조명 디바이스(1600)는 조립된 구성에서 실린더형 캐비티 내의 광의 작은 부분이 광학 센서가 배치되는 그 단부에서 광 채널(1611)로 스며들 수 있도록 구성된다. LEE에 반대측에, 실린더형 캐비티의 단부에는 LEE들로부터의 광의 작은 부분이 광학 센서(1612)에 전파될 수 있는 작은 개구가 배치된다. 캐비티 내에서 발생하는 광의 반사들로 인해, 광 채널(1611)을 통해 전파될 수 있는 광량은 LEE 회로 보드(1617)의 개별적인 LEE들의 위치 변동들에도 거의 가변되지 않는다.
조립된 구성에서, 확산기(1605)는 실린더형 캐비티(1627)의 출구 개구 내에 배치된다. 개구(1607)를 가지는 커버(1606)는 하우징(1603)의 상부면에 부착된다. 커버(1606)는 확산기(1605)를 제자리에 홀딩하고 광 채널(1611)의 상부 엔드를 덮는다. 확산기는 본 기술분야의 숙련자에게 주지된 바와 같이 반투명 플라스틱, 세미-반투명 플라스틱, 그라운드 유리, 홀로그래픽 또는 다른 타입의 확산기, 또는 이들 또는 다른 소자들의 조합을 포함할 수 있다.
도 20 내지 26은 예를 들면 도 16에 예시된 조명 디바이스에 이용하기 위한 구동 회로의 예의 개략도들을 예시하고 있다. 구동 회로는 히스테레틱 벅(hysteretic buck) 컨버터 타입의 스위칭-모드 DC-DC 전력 컨버터를 포함한다. 히스테레틱 벅 컨버터들은 급격하게 턴온 및 오프될 수 있고 매우 짧은 턴온 시간들을 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 컨버터들은 전류 소스들로서 구성된다. 이들은 OFF 구성에서 전력을 실질적으로 완전하게 스위치 오프시킬 수 있고 결과적으로 에너지를 보존한다. 예를 들면, 도 23 및 24에 도시된 개략도들에서, DRIVE_EN1 및 DRIVE_EN2로 라벨링된 신호들은 요구되지 않는 경우에 전류 소스들이 실질적으로 완전하게 디스에이블되도록 허용하고, 그럼으로써 거기에 접속된 구동 회로 또는 LEE들에 의해 실질적으로 어떠한 전력도 발산되는 것을 방지한다.
도 27 내지 33은 예를 들면 도 16에 예시된 조명 디바이스에 이용하기 위한 또 하나의 예로 든 구동 회로의 개략도들을 예시하고 있다. 본 실시예에서, 일부 변경들이 구동 회로에 적용된다. 예를 들면, 도 30 및 31에 도시된 바와 같이, 추가적인 병렬 저항기들이 부가되어, 히스테리시스 임계치들의 더 정확한 제어를 제공하고, 그럼으로써 히스테레틱 벅 컨버터들에 의해 생성된 전류 파형의 더 많은 제어 및 유연성을 제공한다.
수 개의 발명에 따른 실시예들이 여기에 설명되고 예시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면 기능을 수행하거나 결과들 및/또는 여기에 기재된 장점들 중 하나 이상을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조들을 용이하게 구상할 수 있을 것이고, 그러한 변동들 및/또는 변경들 각각은 여기에 기재된 발명에 따른 실시예들의 범주 내에 든다고 할 것이다. 더 일반적으로는, 본 기술분야의 숙련자들이라면, 여기에 기재된 모든 파라미터들, 치수들, 재료들 및 구성들은 예로 든 것으로 의미하고 실제 파라미터들, 치수들, 재료들 및/또는 구성들은 본 발명에 따른 사상들이 이용되는 특정 응용 또는 응용들에 따라 좌우될 것이라는 것을 잘 알고 있을 것이다. 본 기술분야의 숙련자라면, 단지 루틴한 실험을 이용하여, 여기에 기재된 발명에 따른 실시예들에 대한 다수의 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 실시예들은 단지 예로서 제시되어 있고 첨부된 청구항들 및 그 등가물들의 범주 내에서 발명에 따른 실시예들이 특별히 기재되고 청구된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것은 자명하다. 본 개시의 발명에 따른 실시예들은 여기에 기재된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 제품, 재료, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다. 뿐만 아니라, 2개 이상의 그러한 특징들, 시스템들, 제품들, 재료들, 키트들 및/또는 방법들의 임의의 조합은, 그러한 특징들, 시스템들, 제품들, 재료들, 키트들 및/또는 방법들이 서로 상반되지 않는 경우, 본 개시의 발명의 범주 내에 포함된다.
따라서, 상기 지적된 바와 같이, 본 발명의 상기 실시예들은 예들이고 다수의 방식으로 가변될 수 있다. 그러한 현재 또는 장래의 변동들은 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 본 기술분야의 숙련자에게 자명한 모든 그러한 변경들은 이하의 청구항들의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.
모든 정의들은, 여기에 정의되고 이용된 바와 같이, 사전 정의들, 참조로 포함된 문헌들에서의 정의들, 및/또는 정의된 용어들의 보통의 의미들을 관리하는 것으로 이해되어야 한다.
부정관사들 "a" 및 "an"은, 명세서 및 청구항들에서 이용된 바와 같이, 명백하게 반대로 지시되지 않는 한, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
구 "및/또는"은, 명서서 및 청구항들에 이용된 바와 같이, 그렇게 결합되는 구성요소들 중 "어느 하나 또는 둘 다", 즉 일부 경우들에서는 연결되어 존재하고 다른 경우들에서는 구별되어 존재하는 구성요소들을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 리스팅된 복수의 구성요소들은 동일한 방식으로, 즉 그렇게 결합된 구성요소들의 "하나 이상"으로 파악되어야 한다. 특별히 식별되는 이들 구성요소들에 관련되거나 관련되지 않는지 여부에 관계없이, "및/또는"구절에 의해 특별히 식별되는 구성요소들 이외에, 다른 구성요소들이 선택적으로 존재할 수도 있다. 그러므로, 비-제한적인 예로서, "A 및/또는 B"에 대한 참조는, "포함하는(comprising)"과 같은 개방 언어와 조합하여 이용되는 경우에, 하나의 실시예에서는 A만을(선택적으로는 B 이외의 구성요소를 포함함), 또 하나의 실시예에서는 B만을(선택적으로는 A 이외의 구성요소들을 포함함), 또 다른 하나의 실시예에서는 A 및 B 양쪽 모두(선택적으로는 다른 구성요소들을 포함함), 등을 지칭할 수 있다.
명세서 및 청구항들에서 여기에 이용된 바와 같이, "또는"은 상기 정의된 "및/또는"과 동일한 의미를 가지는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 리스트에서 아이템들을 분리시킬 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로 해석될 것이고, 즉 적어도 하나의 포함뿐만 아니라 다수의 구성요소들 또는 구성요소들의 리스트 중 하나 이상 및 선택적으로는 추가적인 미리스팅된 아이템들을 포함하는 것으로 해석될 것이다. "단지 하나" 또는 "정확하게 하나"와 같이 반대로 명백하게 표시된 용어들, 또는 청구항들에 이용되는 경우의 "이루어지는(consisting of)"은 다수의 구성요소들 또는 구성요소들의 리스트 중 정확히 하나의 구성요소의 포함을 지칭할 것이다. 일반적으로, 여기에 이용된 바와 같은 용어 "또는"은 "어느 하나", "~ 중 하나", "~ 중 단지 하나" 또는 "~ 중 정확하게 하나"와 같은 독점성의 용어가 선행하는 경우에 배타적인 대안들(즉 "하나 또는 다른 하나 그렇지만 양쪽 모두는 아님")만을 나타내는 것으로 해석될 것이다. "본질적으로 이루어지는"은 청구항들에 이용되는 경우에, 특허법의 분야에서 이용되는 바와 같이 그 통상의 의미를 가질 것이다.
여기에 이용되는 바와 같이, 용어 "약"은 공칭값으로부터 +/-10% 변동을 지칭한다. 그러한 변동은, 구체적으로 지칭되는지 여부에 관계없이, 여기에 제공된 임의의 주어진 값에 항상 포함된다는 것은 자명하다.
명세서 및 청구항들에서 여기에 이용된 바와 같이, 하나 이상의 구성요소들 의 리스트를 참조하는 구 "적어도 하나"는 구성요소들의 리스트에서 임의의 하나 이상의 구성요소들로부터 선택된 적어도 하나의 구성요소를 의미하지만, 구성요소들의 리스트 내에서 특별히 리스트된 각각 및 모든 구성요소 중 적어도 하나를 반드시 포함하는 것은 아니며, 구성요소들의 리스트에서 임의의 조합의 구성요소들을 배제하려는 것은 아니라는 것은 자명하다. 이러한 정의는 또한 특별히 식별된 이들 구성요소들에 관련되거나 관련되지 않은 지 여부에 관계없이, 구 "적어도 하나"가 지칭하는 구성요소들의 리스트 내에서 특별히 식별되는 구성요소들 이외의 구성요소들이 선택적으로 존재할 수 있다는 것을 허용한다. 그러므로, 비-제한적 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는 등가적으로 "A 또는 B 중 적어도 하나", 또는 등가적으로 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는 하나의 실시예에서, 적어도 하나의 A 를(선택적으로 2 이상을 포함함) 포함하고 B는 존재하지 않고(선택적으로는 B 이외의 구성요소들을 포함함), 다른 실시예에서 적어도 하나의 B를(선택적으로 2 이상을 포함함) 포함하고 A는 존재하지 않고(선택적으로는 A 이외의 구성요소들을 포함 함), 그리고 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 A와(선택적으로 2 이상을 포함함), 적어도 하나의 B를(선택적으로 2 이상을 포함함) 포함하는(선택적으로는 다른 구성요소들을 포함함), 등을 지칭할 수 있다. 반대로 명백하게 표시되지 않는 한, 하나 이상의 단계 또는 액트를 포함하는 여기에 청구된 임의의 방법들에서, 방법의 단계들 또는 액트들의 순서는 방법의 단계들 또는 액트들이 인용된 순서로 반드시 제한되는 것은 아니라는 것이 자명하다. 상기 명세서에서 뿐만 아니라 청구항들에서, "포함하는(comprising, including)", "수반하는(carrying)", "구비하는(having)", "포함하는(containing)", "관련되는(involving)", "보유하는(holding)", "으로 구성되는(composed of)" 등과 같은 모든 이행구들(transitional phrases)은 개방된 것으로, 즉 이들을 포함하고 이들로 제한되지 않는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 단지 이행구들, "으로 이루어지는(consisting of)", 및 "본질적으로 ~으로 이루어지는(consisting essentially of)"은 각각 폐쇄되거나 반-폐쇄된 이행구들일 것이다.

Claims (12)

  1. 고체-상태 조명 디바이스에 있어서,
    (a) 제1 표면 영역을 구비하는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는, 광을 생성하기 위한 복수의 발광 소자들;
    (b) 상기 복수의 발광 소자들에 열적으로 접속된 열 확산 섀시(heat spreading chassis) - 상기 열 확산 섀시는 적어도 하나의 열 싱크에 결합하도록 구성됨 -;
    (c) 상기 복수의 발광 소자들에 의해 방출된 광을 믹싱하기 위해 상기 복수의 발광 소자들에 광학적으로 결합된 믹싱 챔버(mixing chamber); 및
    (d) 상기 복수의 발광 소자들의 동작을 제어하기 위해 상기 복수의 발광 소자들에게 동작가능하게 결합된 제어 시스템
    을 포함하는 고체-상태 조명 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자들은 제2 표면 영역을 구비하는 적어도 하나의 발광 소자를 더 포함하고, 상기 제1 표면 영역은 상기 제2 표면 영역보다 더 작은 고체-상태 조명 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자들 중 하나 이상은 상기 고체-상태 조명 디바이스의 출구 개구에 실질적으로 수직으로 광을 방출하는 고체-상태 조명 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자들 중 상기 하나 이상은 상기 열 확산 섀시에 열적으로 접속된 유연한(flexible) 회로 보드에 동작가능하게 결합되는 고체-상태 조명 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 열 확산 섀시는 상기 유연한 회로 보드와의 맞물림(engagement)을 용이하게 하기 위해 그 내부에 형성된 그루브(groove)를 정의하는 고체-상태 조명 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자들 중 하나 이상은 AC 전력 서플라이에 의해 구동되는 고체-상태 조명 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자들은 광의 색도 또는 CCT를 변경하도록 구성된 하나 이상의 디지털로 제어된 발광 소자들을 더 포함하는 고체-상태 조명 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자들은 하나 이상의 백색 발광 소자들을 포함하는 고체-상태 조명 디바이스.
  9. 제7항에 있어서, 상기 디지털로 제어된 발광 소자들은 피드백 감지 시스템을 이용하여 제어되는 고체-상태 조명 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 피드백 감지 시스템은 광학 센서, 전압 센서, 전류 센서 및 온도 센서를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 센서들을 포함하는 고체-상태 조명 디바이스.
  11. 제7항에 있어서, 상기 디지털로 제어된 발광 소자들은 하나 이상의 녹색 발광 소자들을 포함하는 고체-상태 조명 디바이스.
  12. 제7항에 있어서, 상기 디지털로 제어된 발광 소자들은 하나 이상의 녹색 발광 소자들 및 하나 이상의 청색 발광 소자들을 포함하는 고체-상태 조명 디바이스.
KR1020097025211A 2007-05-02 2008-05-01 고체-상태 조명 디바이스 KR101799504B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91561607P 2007-05-02 2007-05-02
US60/915,616 2007-05-02
US3048108P 2008-02-21 2008-02-21
US61/030,481 2008-02-21
PCT/IB2008/051700 WO2008135927A1 (en) 2007-05-02 2008-05-01 Solid-state lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100017585A true KR20100017585A (ko) 2010-02-16
KR101799504B1 KR101799504B1 (ko) 2017-11-20

Family

ID=39639641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097025211A KR101799504B1 (ko) 2007-05-02 2008-05-01 고체-상태 조명 디바이스

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8330387B2 (ko)
EP (3) EP2863104B1 (ko)
JP (1) JP5441886B2 (ko)
KR (1) KR101799504B1 (ko)
CN (2) CN105423169B (ko)
BR (1) BRPI0810964B1 (ko)
ES (1) ES2748331T3 (ko)
RU (1) RU2475674C2 (ko)
WO (1) WO2008135927A1 (ko)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1563523A4 (en) * 2002-09-03 2006-05-24 Bloomberg Lp DECK RINGLESS ELECTRONIC DISPLAY
US8791631B2 (en) 2007-07-19 2014-07-29 Quarkstar Llc Light emitting device
CA2700376C (en) 2007-09-21 2015-07-21 Cooper Technologies Company Light emitting diode recessed light fixture
US8598794B2 (en) * 2008-10-16 2013-12-03 Switch Bulb Company, Inc. White AC LED
EP2377369B1 (en) 2008-12-12 2013-10-30 Koninklijke Philips N.V. Led light source and lamp comprising such a led light source
MX2009006022A (es) * 2009-06-05 2010-12-13 Alfredo Villafranca Quinto Luminarias para exteriores y vias publicas con led's como elementos de iluminacion.
BE1018825A3 (fr) 2009-07-14 2011-09-06 Daniel Verplaetse Dissipateur thermique pour un composant electronique ou electrique.
US8454215B2 (en) * 2009-07-15 2013-06-04 Ringdale, Inc. Method and LED apparatus for billboard lighting
CA2768777C (en) 2009-07-21 2017-11-28 Cooper Technologies Company Interfacing a light emitting diode (led) module to a heat sink assembly, a light reflector and electrical circuits
US20110049749A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Joel Brad Bailey Dynamically Controlled Extrusion
US8310158B2 (en) * 2009-09-23 2012-11-13 Ecofit Lighting, LLC LED light engine apparatus
US8684556B2 (en) * 2009-09-30 2014-04-01 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) lighting systems including low absorption, controlled reflectance and diffusion layers
TW201122343A (en) * 2009-12-30 2011-07-01 Neobulb Technologies Inc Illumination device
DE102010005504A1 (de) * 2010-01-23 2011-07-28 Abb Ag, 68309 Unterputz-LED-Leuchte
DE102010013286B4 (de) 2010-03-29 2012-03-22 Heraeus Noblelight Gmbh LED-Lampe zur homogenen Ausleuchtung von Hohlkörpern
MX2013005202A (es) * 2010-03-30 2013-11-20 Changchn Inst Of Applied Chemistry Chinese Academy Of Sciences Dispositivo de corriente alterna de led blanco.
US9801255B2 (en) 2010-06-30 2017-10-24 Philips Lighting Holding B.V. Dimmable lighting device
EP2557359B1 (en) * 2011-08-04 2014-07-30 OSRAM GmbH A lighting module
JP6217957B2 (ja) * 2011-09-29 2017-10-25 東芝ライテック株式会社 照明装置
EP3367445B1 (en) * 2011-11-23 2020-07-29 Quarkstar LLC Light-emitting devices providing asymmetrical propagation of light
WO2013084119A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. A lighting system
US8878435B2 (en) 2012-01-26 2014-11-04 Cree, Inc. Remote thermal compensation assembly
CN104041204B (zh) * 2012-02-03 2017-09-08 飞利浦照明控股有限公司 照明驱动器和具有配置用于直接连接至电路接地的内部电磁屏蔽层的壳体
EP2841844B1 (en) 2012-04-27 2017-08-02 Schreder Improvements in or relating to multi-coloured light sources.
GB201209256D0 (en) * 2012-05-25 2012-07-04 Jcc Lighting Products Ltd Light fittings
US9383146B2 (en) * 2012-07-20 2016-07-05 Tai-Her Yang Heat dissipation device having lateral-spreading heat dissipating and shunting heat conductive structure
US9062873B2 (en) 2012-07-30 2015-06-23 Ultravision Technologies, Llc Structure for protecting LED light source from moisture
US8974077B2 (en) 2012-07-30 2015-03-10 Ultravision Technologies, Llc Heat sink for LED light source
US8870410B2 (en) 2012-07-30 2014-10-28 Ultravision Holdings, Llc Optical panel for LED light source
CN104756264B (zh) 2012-09-13 2019-06-18 夸克星有限责任公司 具有远程散射元件和全内反射提取器元件的发光设备
US9915410B2 (en) 2012-09-13 2018-03-13 Quarkstar Llc Light-emitting devices with reflective elements
US9414454B2 (en) * 2013-02-15 2016-08-09 Cree, Inc. Solid state lighting apparatuses and related methods
JP5784261B2 (ja) 2013-02-20 2015-09-24 三菱電機株式会社 冷却装置及びこれを用いた冷却装置付きパワーモジュール
US9683710B2 (en) 2013-03-07 2017-06-20 Quarkstar Llc Illumination device with multi-color light-emitting elements
US9752757B2 (en) 2013-03-07 2017-09-05 Quarkstar Llc Light-emitting device with light guide for two way illumination
US10811576B2 (en) 2013-03-15 2020-10-20 Quarkstar Llc Color tuning of light-emitting devices
WO2014161554A2 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 Digital Sputnik Lighting Oü Lighting device and system for wireless calibration and controlling of lighting device
CN105163650B (zh) 2013-05-03 2018-12-07 飞利浦照明控股有限公司 具有经适配的光谱输出的光源
US9275818B1 (en) * 2013-05-20 2016-03-01 Mark A. Zeh Method of making and use of an automatic system to increase the operating life of vacuum tubes with a vacuum tube device
EP2912370B1 (en) * 2013-08-02 2016-04-27 Philips Lighting Holding B.V. Color rendering index tunable lamp and luminaire
CN106574756B (zh) * 2014-03-27 2021-02-05 飞利浦灯具控股公司 灯具
US9279548B1 (en) 2014-08-18 2016-03-08 3M Innovative Properties Company Light collimating assembly with dual horns
US10405388B2 (en) * 2014-12-11 2019-09-03 Ledvance Llc Variable-beam light source with mixing chamber
WO2016198348A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Philips Lighting Holding B.V. Ac-led with hybrid led channels
EP3336417B1 (en) 2016-12-15 2020-04-08 Signify Holding B.V. Visible and uv lighting system
EP3597008B1 (en) 2017-03-14 2021-12-29 Lumileds LLC Led lighting circuit
JP6880897B2 (ja) * 2017-03-27 2021-06-02 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
CN107195795B (zh) * 2017-06-07 2019-06-14 武汉天马微电子有限公司 可折叠显示面板和可折叠显示装置
AT16180U1 (de) * 2017-10-27 2019-03-15 Tridonic Gmbh & Co Kg LED-Modul mit änderbarer Abstrahlcharakteristik
US11714153B2 (en) 2019-05-29 2023-08-01 Nvision Solutions, Inc. Remote controlled navigation/locator beacon system
CN110274163A (zh) * 2019-06-26 2019-09-24 博讯光电科技(合肥)有限公司 一种可调白光色温的oled照明装置
US10801714B1 (en) 2019-10-03 2020-10-13 CarJamz, Inc. Lighting device
EP4085219A1 (en) * 2020-01-02 2022-11-09 Signify Holding B.V. Lighting device
EP3854694A1 (en) 2020-01-24 2021-07-28 Goodrich Lighting Systems GmbH Navigation light system for an unmanned aerial vehicle, unmanned aerial vehicle, and method of operating a navigation light system of an unmanned aerial vehicle
US11300282B1 (en) * 2020-11-20 2022-04-12 Lumecon Lighting fixtures with enhanced heat sink performance
RU2766307C1 (ru) * 2020-11-28 2022-03-14 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Волга" Мультиспектральный управляемый светодиодный источник излучения
CN117128463A (zh) * 2022-05-20 2023-11-28 中山大山摄影器材有限公司 一种用于聚光灯的发光模组及聚光灯

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166491A (en) * 1998-06-04 2000-12-26 Toshiba Lighting & Technology Corporation Lighting device and display equipment
US6495964B1 (en) 1998-12-18 2002-12-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED luminaire with electrically adjusted color balance using photodetector
DE19922176C2 (de) * 1999-05-12 2001-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Oberflächenmontierte LED-Mehrfachanordnung und deren Verwendung in einer Beleuchtungseinrichtung
US6871981B2 (en) * 2001-09-13 2005-03-29 Heads Up Technologies, Inc. LED lighting device and system
JP2004182071A (ja) 2002-12-03 2004-07-02 Koito Mfg Co Ltd 照明用灯具
CA2515314A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-19 Acol Technologies S.A. Light emitting apparatus comprising semiconductor light emitting devices
JP4193935B2 (ja) * 2003-10-14 2008-12-10 京都電機器株式会社 照明装置及びその製造方法
US20050212439A1 (en) * 2004-03-25 2005-09-29 Integrated Illumination Systems, Inc. Integrating flex circuitry and rigid flexible circuitry, with high power/high brightness LEDs
JP4321768B2 (ja) * 2004-03-30 2009-08-26 東芝照明システム株式会社 Ｌｅｄ式光源装置
US7170751B2 (en) * 2005-01-05 2007-01-30 Gelcore Llc Printed circuit board retaining device
TWI263008B (en) * 2004-06-30 2006-10-01 Ind Tech Res Inst LED lamp
US7333011B2 (en) 2004-07-06 2008-02-19 Honeywell International Inc. LED-based luminaire utilizing optical feedback color and intensity control scheme
JP2006147214A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Rohm Co Ltd 照明装置
JP4285419B2 (ja) * 2005-02-14 2009-06-24 株式会社デンソー 車両用表示器の照明装置
JP4721161B2 (ja) * 2005-03-31 2011-07-13 ミネベア株式会社 面状照明装置
CN2851827Y (zh) * 2005-05-26 2006-12-27 福建省苍乐电子企业有限公司 一种射灯
JP2006339060A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Akita Denshi Systems:Kk 照明装置
JP4582786B2 (ja) * 2005-06-16 2010-11-17 ニチコン株式会社 光源装置
JP2007035366A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Kokubu Denki Co Ltd 照明装置
JP4492472B2 (ja) * 2005-07-26 2010-06-30 パナソニック電工株式会社 照明器具
CN2849445Y (zh) * 2005-08-15 2006-12-20 冯海 带散热功能的led照明灯
JP2007087662A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Toyoda Gosei Co Ltd 光源ユニット及びこれを備えた光源装置
CN2833321Y (zh) * 2005-10-28 2006-11-01 上海蓝宝光电材料有限公司 一种led灯具
US7307391B2 (en) * 2006-02-09 2007-12-11 Led Smart Inc. LED lighting system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3578881A1 (en) 2019-12-11
JP2010526408A (ja) 2010-07-29
US8330387B2 (en) 2012-12-11
EP2863104B1 (en) 2019-07-10
CN105423169A (zh) 2016-03-23
EP2863104A1 (en) 2015-04-22
ES2748331T3 (es) 2020-03-16
EP3578881B1 (en) 2022-10-26
CN101675288A (zh) 2010-03-17
JP5441886B2 (ja) 2014-03-12
CN105423169B (zh) 2018-02-23
RU2475674C2 (ru) 2013-02-20
RU2009144533A (ru) 2011-06-10
US20100134016A1 (en) 2010-06-03
EP2145129B1 (en) 2014-12-03
EP2145129A1 (en) 2010-01-20
BRPI0810964B1 (pt) 2019-04-24
BRPI0810964A2 (pt) 2015-01-27
KR101799504B1 (ko) 2017-11-20
WO2008135927A1 (en) 2008-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101799504B1 (ko) 고체-상태 조명 디바이스
KR101588033B1 (ko) 일반 조명을 위한 통합 ｌｅｄ 기반 조명 기구
US10514139B2 (en) LED fixture with integrated driver circuitry
JP5363462B2 (ja) 改良された熱放散及び製造容易性を持つ面照明のためのｌｅｄベースの照明器具
JP5259729B2 (ja) 大型建造物用照明のためのｌｅｄベースの照明器具
US8896235B1 (en) High temperature LED system using an AC power source
US8541951B1 (en) High temperature LED system using an AC power source
US20090296387A1 (en) Led retrofit light engine
US10352547B2 (en) Lighting devices, fixture structures and components for use therein
KR20100017668A (ko) 조명 장치 및 조명 방법
US9447931B2 (en) LED-based lighting unit with optical component for mixing light output from a plurality of LEDs
JP2009231028A (ja) 照明装置
US10091859B2 (en) Power supply with microcontroller for circuit protection
Gordon et al. Illuminating Solar Decathlon Homes: Exploring Next Generation Lighting Technology-Light Emitting Diodes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2015101006392; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20151028

Effective date: 20170925

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)