KR20100087711A - 일반 조명을 위한 통합 ｌｅｄ 기반 조명 기구 - Google Patents

일반 조명을 위한 통합 ｌｅｄ 기반 조명 기구 Download PDF

Info

Publication number
KR20100087711A
KR20100087711A KR1020107010136A KR20107010136A KR20100087711A KR 20100087711 A KR20100087711 A KR 20100087711A KR 1020107010136 A KR1020107010136 A KR 1020107010136A KR 20107010136 A KR20107010136 A KR 20107010136A KR 20100087711 A KR20100087711 A KR 20100087711A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
light source
based light
current
lighting device
Prior art date
Application number
KR1020107010136A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101588033B1 (ko
Inventor
프레더릭 엠. 모간
케빈 제이. 도우링
이호 에이. 리스
브라이언 로베르게
란 씨. 윌리암슨
론 로버츠
마이크 다타
토마스 몰나우
Original Assignee
필립스 솔리드-스테이트 라이팅 솔루션스, 인크.
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 필립스 솔리드-스테이트 라이팅 솔루션스, 인크. filed Critical 필립스 솔리드-스테이트 라이팅 솔루션스, 인크.
Publication of KR20100087711A publication Critical patent/KR20100087711A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101588033B1 publication Critical patent/KR101588033B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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]
    • 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
    • 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
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

LED 광원들을 이용하는 조명 장치들 및 방법들이 기술된다. LED 광원들은 조명 기구 또는 다른 범용 조명 구조물의 형태로 다른 컴포넌트들과 통합된다. 조명 구조들 중 일부는 포물면 알루미늄 반사기(Parabolic Aluminum Reflector; PAR) 조명 기구들로서 형성되어, 이들이 종래의 소켓들 내로 삽입될 수 있도록 한다. 조명 구조물들은 효율적인 동작, 높은 열 소산, 높은 출력 및 양호한 색 혼합과 같은 유익한 동작 특성들을 나타낸다.

Description

일반 조명을 위한 통합 ＬＥＤ 기반 조명 기구{INTEGRATED LED-BASED LUMINAIRE FOR GENERAL LIGHTING}
본 출원은 본 명세서에 그 전체가 인용에 의해 포함되는, "Integrated LED-Based Luminaire For General Lighting"이라는 명칭의 2007년 10월 9일자 미국 가출원 제60/978,612호의 이익을 청구한다.
본 발명은 미국 에너지부에 의해 부여된 허가 번호 DE-DE-FC26-06NT42932 하에서 정부의 지원으로 만들어졌다. 미국 정부는 본 발명에 대한 소정의 권리를 갖는다.
밀폐형 빔 램프(sealed beam lamp)들은 도처에 존재하며 다양한 조명 응용례들에서 사용된다. 이들은 예컨대 자동차 헤드라이트들, 극장용 라이트들, 옥외의 건축용 라이트들, 항공기 착륙 라이트들 및 스포트(spot) 라이트들로서 이용된다. "밀폐형 빔" 램프는 보통 투명한 유리로 된 전면 커버 또는 렌즈가 영구적으로 그 위에 부착된 단일 조립체로서 제조된 반사기 및 필라멘트(filament)를 포함하는 램프의 일종이다. 밀폐형 빔 램프들의 대중적인 크기들은 PAR56, PAR38 및 PAR30이며, 여기서 "PAR"는 Parabolic Aluminum Reflector(포물면 알루미늄 반사기)의 약어이다. PAR은 1인치의 1/8과 동일한 비-SI(non-SI) 측정 단위로서 받아들여지게 되었다. 예컨대, PAR38 전구는 4.75 인치와 동일한 직경을 갖는 전구이다. 밀폐형 빔 램프들에 대한 일반적인 광선 퍼짐은 플러드(flood), 스포트, 좁은 스포트, 또는 매우 좁은 스포트 빔들이다.
스포트 라이트들은 일상의 다양한 소매, 주거 및 건축 환경들에서 발견된다. 예컨대, 거의 모든 수퍼마켓들, 편의점들, 약국들, 백화점들, 귀금속 상점들, 할인 상점들, 자동차 딜러들 및 전문 의류 상점들이 스포트 조명을 이용한다. 그러나, 스포트 조명 응용례들에서 통상적으로 사용되는 종래의 광원들은 다수의 결점들에 시달린다.
특히, 형광 광원들은 종종 효율적이고 저렴하지만 지나치게 확산되어 스포트 조명에 대해 효율적이지 않다. 달리 말해, 이러한 광원들은 지향되는 빛을 필요로 하는 응용예들에 대해서는 별로 적합하지 않다. 빈약한 광 출력 분포 외에도, 이러한 광원들의 색온도들은 많은 응용예들에 대해 그다지 적합하지 않다. 또한, 할로겐 램프들은 낮은 선급 비용(upfront costs), 양호한 연색성(color rendition) 및 양호한 빔 제어를 갖는 경향이 있지만, 이들은 단지 10 내지 20 루멘/와트 범위 내의 광 출력 효율을 갖기 때문에 통상적으로 스포트 라이트 응용예들에 대해서는 상당히 비효율적이다. 스포트 조명에 통상적으로 사용되는 다른 종류의 램프는 CMH(Ceramic Metal Halide) 램프이다. CMH 램프들이 양호한 빔 제어 및 에너지 효율을 제공할 수 있지만, 이들은 통상적으로 높은 초기 비용을 가지며, 지나치게 밝고 강약 조절이 불가능할 수 있어, 인접 영역들을 종종 그에 비해 어두워 보이게 만든다. 마지막으로, 종래의 백열 조명은 스포트 조명 응용예들에 대해 지나치게 비효율적인 경향이 있다.
일반적으로 스포트 조명 및 다른 종류의 조명이 널리 사용된다는 점을 고려하면, 성능을 저하시키지 않고 조명의 에너지 효율이 향상될 수 있다면 기업 및 소비자 사용자들 양자의 이익 및 환경을 위한 막대한 에너지 절감이 실현될 수 있다. 그러나, 이러한 잠재적인 에너지 절감 및 세상에 수년간 존재해 왔던 증대하는 환경에 대한 고려에도 불구하고, 실질적으로 향상된 에너지 효율을 갖는 밀폐형 빔 램프에 대한 필요가 여전히 존재한다. 특히, 응용 및 최종 사용자의 기대에 부합하도록 균일한 빔 패턴과 함께 미학적으로 즐거움을 주는 조명을 제공할 수 있는, 고효율의 내구성 있고 상대적으로 저렴한 스포트 라이트에 대한 필요가 존재한다.
디지털 조명 기술들, 즉 LED(Light-Emitting Diode)들과 같은 반도체 광원들에 기초한 조명의 출현은 종래의 형광, HID 및 백열 램프들에 대한 실용적인 대안을 제공한다. LED들의 기능적인 장점들 및 이점들은 높은 에너지 변환 및 광학 효율, 견고성 및 낮은 동작 비용 외에 다수를 포함한다. LED들의 보다 작은 크기, 긴 동작 수명, 낮은 에너지 소비 및 내구성은 이들이 다양한 조명 응용례들에서 좋은 선택이 되도록 한다.
따라서, 양질의 조명을 제공하면서 종래 기술들의 단점들에 대처하는 LED 광원들을 이용하는 향상된 조명 기구를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 필요한 높은 연색 속성들 외에도, 빛의 품질에 관한 고려 사항들은, 유용하고 적용 가능한 조명의 공간적 분포 및 "후광들(halos)" 또는 다른 텍스처 및 색 허상들(color artifacts)이 없는 원하는 색온도의 백색 방출과 같은, 몇몇 다른 관찰 가능하고 측정 가능한 기준들을 포함한다. 또한, 이러한 조명 기구는 기존의 하드웨어, 소켓들 및 전력 접속들이 이용될 수 있도록 흔히 접하는 형식 규격들(form factors)을 유지함으로써, 비용을 더 절감하고 설비 개조와 연관된 낭비를 감소시키며 개선된 조명 기구의 채택을 촉진하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 일반적으로 기존의 조명 하드웨어와 함께 사용될 수 있도록 표준 형식 규격들을 갖는 에너지 효율적인 LED 기반 조명 기구들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 다양한 실시예들은 종래의 광원들의 대체에 적합한 고출력 조명 시스템들에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 진보성 있는 개념들을 구현하면, 이러한 시스템들은 고광도 LED들을 구동하기 위한 효율적이고 소형인 전력 공급 및 제어 컴포넌트들을 열 관리 및 광학 시스템들과 함께 조명 기구 내로 통합시켜, 보통의 범용 백열, 형광 및 할로겐 조명 기구들과 동등한 형태 및 기능 적합성을 제공한다. 일부 구현예들에서, 본 발명은 LED 기반 광원들을 이용하여 PAR38 스포트 라이트와 같은 스포트 조명에 유용한 빔 퍼짐을 생성할 수 있는 통합 LED 기반 조명 기구를 고려한다.
요컨대, 본 발명의 일 태양은 조명 장치에 관한 것이고, 상기 조명 장치는 LED 기반 광원, 상기 LED 기반의 광원에 결합된 광학기(optic), 상기 LED 기반 광원에 결합된 열 싱크(heat sink), 소켓과 기계적 및 전기적으로 맞물리기 위한 베이스(base), 전기적으로 비전도성인 재료로 만들어지고 상기 베이스에 기계적으로 결합되는 하우징(housing)을 이용하며, 상기 LED 기반 광원, 상기 광학기 및 상기 열 싱크는 상기 하우징 내에 배치된다.
본 발명의 다른 일 태양은 기판에 결합된 제1 다이 및 제2 다이를 포함하는 LED 기반 광원을 이용하는 조명 장치에 관한 것이다. 상기 제1 다이는 제1 스펙트럼의 복사를 생성하도록 구성되고, 상기 제2 다이는 제2 스펙트럼의 복사를 생성하도록 구성된다. 상기 LED 기반 광원은 자신의 적어도 일부 상에 제1 텍스처링(texturing)을 갖는 1차 광학기를 더 이용하고, 선택적으로 상기 LED 기반 광원에 결합되고 상기 LED 기반 광원에 의해 생성되는 빛을 시준(collimate)하도록 구성되는 2차 광학기를 더 이용하며, 상기 2차 광학기는 제2 텍스처링을 갖는다. 하나의 예시적인 구현예에서, 상기 1차 광학기는 상기 기판 위로 소정 거리만큼 융기된 반구형 렌즈를 포함한다.
본 발명의 다른 일 태양은 포물면 알루미늄 반사기(PAR)38 형식 규격으로 구성된 조명 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 제1 스펙트럼을 갖는 제1 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 제1 스펙트럼과 상이한 제2 스펙트럼을 갖는 제2 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 LED를 이용하며, 상기 장치에 의해 생성되는 본질적으로 백색인 빛은 상기 제1 복사 및 상기 제2 복사의 혼합을 포함한다. 상기 장치는 역률 보정값(power factor correction), 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED에 대한 동작 전압, 상기 적어도 하나의 제1 LED에 대한 제1 전류 및 상기 적어도 하나의 제2 LED에 대한 제2 전류를 제공하기 위한 스위칭 전력 공급 장치를 더 이용한다. 상기 장치는 소켓과 기계적 및 전기적으로 맞물리기 위한 베이스 및 전기적으로 비전도성인 재료로 만들어지고 상기 베이스에 기계적으로 결합되며 상기 PAR38 형식 규격으로 구성되는 하우징을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 LED, 상기 적어도 하나의 제2 LED 및 상기 스위칭 전력 공급 장치는 상기 하우징 내에 배치된다. 상기 스위칭 전력 공급 장치는, 상기 장치에 의해 생성되는 본질적으로 백색인 빛이 약 2600K 내지 3000K 범위 내의 색온도를 갖고, 10 와트에서 약 700 루멘의 출력을 갖도록, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류를 제어하도록 구성된다.
본 발명의 다른 일 태양은 제1 스펙트럼을 갖는 제1 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 제1 스펙트럼과 상이한 제2 스펙트럼을 갖는 제2 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 LED를 이용하는 조명 장치에 관한 것이다. 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED는 제1 노드 및 제2 노드 사이에서 전기적으로 직렬 접속된다. 동작 전압이 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드를 가로질러 인가될 때 직렬 전류가 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이에서 흐른다. 스위칭 전력 공급 장치가 역률 보정값 및 상기 동작 전압을 제공한다. 상기 적어도 하나의 제1 LED를 통한 제1 전류 및 상기 적어도 하나의 제2 LED를 통한 제2 전류가 상이하도록, 상기 스위칭 전력 공급 장치는 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED 중 하나와 병렬 접속된 적어도 하나의 제어 가능한 전류 경로를 제어하여, 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED 중 상기 하나의 주위로 상기 직렬 전류를 적어도 부분적으로 우회시킨다.
본 발명의 다른 일 태양은 열 천이 동안 LED 기반 조명 장치에 의해 생성되는 백색광의 색온도를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 LED 기반 조명 장치는 제1 스펙트럼을 갖는 제1 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 제1 스펙트럼과 상이한 제2 스펙트럼을 갖는 제2 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 LED를 포함하며, 상기 백색광은 상기 제1 복사 및 상기 제2 복사의 혼합으로부터 생겨난다. 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED는 제1 노드 및 제2 노드 사이에서 전기적으로 직렬 접속되고, 동작 전압이 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드를 가로질러 인가될 때 직렬 전류가 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이에서 흐른다. 상기 방법은 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED에 근접하는 온도를 나타내는 온도 신호를 생성하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제1 LED를 통한 제1 전류 및 상기 적어도 하나의 제2 LED를 통한 제2 전류가 상이하도록, 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED 중 하나의 주위로 상기 직렬 전류를 적어도 부분적으로 우회시키기 위해 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED 중 상기 하나와 병렬 접속된 적어도 하나의 제어 가능한 전류 경로를 상기 온도 신호에 기초하여 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일 태양은 열 천이 동안 LED 기반 광원에 의해 생성되는 백색광의 색온도를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 LED 기반 광원은 열 전도성 기판에 장착되고, 상기 열 전도성 기판은 상기 LED 기반 광원에 근접하여 상기 기판 내에 형성된 함입부(recess)를 갖는다. 상기 장치는 상기 열 전도성 기판 내에 형성된 상기 함입부 내로의 삽입을 위한 탭(tab)을 갖는 인쇄 회로 기판을 포함한다. 상기 장치는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 탭 상에 배치되는 온도 센서를 더 포함하여, 상기 인쇄 회로 기판이 상기 열 전도성 기판 내에 형성된 상기 함입부 내로 삽입될 때 상기 온도 센서가 상기 LED 기반 광원에 근접하여 상기 열 전도성 기판에 본질적으로 내장되도록 한다. 상기 장치는 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되는 복수의 컴포넌트들을 더 포함하며, 이들은 역률 보정값 및 상기 LED 기반 광원에 대한 동작 전압을 제공하기 위한 스위칭 전력 공급 장치를 구성하며, 상기 스위칭 전력 공급 장치는 적어도 하나의 집적 회로(IC) 제어기를 포함한다.
본 개시 내용의 목적을 위해 본 명세서에서 사용된 바처럼, "LED"라는 용어는 전기 신호에 응답하여 복사를 생성할 수 있는 임의의 전계 발광형(electroluminescent) 다이오드 또는 다른 종류의 캐리어(carrier) 주입/접합 기반 시스템을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, LED라는 용어는 전류에 응답하여 발광하는 다양한 반도체 기반 구조물들, 발광 중합체들, 유기 발광 다이오드(OLED)들 및 전계 발광형 스트립(strip)들 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 특히, LED라는 용어는 적외 스펙트럼, 자외 스펙트럼, 및 가시 스펙트럼(일반적으로 약 400 나노미터 내지 약 700 나노미터의 복사 파장들을 포함함)의 다양한 부분들 중 하나 이상에서 복사를 생성하도록 구성될 수 있는 모든 종류의 발광 다이오드들(반도체 및 유기 발광 다이오드들을 포함함)을 지칭한다. LED들의 일부 예들은 다양한 종류의 적외 LED들, 자외 LED들, 적색 LED들, 청색 LED들, 녹색 LED들, 황색 LED들, 호박색 LED들, 오렌지색 LED들 및 백색 LED들(이하에서 추가적으로 논의됨)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 또한, LED들은 주어진 스펙트럼(예컨대 협대역, 광대역)에 대해 다양한 대역폭들{예컨대 반치폭들(full widths at half maximum), 즉 FWHM} 및 주어진 일반 색 분류 내의 다양한 주 파장들(dominant wavelengths)을 갖는 복사를 생성하도록 구성 및/또는 제어될 수 있음을 이해해야 한다.
"스펙트럼"이라는 용어는 하나 이상의 광원에 의해 생성되는 복사의 임의의 하나 이상의 주파수(또는 파장)를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, "스펙트럼"이라는 용어는 가시 범위 내의 주파수들(또는 파장들)뿐만 아니라 적외, 자외 및 전체 전자기 스펙트럼의 다른 영역들 내의 주파수들(또는 파장들)을 지칭한다. 또한, 주어진 스펙트럼은 상대적으로 좁은 대역폭(예컨대 본질적으로 적은 주파수 또는 파장 컴포넌트들을 갖는 FWHM) 또는 상대적으로 넓은 대역폭(다양한 상대적인 세기들을 갖는 몇몇 주파수 또는 파장 컴포넌트들)을 가질 수 있다. 또한, 주어진 스펙트럼은 둘 이상의 다른 스펙트럼들을 혼합(예컨대 복수의 광원들로부터 각각 방출되는 복사를 혼합)한 결과일 수 있음을 이해해야 한다. 본 개시 내용의 목적을 위해, "색"이라는 용어가 "스펙트럼"이라는 용어와 교환 가능하게 사용된다. 그러나, "색"이라는 용어는 일반적으로 관찰자에 의해 지각 가능한 복사의 성질을 주로 지칭하는 데 사용된다(그러나 이러한 사용은 이러한 용어의 범위를 한정하고자 하는 것이 아님). 따라서, "상이한 색들"이라는 용어들은 상이한 파장 컴포넌트들 및/또는 대역폭들을 갖는 복수의 스펙트럼들을 함축적으로 지칭한다. 또한, "색"이라는 용어는 백색광 및 비 백색광 모두와 관련하여 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
"색온도"라는 용어는 일반적으로 본 명세서에서 백색광과 관련하여 사용되지만, 이러한 사용은 이러한 용어의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 색온도는 본질적으로 백색광의 특정한 색 함량 또는 음영(예컨대 불그스레한, 푸르스름한)을 지칭한다. 주어진 복사 샘플의 색온도는 논의 중인 복사 샘플과 본질적으로 동일한 스펙트럼을 방사하는 흑체 복사기의 절대 온도(K)에 따라 통상적으로 특징지어진다. 흑체 복사기 색온도들은 일반적으로 약 700K(통상적으로 사람의 눈에 처음으로 보일 수 있는 것으로 간주됨)로부터 10,000K를 넘는 범위 내에 속하고, 백색광은 일반적으로 1500 내지 2000K보다 높은 색온도들에서 지각된다.
더 낮은 색온도들은 일반적으로 더욱 현저한 적색 컴포넌트 또는 "더 따뜻한 느낌"을 갖는 백색광을 가리키는 반면, 더 높은 색온도들은 일반적으로 더욱 현저한 청색 컴포넌트 또는 "더 차가운 느낌"을 갖는 백색광을 가리킨다. 예컨대, 불은 약 1,800K의 색온도를 갖고, 통상적인 백열 전구는 약 2848K의 색온도를 가지며, 이른 아침의 햇빛은 약 3,000K의 색온도를 갖고, 흐린 한낮의 하늘은 약 10,000K의 색온도를 갖는다. 약 3,000K의 색온도를 갖는 백색광 하에서 보여지는 컬러 이미지는 상대적으로 불그스름한 색조를 갖는 반면, 약 10,000K의 색온도를 갖는 백색광 하에서 보여지는 동일한 컬러 이미지는 상대적으로 푸르스름한 색조를 갖는다.
"제어기"라는 용어는 본 명세서에서 일반적으로 하나 이상의 광원의 동작에 관한 다양한 장치를 기술하기 위해 사용된다. 제어기는 본 명세서에서 논의되는 다양한 기능들을 구현하기 위한 수많은 방식들로(예컨대 전용 하드웨어로) 구현될 수 있다. "프로세서"는 본 명세서에서 논의되는 다양한 기능들을 수행하기 위한 소프트웨어(예컨대 마이크로코드)를 이용하여 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서를 이용하는 제어기의 일례이다. 제어기는 프로세서를 이용하거나 이용하지 않고 구현될 수 있고, 또한 일부 기능들을 수행하기 위한 전용 하드웨어와 다른 기능들을 수행하기 위한 프로세서(예컨대 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로세서 및 연관된 회로)의 결합으로서 구현될 수 있다. 본 개시 내용의 다양한 실시예들에서 이용될 수 있는 제어기 컴포넌트들의 예들은 종래의 마이크로프로세서들, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)들 및 FPGA(Field-Programmable Gate Array)들을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
다양한 구현예들에서, 프로세서 또는 제어기는 하나 이상의 저장 매체(포괄적으로 본 명세서에서 "메모리"로 지칭되며, 예컨대 RAM, PROM, EPROM 및 EEPROM, 플로피 디스크들, 컴팩트 디스크들, 광학 디스크들, 자기 테이프 등과 같은 휘발성 및 비휘발성 컴퓨터 메모리)와 연관될 수 있다. 일부 구현예들에서, 저장 매체들은 하나 이상의 프로세서 및/또는 제어기 상에서 수행될 때 본 명세서에서 논의되는 기능들 중 적어도 일부를 구현하는 하나 이상의 프로그램으로 인코딩될 수 있다. 다양한 저장 매체들은 프로세서 또는 제어기 내에 고정될 수 있거나, 또는 그에 저장된 하나 이상의 프로그램이 본 명세서에서 논의되는 본 개시 내용의 다양한 태양들을 구현하기 위해 프로세서 또는 제어기 내로 로딩될 수 있도록 운반될 수 있다. "프로그램" 또는 "컴퓨터 프로그램"이라는 용어들은 하나 이상의 프로세서 또는 제어기를 프로그램하기 위해 사용될 수 있는 임의의 종류의 컴퓨터 코드(예컨대 소프트웨어 또는 마이크로코드)를 지칭하기 위한 포괄적인 의미로 본 명세서에서 사용된다.
상술한 개념들 및 이하에 보다 구체적으로 논의되는 추가적인 개념들의 모든 결합들은 (이러한 개념들이 상호 배타적이지 않은 경우) 본 명세서에 개시된 진보성 있는 주제 대상의 일부로서 고려됨을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서 명시적으로 사용되고 또한 인용에 의해 포함되는 임의의 개시 내용에 나타날 수 있는 용어는 본 명세서에 개시된 특정한 개념들에 가장 부합하는 의미를 부여받아야 함을 이해해야 한다.
도면들에서, 동일한 참조 기호들은 일반적으로 상이한 도면들 전반에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭한다. 또한, 도면들은 반드시 비율에 맞지는 않으며, 그 대신 일반적으로 본 발명의 원리들을 예시하면서 강조가 주어질 수 있다.
도 1a 및 1b는 각각 본 발명의 일 구현예에 따른 LED 기반 조명 기구의 전방 및 후방 투시도들.
도 2는 도 1a 및 1b의 LED 기반 조명 기구의 분해도.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른, 쌓아올려진 전력 공급 장치를 개략적으로 도시하는 도 1a 및 1b의 LED 기반 조명 기구의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 LED 모듈 및 열 접속기의 상대적인 배치를 도시하는 확대도.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 LED 모듈의 LED 다이 레이아웃(layout)을 개략적으로 도시하는 상부 평면도.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다양한 구현예들에 따른, 텍스처링을 포함하는 LED 모듈들을 도시하는 측면도들.
도 6c는 융기된 반구형 모양을 갖는 도 6a 및 도 6b의 렌즈(203)의 일 실시예를 도시하는 측면도.
도 7a 및 7b는 각각 도 2 및 3에 도시된 반사기 광학기의 투시도 및 단면도.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른, LED 기반 조명 기구에 대한 스포트 조명 응용례를 도시하는 도면.
도 9a 내지 9c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른, LED 기반 조명 기구의 다양한 컴포넌트들이 배치될 수 있는 하우징의 하향도(top-down view), 측면도 및 단면도.
도 9d는 도 9a 내지 9c에 도시된 하우징에 대한 대안적인 하우징을 도시하는 도면.
도 10a 및 10c는 각각 본 발명의 다른 일 구현예에 따른, LED 기반 조명 기구의 분해도 및 조립 단면도.
도 10b는 도 10a의 LED 기반 조명 기구의 커버 렌즈의 하향도.
도 11은 도 10a의 LED 모듈 및 열 싱크의 상대적인 배치를 도시하는 하향도.
도 12a 및 도 12b는 각각 도 10a의 LED 모듈 및 고리형 회로 기판의 측면도 및 하향도.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 다양한 구현예들에 따른, LED 모듈 및 연성 회로 기판의 대안적인 구성들을 도시하는 도면.
도 14는 도 10a의 조명 기구의 다양한 컴포넌트들의 확대도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 직렬 접속된 부하들에 대한 전력 공급 장치의 다양한 전기 컴포넌트들을 도시하는 일반화된 블록도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치의 역률 보정단을 도시하는 회로도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치의 역률 보정단을 연관된 제어기와 함께 도시하는 회로도.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치의 부하 제어단을 도시하는 회로도.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치의 부하 제어단을 연관된 제어기와 함께 도시하는 회로도.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른, 부하 제어단을 제어하기 위한 도 19의 제어기에 의해 구현되는 온도 보상 방법을 나타내는 흐름도.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 20의 온도 보상 방법에 기초하는 생성된 빛의 색온도 대 시간의 두 플롯(plot)들.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 15의 전력 공급 장치가 배치된 인쇄 회로 기판의 예시적인 구성 및 LED 부하들을 구비하는 기판에 대한 상기 인쇄 회로 기판의 결합을 도시하는 도면.
PAR38 조명 기구들에 관한 소정의 구현예들을 포함하는 본 발명의 다양한 구현예들 및 관련된 진보성 있는 개념들이 이하에 기술된다. 그러나, 본 발명은 어떤 특정한 구현 방식에 한정되지 않으며, 본 명세서에 명시적으로 논의된 다양한 실시예들은 주로 예시의 목적을 위한 것임을 이해해야 한다. 예컨대, 본 명세서에 논의된 다양한 개념들은 상이한 형식 규격들 및 광 출력을 갖는 다양한 조명 기구들로 적합하게 구현될 수 있다.
앞서 언급한 바처럼, 본 명세서에 개시된 본 발명의 일부 태양들은 종래의 광원들의 대체에 적합한 고출력 조명 시스템들에 관한 것이다. 이러한 시스템들은 고광도 LED들을 구동하기 위한 효율적이고 소형인 전력 공급 및 제어 컴포넌트들을 열 관리 및 광학 시스템들과 함께 조명 기구 내로 통합시켜, 보통의 범용 백열, 형광 및 할로겐 조명 기구들과 동등한 형태 및 기능 적합성을 제공한다. 출원인들은 고성능 LED 기반 조명 기구의 어떤 컴포넌트 또는 서브시스템도 고립되어 설계될 수 없고 시스템 성능은 상호 관련된 기술적인 사안들의 결과임을 인식 및 이해하였다. 따라서, 시스템의 일 영역에서의 설계상의 선택 사항들의 영향은 다른 영역들에서 바람직하지 않은 결과를 가져올 수 있다. 예컨대, LED 광원으로부터 보다 많은 출력을 생성하려고 시도하는 것은 더욱 높은 전력 밀도의 비용을 감수해야할 수 있으며, 열적 부하는 물론 전체적인 시스템 효율을 악화시킬 수 있다. 다이 및 패키지 제한 사항들을 조작하는 것은 광학기들의 세심한 고려를 통해 대처될 필요가 있는 후속 효과들을 가질 수 있다. 따라서, 이하에 상세히 개시되는 접근법은 효율적인 열 관리 및 전력 관리를 포함하는 다양한 시스템 설계 고려 사항들로 LED 광원 효율 및 기하학적 구조를 최적화하고자 한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일 구현예에 따른 LED 기반 조명 기구(100)의 비한정적인 일례를 도시한다. 조명 기구(100)는 이하에 보다 상세히 기술되는 나사 베이스(110), 베이스 인클로저(base enclosure)(120), 열 싱크(130), 커버 렌즈(140) 및 반사기 광학기(160)를 포함한다. 나사 베이스(110)는 AC 전력을 조명 기구(100)에 공급하기 위한 표준 조명 소켓들 내로 돌려 죄어지도록 구성되므로, 에디슨식(Edison style) 나사 베이스 또는 임의의 다른 적합한 나사 베이스일 수 있다. 베이스 인클로저(120)는 사출 성형과 같은 임의의 종래의 프로세스에 의해 금속 또는 예컨대 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)와 같은 충격에 견딜 수 있는 플라스틱 재료로 만들어질 수 있다. 본 발명의 다양한 구현예들에서, 베이스 인클로저(120)는 열의 전도 및/또는 조명 기구를 가로지르는 냉각 공기 흐름의 촉진에 유용한 핀들(fins)(121)(이하에 기술되는 도 2에 도시됨)과 같은 열 소산(heat dissipation) 특징들을 갖는다. 베이스 인클로저는 예컨대 나사들(125)과 같은 임의의 종래의 고정 수단에 의해 열 싱크(130)에 접속된다.
열 싱크(130)는 예컨대 알루미늄과 같은 열 전도성 재료로부터 형성되고, 상대적으로 경량으로 유지되어 열 소산을 촉진하도록 구성된다. 예컨대, 일 구현예에서, 열 싱크(130)는 우리(cage)와 같은 디자인을 갖고, 열 소산을 위한 실질적인 표면적을 제공하는 복수의 이격 전개된 열 소산 핀들(135)을 포함한다. 열 싱크(130)는 예컨대 모래 분사(sand-blasting)에 의해 열 소산을 촉진하도록 처리될 수 있다.
커버 렌즈(140)는 유리, 아크릴, 또는 폴리카보네이트(polycarbonate)와 같은 임의의 알려진 투명 재료들로부터 만들어질 수 있다. 커버 렌즈(140)는 열 싱크(130)의 층계참들(landings) 위에 놓인 후 나사들과 같은 임의의 종래의 고정 장치 또는 접속기(들)로 부착된다. 일 구현예에서, 도 1a 및 1b에 도시된 바처럼, LED 기반 조명 기구(100)는 PAR38 램프의 형식 규격을 가지며, 이에 따라 이것의 가장 넓은 직경은 4.75 인치로 측정된다. 다른 형식 규격들이 또한 가능하다.
이제 도 2 및 3을 참조하면, 조명 기구(100)의 분해도 및 단면도가 각각 베이스 인클로저(120) 및 열 싱크(130) 내에 수용된 특징들을 나타낸다. 본 발명의 다양한 구현예들에서, 베이스 인클로저(120)는 전력 공급 및 전자 제어 모듈(414)(또한 간단히 본 명세서에서 "전력 공급 장치"로 지칭됨)을 수용하고, 이는 전력 관리 및 드라이버 회로 컴포넌트들(180)(예컨대 전력 공급 장치, 제어기/프로세서 및/또는 메모리 컴포넌트들 등)을 갖는 하나 이상의 인쇄 회로 기판(175)을 포함하며, 전력 관리 및 드라이버 회로 컴포넌트들(180)은 하나 이상의 인쇄 회로 기판(175) 상에 배치되어 LED 모듈(150) 내에 제공되는 발광 다이오드(LED)들을 구동 및 제어하는데, 이에 관해서는 이하에서 보다 구체적으로 기술된다.
전력 공급 장치(414)는 베이스 인클로저의 공간 제약을 고려하면서 자신의 성능을 최적화하기 위해 다양한 구성들을 가질 수 있다. 예컨대, 도 2 및 3에 도시된 것과 같은 일 구현예에서, 전력 공급 장치는 서로의 위에 쌓아올려지고 원하는 간격들로 베이스 인클로저로 고정되는 복수의 인쇄 회로 기판들을 포함한다. 상기 회로 기판들은 이들 사이에서 이어지는 배선들(wires)에 의해 전기적으로 접속된다. 본 발명의 다른 구현예들에서, 연속적인(예컨대 연성) 회로 기판이 예컨대 압연(rolling) 또는 권취(winding)에 의해 베이스 인클로저 내에 제공되는 공간 내에 장착된다. 또 다른 일 구현예에서, 이하 도 10a 및 10c에 대하여 기술되는 바처럼, 단일 회로 기판이 열 싱크에 수직으로 부착된다. 다른 구성들이 또한 가능하다.
본 개시 내용에 따른 조명 기구들과 함께 사용하기에 적합한 LED 기반 조명 유닛들 및 이들의 제어를 위한 방법들에 관한 소정의 일반적인 예들을 예컨대 미국 특허 제6,016,038호 및 제6,211,626호에서 찾아볼 수 있다. 또한, 본 개시 내용에 따른 조명 기구들과 함께 사용하기에 적합한 LED 설비 내에서의 디지털 전력 처리와 전력 및 데이터 관리의 통합에 관한 소정의 일반적인 예들을 미국 특허 제7,233,115호 및 제7,256,554호와 미국 특허 출원 제12/113,320호에서 찾아볼 수 있으며, 이들 각각은 본 명세서에 인용에 의해 포함된다. 본 발명의 실시예들에 따른 전력 공급 및 제어 전자 장치들에 관한 소정의 특정한 예들이 도 15 내지 22와 관련하여 이하 상세히 논의된다.
전력 공급 장치(414)와 LED 모듈(150) 사이의 전기적 접속부들이 열 싱크(130)의 베이스 내의 비아 구멍(via hole)들과 같은 임의의 적합한 방식으로 제공될 수 있다. 상호 접속의 다른 형태들이 또한 가능하다.
본 발명의 다양한 구현예들에서, 도 3에 도시된 바처럼, 열 접속기(190)가 LED 모듈(150)과 열 싱크(130) 사이에 배치되어, 이들 사이에서 열 전도를 제공하여 열 소산을 촉진한다. 열 접속기(190)는 구리와 같은 열 전도성 재료로부터 만들어지고, 유도 납땜(inductive soldering) 또는 임의의 다른 적합한 방법에 의해 LED 모듈의 배면에 부착된다. 이러한 구성은 LED 모듈(150)과 열 싱크(130) 사이의 열 계면들(thermal interfaces)의 수를 최소화하고, 또한 LED 모듈이 보는 열 저항을 감소시킨다. 열 접속기(190)는 열 싱크 내의 공동(cavity) 또는 함입부(recess) 내로 삽입되는 도 3에 도시된 바와 같은 플러그(plug) 또는 슬러그(slug)의 형태를 취하거나, 또는 임의의 다른 적합한 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에 따르면, 열 접속기(190)는 열 싱크 상의 얇은 층으로서 형성되거나, 또는 열 싱크(130)의 표면의 일부 상에 형성되는 구리와 같은 하나 이상의 금속 트레이스(trace)로서 형성될 수 있다. 이후 LED 모듈이 예컨대 유도 납땜을 이용하여 금속 트레이스(들)에 납땜될 수 있다.
도 4는 열 접속기(190), LED 모듈(150) 및 열 싱크(130)의 일부의 확대도이며, 열 싱크(130)의 바깥 테두리들은 열 싱크의 일부만이 도시되어 있음을 나타내도록 점선들에 의해 도시되어 있다. 도시된 바처럼, 하나의 비한정적 실시예에서, 열 접속기(190)는 열 싱크(130)와 같은 높이에 있지 않고 Z1의 양만큼 열 싱크(130)의 표면 위로 연장된다. 따라서, LED 모듈(150)은 Z1의 거리만큼 열 싱크 위에 배치된다. 이처럼 LED 모듈(150)을 열 싱크 표면위에 배치함으로써, 반사기 광학기(160)(도 3에 도시됨)에 대한 LED 모듈(150)의 위치가 최적화될 수 있다. 따라서, 거리 Z1은 예컨대 0.5 mm, 1 mm와 같은 임의의 적합한 값, 또는 임의의 다른 적합한 값을 취할 수 있다.
본 발명의 다양한 태양들은 어떤 특정한 종류의 LED 광원과 함께 사용되도록 한정되지 않으므로, LED 모듈(150)은 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 도 5 및 6a 내지 6c는 LED 모듈(150)이 포함할 수 있는 특징들의 예들을 도시한다. 그러나, 이러한 특징들은 선택적일 뿐이며, LED 모듈(150)의 다른 형태들이 가능함을 이해해야 한다.
도 5에 도시된 바처럼, 일 실시예에 따르면, LED 모듈(150)은 기판(206)(예컨대 인쇄 회로 기판)을 포함하며, 그 위에 복수의 LED 다이(202 및 204)가 배치된다. 개별적인 LED 다이의 속성들은 LED 기반 조명 기구(100)에 대해 요구되는 특정한 종류의 광 출력을 제공하도록 선택된다. 예컨대, 다양한 실시예들에서, 제1 종류의 LED 다이(202)는 제1 스펙트럼을 갖는 제1 복사를 생성하기 위한 하나 이상의 LED 접합(junction)을 포함할 수 있고 제2 종류의 LED 다이(204)는 제1 스펙트럼과 상이한 제2 스펙트럼을 갖는 제2 복사를 생성하기 위한 하나 이상의 LED 접합을 포함할 수 있다. 상기 조명 기구에 대해 두 가지 상이한 종류의 LED들의 일반적인 예가 주어지지만, 각각의 상이한 광원 스펙트럼들의 혼합에 기초한 결과적인 빛을 제공하도록 다양한 상이한 종류의 LED들이 다양한 수/조합으로 함께 이용될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 하나의 예시적인 구현예에서, LED 다이의 발광 속성들은 각각 원하는 색온도의 백색광을 제공하도록 선택된다. 예컨대, 본질적으로 백색인 빛을 생성하도록 구성되는 LED 모듈의 일 구현예는 본질적으로 백색인 빛을 형성하도록 조합되어 혼합하는 상이한 스펙트럼의 전계 발광(electroluminescence)을 각각 방출하는 다수의 다이들을 포함할 수 있다. 다른 일 구현예에서, 백색광 LED는 제1 스펙트럼을 갖는 전계 발광을 상이한 제2 스펙트럼으로 변환시키는 인광체(phosphor) 재료와 연관될 수 있다. 이러한 구현예의 일례에서, 상대적으로 짧은 파장 및 좁은 대역폭 스펙트럼을 갖는 전계 발광은 인광체 재료를 "펌핑(pump)"하고, 이에 인광체 재료는 다소 더 넓은 스펙트럼을 갖는 더 긴 파장의 복사를 방사한다.
도 5를 참조하면, LED 모듈(150) 내의 LED 다이(또는 패키지)의 레이아웃이 LED 기반 조명 기구(100)에 대해 요구되는 종류의 조합광을 제공하도록 선택된다. 어떤 구현예들에서는, LED 기반 조명 기구(100)가 미리 결정된 색온도 또는 미리 결정된 범위의 색온도들을 갖는 백색광을 방출한다. 다양한 구현예들에서, 상기 레이아웃은 직접 방출 LED들(예컨대 본질적으로 단색인 또는 좁은 대역폭의 복사)과 인광체 변환 LED들(예컨대 상대적으로 더 넓은 대역의 복사)의 조합을 포함한다. 예컨대, 일 구현예에서, 제1 복사(503)를 방출하는 복수의 제1 LED들(202)이 제2 복사(505)를 방출하는 복수의 제2 LED들(204)과 조합된다. 제1 LED들(202)은 직접 방출 LED 다이일 수 있고, 제2 LED들(204)은 인광체 변환 LED 다이일 수 있다.
일 구현예에서, 도 5에 도시된 레이아웃은 백색광을 생성하기 위해 사용된다. 제1 LED들(202)은 직접 방출 LED 다이이고, 제2 LED들(204)은 인광체 변환 LED 다이이다. 백색광의 결과적인 상관 색온도(Correlated Color Temperature; CCT)는 청색 방출 LED들{즉, 이러한 비한정적 예에서 제2 LED들(204)}에 적용되는 인광체 재료의 양은 물론 적색 직접 방출 LED들{즉, 이러한 비한정적 예에서 제1 LED들(202)}로부터 오는 빛의 양에 의존한다. 원하는 색점(color point)을 달성하기 위해, 예컨대 인광체 변환 및 직접 방출 LED들을 독립적으로 바이어싱(bias)함으로써 광원 모듈로부터의 적색 방출의 양을 변화시키는 것에 의해 두 파라미터들 모두가 함께 제어된다.
약 2800K의 상관 색온도(CCT)를 갖는 백색광을 제공하기 위한 일 구현예에서, 20개의 제2 LED들(204)(이들 각각은 이 예에서 인광체 변환 LED 다이임)과 6개의 제1 LED들(202)(이들 각각은 이 예에서 직접 방출 LED 다이임)의 혼합이 제공되지만, 다이의 다른 개수들 및 조합들이 가능하다. 제2 LED들(204)은, 노스캐롤라이나주 더럼(Durham)에 소재한 Cree, Inc.로부터 입수 가능한, 백색광을 생성하기 위한 적합한 인광체 재료와 결합된 청색 LED들을 포함한다. 제1 LED들(202)은 노스캐롤라이나주 더럼(Durham)에 소재한 Cree, Inc.로부터 또한 입수 가능한 적색 LED들을 포함한다. 본 발명의 어떤 구현예들에서는, 인광체 변환 LED 다이{예컨대 제2 LED들(204)}에 대한 직접 방출 LED 다이{예컨대 제1 LED들(202)}의 비율이 약 85 내지 90의 범위 내의(또는 그보다 더 높은) 높은 연색 지수(Color Rendering Index; CRI) 및 약 2800K의 CCT를 제공하도록 선택된다. 도 5의 구현예에서, 이러한 비율은 6개의 직접 방출 LED들 및 20개의 인광체 변환 LED들로 인해 3/10이 된다.
일반적으로, LED 모듈 내의 LED들의 수는 양호한 드라이버 효율 및 발광 효능(efficacy)을 제공하도록 선택된다. 다양한 구현예들에서, 더 큰 수의 보다 작은 LED 칩들이 사용된다. LED 칩들의 크기는 조명 기구의 형식 규격 제약 내에서{특히 반사기(160)의 후방 개구의 직경에 비추어} 최적화되어, 패키징 비용, 기판 및 광학기 비용, 다이 본딩(bonding) 비용, 수율 감소 등에 대하여 균형을 맞춘 양호한 광 출력, 열적 속성들 및 전류 밀도를 제공한다. 일부 구현예들에서, 표준적인 상업적으로 이용 가능한 700 마이크론의 직경을 갖는 LED들이 사용된다. 다른 구현예들에서, 본 발명은 원하는 전체 성능 수준을 유지하면서 LED 모듈의 비용을 더 낮추기 위한 커스터마이징(customize)된 LED 칩들을 이용하는 것을 고려한다. 특히, 광학적, 전기적, 열적, 패키징, 비용 및 에너지 효율 이점들과 같은 복수의 이점들이 LED들의 수 또는 밀도를 증가시킴으로써 달성된다, 첫째로, 다이의 더욱 조밀한 배열은 보다 균일한 광 출력을 생성함으로써 색 혼합, 글레어(glare) 문제들 및 휘도(luminance)를 개선시킨다. 둘째로, 보다 많은 수의 LED들은 이들이 직렬로 접속되면 더 낮은 전류들을 사용할 수 있도록 하며, 이는 보다 낮은 비용의 드라이버들에 의해 제공될 수 있다. 셋째로, 보다 많은 수의 보다 작은 칩들의 전력 밀도는 더 낮으며, 전체적인 열적 성질들이 향상된다. 보다 작은 다이/패키지를 이용함으로써 전력 요구가 감소됨에 따라, 패키징 비용이 또한 하락한다. 마지막으로, 조합된 전기적, 열적 및 광학적 이점들은 전체적인 통합된 시스템의 보다 높은 효율을 낳는다.
일반적으로, 조명 기구(100)의 광 출력의 균일한 시각적 외관을 달성하기 위해 다양한 다이 종류들의 레이아웃이 양호한 색 혼합 및 색 및/또는 색온도의 향상된 균일성을 제공하도록 선택된다. 도 5의 구현예에서, 제1 LED들(202)(예컨대 직접 방출 LED 다이)이 무작위로 분포되는 방식으로, LED 모듈(150)의 테두리들 쪽을 어느 정도 향해서 배치된다. 이러한 구성은 조명 기구(100)로부터 가까운 위치와 먼 위치 모두에서 매우 균일한 색 분포를 제공한다.
다양한 구현예들에서, 개별적으로 제어되는 다이 종류들을 통한 전류들은 LED 기반 조명 기구(100)의 원하는 광속 및 효능을 부분적으로 달성하도록 선택된다. 예컨대, 약 2800K의 CCT 및 약 600 루멘의 광속을 갖는 조명 기구(100)로부터의 백색광 출력을 달성하기 위해, 직렬 접속된 제2 LED들(204)을 통한 전류는 약 0.142 암페어이고, 또한 직렬 접속된 제1 LED들(202)을 통한 전류는 약 0.125 암페어이다. 이러한 PAR38 구현예의 출력 및 효능은 일부 기존 PAR38 램프들의 약 3배의 출력 및 약 2배의 효능이며, 이는 종래의 접근법들에 대한 현저한 개선을 나타낸다.
도 6a 및 6b에 도시된 바처럼, LED 모듈(150)의 다양한 구현예들은 1차 광학기를 더 포함한다. 도 6a 및 6b의 1차 광학기는 하나 이상의 LED 다이를 지원할 수 있는 기판(206) 상에 장착된 렌즈(203)이다. 렌즈(203)는 LED 다이를 덮는 실리콘 렌즈일 수 있다. 일부 구현예들에 따르면, LED 모듈(150)의 1차 광학기는 LED 모듈(150)에 의해 생성되는 빛의 혼합을 촉진시키기 위한 텍스처링을 포함할 수 있다.
예컨대, 도 6a를 참조하면, 렌즈(203)는 범프들(bumps)(205)의 형태로 내부 표면 상에 텍스처링을 포함할 수 있다. 임의의 적합한 수의 범프들(205)이 존재할 수 있으며, 이러한 범프들은 임의의 적합한 모양과 크기를 가질 수 있다. 또한, 범프들(205)은 서로에 대해 임의의 적합한 간격을 취할 수 있으며, 렌즈(203)의 실질적으로 전체적인 내부 표면 위에 또는 렌즈(203)의 내부 표면의 일부만의 위에 형성될 수 있다.
그 대신, 도 6b에 도시된 바처럼, LED 모듈(150)은 범프들(207)에 의해 도시된 바처럼 외부 표면 상에 텍스처링을 갖는 렌즈(203)를 포함할 수 있다. 도 6a와 관련하여 기술된 범프들(205)과 유사하게, 범프들(207)은 임의의 적합한 모양, 크기 및 간격을 취할 수 있고, 임의의 수의 범프들(207)이 포함될 수 있다. 또한, 도 6a에 도시된 범프들(205) 및 도 6b에 도시된 범프들(207)은 렌즈(203)의 일부만을 덮을 수 있고 반드시 전체 렌즈(203)를 덮는 것은 아닐 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 렌즈(203)가 내부 및 외부 표면 모두 위에 텍스처링을 포함할 수 있도록 범프들(205 및 207)이 조합되어 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 범프들(205 및 207)은 1차 광학기의 텍스처링에 대한 비한정적 일례이고, 톱니 형태(indentations), 능선 형태(ridges), 채널 형태(channels), 격자 형태(gratings)와 같은 다른 형태의 텍스처링, 또는 임의의 다른 적합한 종류의 텍스처링이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 렌즈(203)는 일부 실시예들에서 어떤 텍스처링도 전혀 포함하지 않을 수 있음을 이해해야 한다.
또한, 렌즈(203)는 상이한 모양들을 취할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에 따르면, 렌즈(203)는 실질적으로 반구형이다. 그러나, 다양한 구현예들에서, 렌즈(203)는 완벽한 반구형이 아닌 모양을 갖도록 주조된다. 오히려, 반구의 중심이 소정의 거리만큼 융기된다. 도 6c가 일례를 도시한다. 도시된 바처럼, 렌즈(203A)는 완벽한 반구형이 아니고, 기판(206) 위로 H1의 양만큼 융기된 반구형 부분을 포함한다. 따라서, Pcenter로서 도시된 반구의 중심은 기판(206) 위로 H1의 양만큼 융기되고, 제1 LED들(202) 및/또는 제2 LED들(204)의 상부 표면과 실질적으로 동일 평면상에 있을 수 있다. 따라서, 돔(dome)의 윤곽은 빛이 다이를 향해 재지향되어 손실되는 것을 방지하며, 커버 렌즈(140)와 같은 2차 광학기가 1차 광학기로부터 방출되는 빛을 더 많이 포획할 수 있도록 한다. 다양한 구현예들에서, 1차 광학기에 의해 덮이는 영역은 LED 다이의 영역을 넘어, 1차 광학기의 벽들과 연관된 높은 각도들로 인한 광 손실을 감소 또는 제거시키는 정도까지 연장된다. 일 구현예에서, LED 모듈(150)의 LED 다이의 어레이의 직경은 약 7 mm이고, 1차 광학기{예컨대 렌즈(203)}의 직경은 약 11 mm이다.
도 1b, 2 및 3에 도시된 바처럼, LED 기반 조명기구(100)는 또한 반사기 광학기(160)를 포함하며, 이는 LED 모듈(150)에 의해 방출되는 광선의 모양을 만들기 위해 열 싱크(130) 내에 수용된다. 다양한 구현예들에서, 반사기 광학기(160)는 알루미늄과 같은 반사성 재료로 코팅된 플라스틱 재료로부터 만들어진다. LED 모듈(150)은 1차 광학기{예컨대 렌즈(203)}에 의해 방출되는 빛이 반사기 광학기(160)의 후방 개구{즉, 출구 간극(exit aperture)}를 통해 투과되도록 배치된다. 커버 렌즈(140)는 균일한 광선을 제공하기 위해 반사기 광학기(160) 위에 배치된다. 다양한 구현예들에서, 부가적인 홀로그래피 확산기(holographic diffuser)(도시되지 않음)(예컨대 5º 확산기)가 2차 광학기에 부가되어 광 출력을 더 균질화할 수 있다. 그러나, 일부 구현예들에서는 반사기 광학기에 의해 형성된 출구 간극 상에 어떠한 확산기도 포함되지 않을 수 있음을 이해해야 한다. 바람직하게, 각각의 상이한 스펙트럼 LED 광원들의 광 출력(예컨대 하나의 예시적인 구현예에서 청색 및 적색 LED "채널들")의 각도 분포는 거의 동일하다. 일 구현예에서, 반사기 광학기(160)의 90% 반사면을 이용하면, 약 25도의 FWHM 광선 각도(beam angle)로 인해 광학 시스템 효율이 약 83%가 된다.
반사기 광학기(160)는 임의의 적합한 모양을 취할 수 있다. 도 7a에 도시된 바처럼, 반사기 광학기(160)는 각면(facet)을 갖는 표면인 외부 표면(161)을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다양한 태양들은 이러한 측면으로 한정되지 않기 때문에, 외부 표면(161)은 일부 실시예들에 있어서 연속적일 수 있음을 이해해야 한다. LED 모듈이 반사기 광학기(160)의 내부에 배치되므로, 외부 표면(161)의 모양은 반사기 광학기의 기능에 영향을 미치지 않을 수 있다.
반사기 광학기(160)는 또한 도 7b에 보다 상세히 도시된 내부 표면(163)을 포함하며, 도 7b는 도 7a의 선 A-A를 따라 반사기 광학기(160)를 도시한다. 도 7b에 도시된 바처럼, 반사기 광학기(160)의 내부 표면(163)은 텍스처링을 포함할 수 있다. 예컨대, 내부 표면(163)은 하나 이상의 범프(167)를 포함할 수 있고, 이는 임의의 적합한 크기 및 모양을 취할 수 있다. 이러한 텍스처링은 LED 모듈(150)과 같은 LED 광원에 의해 생성되는 빛의 혼합을 촉진할 수 있다. 따라서, 도 7b에 도시된 텍스처링은 선택적이며, 텍스처링이 반사기 광학기(160)의 내부 표면(163) 상에 포함되는 이러한 상황에서 텍스처링은 임의의 적합한 형태 및 패턴을 취할 수 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 반사기 광학기(160)의 내부 표면(163)은 디벗 형태(divots), 능선 형태, 각면 형태(facets), 격자 형태, 기하학적 패턴들의 융기된 표면들의 형태로 텍스처링을 포함하거나, 또는 임의의 다른 적합한 종류의 텍스처링을 포함할 수 있다.
도 6a 내지 6c, 7a 및 7b에 도시된 특징들은 홀로 또는 조합되어 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 일부 실시예들에 따르면, 조명 기구는 텍스처링을 갖는 LED 모듈 및 텍스처링을 갖는 반사기 광학기를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 오직 하나 또는 다른 쪽이 텍스처링될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, LED 모듈이나 반사기 광학기 중 어느 것도 텍스처링되지 않는다.
이제 조명 기구(100)의 다양한 동작 특성들이 기술된다. 예컨대, 일 태양에 따르면, 본 명세서에 기술된 하나 이상의 태양을 구현하는 조명 기구는 약 2700 내지 2800K의 색온도에서 동작할 수 있다. 조명 시스템은 90 이상의, 또는 일부 실시예들에서는 85 내지 90 범위 내의 CRI를 더 나타낼 수 있다. 또한, 조명 시스템은 70 루멘/와트의 출력을 낼 수 있고, 10 와트에서 700 루멘을 제공할 수 있다. 또한, 조명 기구(100) 또는 본 명세서에 기술된 다른 조명 시스템들에 의해 제공되는 광선 각도는 효과적인 실내 또는 실외 조명을 제공하기에 충분할 수 있다. 도 8은 일례를 도시한다.
도 8을 참조하면, 상술한 바처럼, 스포트 조명은 PAR38 형식 규격을 갖는 LED 기반 조명 기구(100)에 대해 특히 유용한 일 응용례이다. 도 8에 도시된 바처럼, 광선(302)의 공간 분포는 약 25도의 광선 각도(304)가 달성되도록 한다. 또한, 이러한 특정한 구현예에서, 조명 기구(100)의 광 출력은 충분히 균일하고, 소정의 천장 높이 및 조명 각도에 대해, 상품 및 다른 흔히 디스플레이되는 물건들의 뛰어난 조명을 제공하도록 스포트 크기가 적절히 크기가 맞추어진다.
요컨대, 조명 기구(100)는 고효율의 내구성 있는 친환경적 LED 기반 램프이고, 이는 표준 조명 하드웨어와 호환되고, 균일한 광 분포를 제공하며, 뛰어난 열 소산 및 연색 속성들을 갖는다. 예컨대, 정상(steady) 상태에서 약 55 루멘/와트로 약 600 루멘의 출력이 본 발명의 일 구현예로 달성되었고, 약 70 루멘/와트로 700 루멘의 출력이 다른 구현예에서 달성되었으며, 이에 의해 종래의 광원들에 비해 실질적인 개선을 제공한다.
도 1a 내지 7b는 하나의 예시적인 조명 기구의 하나 이상의 특징의 비한정적 예들을 도시하였으나, 다른 구성들 및 형식 규격들이 가능함을 이해해야 한다. 예컨대, 일 태양에 따르면, 조명 기구는 슈라우드(shroud) 또는 하우징을 포함할 수 있고, 그 안에는 조명 기구의 하나 이상의 컴포넌트가 배치될 수 있다. 슈라우드는 플라스틱이나, 또는 폴리카보네이트나 ABS와 같은 임의의 다른 적합한 전기적으로 비전도성인 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 슈라우드는 유리로 형성될 수 있으며, 이는 열 소산을 제공할 수 있다. 슈라우드는 조명 기구의 전기적으로 활성인 컴포넌트들에 대한 외부 접근을 차단하여 쇼크나 화재의 위험을 감소시킬 수 있다. 일부 태양들에 따르면, 슈라우드는 조명 기구의 실질적으로 모든 컴포넌트들을 둘러싸고, 열 소산을 촉진하기 위한 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다.
도 9a 내지 9c는 일 실시예에 따른 비전도성 슈라우드의 비한정적 일례를 도시한다. 도 9a는 복수의 구멍들(402)을 포함하는 슈라우드(400)의 하향도를 도시한다. 도 9a의 비한정적 예에서, 복수의 구멍들(402) 각각은 직경이 2 mm 이하이다. 다른 크기들이 또한 가능함을 이해해야 한다. 또한, 임의의 개수 및 배열의 구멍들(402)이 포함될 수 있으므로, 도 9a에 도시된 구멍들(402)의 패턴은 단지 예일 뿐이다. 구멍들(402)의 수 및 배열은 슈라우드의 내부로부터 외부로의 열 소산을 최적화하도록 선택될 수 있으며, 이에 의해 조명기구가 과열되는 것을 방지한다.
도 9b는 도 9a의 슈라우드(400)의 측면도를 도시한다. 이러한 측면도로부터, 구멍들(402) 각각은 선 Y-Y의 방향을 따라, 달리 말해 슈라우드(400)의 길이를 따라 지향됨을 이해해야 한다. 따라서, 구멍의 대칭축(예컨대 선 Y-Y는 하나의 구멍의 대칭축일 수 있음)은 조명 기구의 활성 전기 컴포넌트들을 교차하지 않도록 배치될 수 있다. 구멍들(402)을 이 방향으로 지향시키는 것은 활성 전기 컴포넌트들에 대한 접근을 방지할 수 있고, 따라서 쇼크나 화재의 위험을 감소시킬 수 있다. 그러나, 구멍들(402)에 대한 다른 방향들이 가능하다.
도 9c는 도 9b에 도시된 단면 B-B를 따라 취해진 슈라우드(400)의 단면도이다. 이러한 단면도로부터, 슈라우드(400)는 공동(404)을 포함하도록 형성될 수 있고, 이는 이하 보다 상세히 기술되는 바처럼 전력 공급 장치, 제어 회로, 또는 조명 기구의 다른 요소들을 보유하는 데 적합할 수 있음을 이해할 수 있다.
도 9d는 도 9a 내지 9c에 도시된 슈라우드에 대한 대안적인 슈라우드(400A)를 도시한다. 슈라우드(400A)는 유리로 만들어지고, 구멍들(402)을 갖지 않는다. 오히려, 유리 자체가 충분한 열 소산을 제공할 수 있다. 그러나, 슈라우드(400A)의 모양은 슈라우드(400)의 모양과 유사하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에 따르면, 슈라우드(400A)는 임의의 적합한 방법에 의해 유리 커버 렌즈(140B)에 접속될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 유리 슈라우드(400A)는 슈라우드의 표면적을 증가시키기 위한 핀들로 형성되어 열 소산을 촉진할 수 있다.
도 10a는 다른 일 실시예에 따른 조명 기구(100A)의 분해도를 도시한다. 조명 기구(100A)는 도 9a, 9b 및 9c와 관련하여 앞서 논의된 슈라우드(400)를 포함하며, 이는 이러한 비한정적 예에서 폴리카보네이트 또는 ABS로 만들어진다. 에디슨식 나사 베이스일 수 있는 나사 베이스(110)가 슈라우드(400)에 접속되어 조명 기구(100A)가 종래의 조명 소켓 내로 돌려 죄어지도록 할 수 있다. 조명 기구(100A)는 조명 기구(100A)가 조립될 때 슈라우드(400)의 공동(404) 내에 배치되는 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)를 더 포함한다. 이하에 보다 상세히 기술될 바처럼, 서미스터(thermistor)와 같은 온도 센서(416)가 조명 기구(100A)의 온도를 모니터링하도록 더 포함될 수 있다. 조명 기구(100)와 같이, 조명 기구(100A)는 LED 모듈(150)을 더 포함하고, 이는 열 싱크(130) 내에 심어지거나 또는 그렇지 않으면 열 싱크(130)에 접속되는 열 접속기(190)에 LED 모듈(150)을 유도 납땜함으로써 열 싱크(130)에 장착될 수 있다.
전력 공급 및 제어 전자 장치(414)와 LED 모듈(150) 사이의 전기적 접속은 임의의 적합한 방식으로 제공될 수 있다. 도 10a의 비한정적 구현예에 따르면, 고리형 회로 기판(424)이 제공되고, 이는 LED 모듈(150)의 주위에 배치되고, 도 12a 및 12b에서 보다 상세히 도시되는 바와 같은 하나 이상의 배선 또는 금속 트레이스에 의해 전력 공급 장치(414)에 전기적으로 접속된다. LED 모듈(150)에 대한 전기적 접속을 제공하는 다른 방식들이 또한 가능하다.
조명 기구(100A)는 또한 반사기 광학기(160)를 포함한다. 반사기 광학기(160)는 LED 모듈(150)이 반사기 광학기(160) 내에 배치되도록 열 싱크(130)에 장착되어, LED 모듈(150)로부터 방출되는 빛이 반사기 광학기(160)에 의해 반사, 시준 및/또는 집속(focus)되도록 할 수 있다. 마지막으로, 커버 렌즈(140A)가 포함될 수 있고, 예컨대 슈라우드(400) 내로의 클리핑(clipping), 나사들에 의한 조임, 접착제에 의한 고정, 또는 임의의 다른 적합한 방식으로 조여지는 것과 같은 임의의 적합한 방식에 의해 슈라우드(400)에 고정될 수 있다.
커버 렌즈(140A)의 하향도인 도 10b에 도시된 바처럼, 커버 렌즈는 LED 모듈(150)에 의해 방출되는 빛에 대해 실질적으로 투명하거나 또는 일부 실시예들에서는 확산기일 수 있는 중심 부분(430)을 가질 수 있다. 중심 부분(430)은 그 크기가 반사기 광학기(160)에 실질적으로 대응할 수 있다. 또한 커버 렌즈(140A)는 외부 부분(432)을 포함할 수 있다. 반사기 광학기(160)는 LED 모듈(150)을 빠져나가는 빛이 커버 렌즈(140A)의 중심 부분(430)을 통해 빠져나가도록 제한할 수 있다. 따라서, LED 모듈(150)로부터의 빛은 커버 렌즈(140A)의 외부 부분(432)을 통과하지 않는다. 그러나, 커버 렌즈(140A)의 외부 부분(432)은 조명 기구로부터의 열의 소산을 촉진시키기 위한 하나 이상의 구멍(434)을 포함할 수 있다. 구멍들(434)은 임의의 적합한 수, 모양 및 패턴을 취할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에 따르면, 구멍들(434) 각각은 직경이 약 2 mm 이하이다.
도 10c는 조립시의 조명 기구(100A)의 단면도를 도시한다. 편의상 도 10c에서는 조명 기구(100A)의 모든 컴포넌트들에 도면 부호를 붙이지는 않았다. 그러나, 슈라우드(400)가 커버 렌즈(140A) 및 나사 베이스(110)에 고정되어 조명 기구의 나머지 컴포넌트들이 그 안에 포함되도록 한다는 점을 알 수 있다. 또한, 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)가 회로 기판 상에 장착되며, 이는 열 싱크(130)의 베이스 부분에 수직으로 지향됨을 이해해야 한다.
이제 조명 기구(100A)의 다양한 특징들이 보다 상세히 예시 및 기술된다. 예컨대, 도 11은 LED 모듈(150) 및 열 싱크(130)의 상대적인 배치를 도시한다. 이러한 하향도에 도시된 바처럼, 열 싱크(130)는 열 소산을 촉진시키는 복수의 핀들을 포함한다. LED 모듈(150)은 열 싱크(130)의 중심에 배치되며, 도 11에서 보이지 않는 열 접속기(190) 상에 장착될 수 있다. 땜납 패드들(solder pads)(436)이 고리형 회로 기판(424) 및/또는 열 접속기(190)에 대한 LED 모듈(150)의 납땜을 촉진하도록 포함될 수 있다.
도 12a 및 12b는 고리형 회로 기판(424) 및 LED 모듈(150)의 상대적인 배치를 도시한다. 도시된 두 컴포넌트들의 측면도인 도 12a에 도시된 바처럼, 고리형 회로 기판(424)은 이를 도면의 화살표 방향으로 이동시킴으로써 LED 모듈(150)과 접촉될 수 있다. 도 11에 대하여 앞서 언급한 바처럼, LED 모듈(150)은 LED 모듈(150)에 대한 고리형 회로 기판(424)의 결합을 촉진할 수 있는 하나 이상의 땜납 패드(436)를 포함할 수 있다.
도 12a의 하향도인 도 12b에 도시된 바처럼, 고리형 회로 기판(424)이 LED 모듈(150) 주위에 배치될 수 있다. 고리형 회로 기판은 구멍들(438 및 440)을 포함할 수 있고, 이들은 LED 모듈(150)과 전력 공급 및 제어 전자 장치(414) 사이에서 전기적 상호 접속을 제공하는, 도 10a에 도시된 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)로부터의 전기 배선들을 수용할 수 있다. 임의의 개수의 구멍들 및 구멍들의 임의의 상대적인 배치가 사용될 수 있고, 고리형 회로 기판(424)은 적절한 전기적 기능을 제공하는 데 적합한 하나 이상의 금속 트레이스를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
도 12a 및 12b에 도시된 구성은 비한정적인 일례임을 이해해야 한다. 따라서, 다른 형태의 회로들 및 LED 모듈들이 사용될 수 있다. 예컨대, 도 13a에 도시된 바처럼, 고리형 회로 기판을 이용하는 대안적인 구현예는 LED 모듈의 일면 상에 회로 및 전기적 접속부들을 배치시키는 것을 수반할 수 있다. 도시된 바처럼, LED 모듈(442)은 하나 이상의 전기적 접촉 지점(446)을 갖는 연성 회로(444)에 접속될 수 있다. 전기적 접촉 지점들(446)은 LED 모듈(442)의 단일 면 상에 배열되고, 이는 LED 모듈(442)과 전력 공급 장치 사이의 전기적 상호 접속부들의 형성을 간편하게 할 수 있다. LED 모듈은 다이 본딩에 의해 또는 임의의 다른 적합한 방법에 의해 연성 회로(444)에 접속될 수 있다.
도 13b는 연성 회로(448)가 세라믹 서브마운트(ceramic submount)(450) 상에 장착되는 대안적인 구현예를 도시한다. 이후 LED(452)는 연성 회로(448)에 다이 본딩되거나 또는 세라믹 서브마운트에 직접 다이 본딩될 수 있고, 하나 이상의 와이어 본드(wire bond)(454)에 의해 연성 회로(448)에 와이어 본딩되어 전기적 상호 접속부를 형성할 수 있다. 이후, 세라믹 서브마운트(450)가 열 싱크(130)와 같은 열 싱크, 또는 열 접속기(190)와 같은 열 접속기에 유도 납땜될 수 있다. 다른 구성들이 또한 가능하다.
일 실시예에 따르면, 온도 센서가 조명 기구(100A)에 제공되어 조명 기구의 동작 온도의 측정을 가능하게 하고 조명 기구의 제어를 촉진한다. 온도 센서(416)가 도 10a에 도시되고, 열 싱크(130) 내의 개구 또는 함입부 내에 장착되거나, 열 싱크(130)에 근접하여 장착되거나, 열 접속기(190)의 함입부 내에 배치되거나, LED 모듈(150) 내에 있거나, 또는 임의의 다른 적합한 위치에 장착되어 조명 기구(100A)의 온도의 결정을 가능하게 할 수 있다. 온도 센서(416)는 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)에 접속되어 온도 센서에 대한 전기적 접속을 제공할 수 있다.
도 10a 및 14는 조명 기구(100A) 내의 온도 센서의 배치에 관한 비한정적 일례를 도시한다. 도 10a에 도시된 바처럼, 온도 센서(416)는 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)의 다양한 컴포넌트들(180)을 보유하는 회로 기판(175)의 탭(456) 상에 또는 그에 근접하여, 예컨대 전기 컴포넌트(458) 옆에 배치될 수 있다. 도 14는 조립시의 열 싱크(130), 온도 센서(416), 전력 공급 및 제어 전자 장치(414), 열 접속기(190), LED 모듈(150) 및 고리형 회로 기판(424)의 확대도를 도시한다.
도 14에 도시된 바처럼, 온도 센서(416)는 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)에 대한 회로 기판 상에 장착될 수 있고, 이후 열 싱크(130) 내의 함입부 내로 삽입될 수 있다. 온도 센서는 에폭시 또는 다른 임의의 적합한 방법에 의해 열 싱크(130)의 함입부 내에 고정될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 전력 공급 및 제어 전자 장치를 보유하는 인쇄 회로 기판은 열 싱크(130)의 함입부 내로 삽입되는 탭을 포함한다. 온도 센서(416)는 열 싱크 내로 삽입되는 회로 기판의 탭 상에 배치될 수 있다. 그러나, 다른 구성들이 가능함을 이해해야 한다. 예컨대, 온도 센서(416)는 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)를 보유하는 인쇄 회로 기판과 동일한 인쇄 회로 기판 상에 있을 필요가 없으며, 별개일 수 있다. 또한, 온도 센서(416)는 서미스터와 같은 임의의 적합한 종류의 온도 센서, 또는 임의의 다른 종류의 온도 센서일 수 있음을 이해해야 한다.
도 15는 다양한 색들 및/또는 상관 색온도들을 갖는 유색광 및/또는 백색광을 제공하기 위한 복수의 직렬 접속된 LED 부하들을 포함하는, 다양한 도면들과 관련하여 앞서 논의한 조명 기구(100)의 다양한 전기 컴포넌트들을 도시하는 일반화된 블록도이다. 도 15에 도시된 전기 컴포넌트들 중 일부는 선택적이고, 본 개시 내용에 따른 방법들 및 장치들의 다양한 진보성 있는 실시예들에서 모든 컴포넌트들이 반드시 존재할 필요는 없음을 이해해야 한다.
도 15에 도시된 바처럼, 복수의 LED 광원을 포함하는 조명 기구(100)는 A.C. 입력 전압(514)을 수신하고 LED 광원들에 대한 동작 전압(516)을 제공하는 전력 공급 및 제어 전자 장치(414)를 포함한다. 도 15에는, 복수의 직렬 접속된 부하들을 구성하는 두 개의 상이한 종류의 LED 광원들, 즉 제1 스펙트럼을 갖는 제1 복사(503)를 생성하기 위한 하나 이상의 제1 LED(202) 및 제1 스펙트럼과 상이한 제2 스펙트럼을 갖는 제2 복사(505)를 생성하기 위한 하나 이상의 제2 LED(204)가 도시되어 있다(편의상 도 15에는 상기 하나 이상의 제1 LED가 L1로 표기된 블록으로 도시되어 있고, 상기 하나 이상의 제2 LED가 L2로 표기된 블록으로 도시되어 있음).
하나의 비 제한적인 예시적인 구현예에서, 제1 LED(들)(202)은 본질적으로 단색인 적색광을 포함하는 제1 스펙트럼의 복사를 생성하기 위한 하나 이상의 적색 LED를 포함할 수 있고, 제2 LED(들)은 상대적으로 광대역인 백색광을 포함하는 제2 스펙트럼의 복사를 생성하기 위한 하나 이상의 백색 LED{예컨대 인광체를 조사(irradiate)하는 청색 LED}를 포함할 수 있다. 상기 조명 기구에 의해 생성되는 빛은 제1 복사(503) 및 제2 복사(505)가 모두 존재할 때 이들의 혼합으로부터 생겨난다. 하나의 구체적인 예에서, 상대적으로 적은 수의 적색 LED들(예컨대 6개)이 상대적으로 많은 수의 백색 LED들(예컨대 20개)과 함께 상기 조명 기구 내에서 사용되어 백색광의 특정한 상관 색온도(예컨대 약 2800 내지 3000K) 및 상대적으로 높은 연색 지수(예컨대 약 85 내지 90의 CRI)를 제공한다.
도 15에서, 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204)은 제1 노드(516A) 및 제2 노드(516B) 사이에서 전기적으로 직렬 접속된다. 전력 공급 장치(414)가 동작 전압(516)을 제공할 때, 직렬 전류(550)(IL)가 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이에서 흐른다.
도 15의 블록도에 도시된 바처럼, 전력 공급 장치(414)는 역률 보정값(power factor correction) 및 동작 전압(516)을 모두 제공하기 위한 다단 스위칭 전력 공급 장치일 수 있다. 보다 구체적으로, 전력 공급 장치(414)는 브리지 정류기(506)를 통해 A.C. 입력 전압(514)을 수신하고 역률 보정값 및 동작 전압(516)을 제공하기 위한 역률 보정단(502)을 포함할 수 있다. 역률 보정단(502)에 의해 제공되는 높은 역률 보정값으로 인해, 조명 기구/장치(100)는 인가되는 입력 전압(514)에 대해 본질적으로 저항성인 소자로 보인다.
전력 공급 장치(414)는 또한 노드들(516A 및 516B) 사이에서 직렬 전류(550)의 흐름을 제어하기 위한 부하 제어단(504)을 포함할 수 있다. 특히, 도 15에 도시된 바처럼, 부하 제어단(504)은 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204) 사이의 노드(520)에 결합되고 제2 LED(들)(204)과 병렬로 접속되는 제어 가능 전류 경로(518){스위치(560)를 포함함}를 포함하여, 적어도 부분적으로 직렬 전류(550)를 제2 LED(들)(204) 주위로 우회시킨다. 일 태양에서, 전류 경로(518)는 상기 제1 LED(들)을 통한 제1 전류(552)(I1) 및 상기 제2 LED(들)을 통한 제2 전류(554)(I2)가 상이하도록 제어될 수 있다. 상기 제1 LED(들) 및 제2 LED(들)을 통한 각각의 전류들(I1 및 I2)의 이러한 제어는 상기 조명 기구에 의해 생성되는 빛의 색 또는 색온도의 설정 및 조정을 촉진한다. 이하에 상세히 논의되는 예시적인 구현예의 일 태양에서, 상기 제2 LED(들)로부터 우회되는 상기 제2 전류의 일부는 "재활용"되어 상기 제1 전류에 부가될 수 있다.
도 15가 상기 제2 LED(들)과 병렬인 부하 제어단(504)의 제어 가능한 전류 경로(518)를 구체적으로 도시하지만, 그럼에도 불구하고 상기 제1 LED(들) 및 제2 LED(들) 중 하나 또는 모두의 주위로 직렬 전류(550)의 적어도 일부를 우회시키기 위한, 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204) 중 하나 또는 모두에 병렬인 하나 이상의 제어 가능한 전류 경로가 부하 제어단(504)에서 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 도 15에 또한 도시된 바처럼, 부하 제어단(504)은 이하에 더 논의되는 바와 같이 제어 가능한 전류 경로(518) 내의 스위치(560)는 물론 부하 제어단(504) 내의 다른 컴포넌트들의 제어를 촉진하기 위한, 동작 전압(516)과 상이한 전압(517)을 역률 보정단(502)으로부터 수신할 수 있다.
도 15에 도시된 실시예의 다른 태양에서, 장치/조명 기구(100)는 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204)와 근접하여 배치되고 열적으로 통신하는 하나 이상의 온도 센서(416)(TS)를 더 포함할 수 있다. 부가적으로, 전력 공급 장치(414)는 온도 센서(들)(416)에 의해 제공되는 열 신호(526)를 수신하기 위한, 적어도 부하 제어단(504)과 연관되는 제어기(510)를 포함할 수 있다. 도 15에 또한 도시된 바처럼, 제어기(510)는 열 신호(526) 대신 또는 그에 부가하여 하나 이상의 외부 신호(524)를 수신할 수 있다. 일 태양에서, 제어기(510)는 열 신호(526) 및/또는 외부 신호(524)에 적어도 부분적으로 기초하여 제어 가능 전류 경로(518)를 제어{즉, 스위치(560)를 제어}하기 위한 제어 신호(522)를 부하 제어단(504)에 제공한다. 이러한 방식으로, {제1 LED(들)(202)을 통한} 제1 전류(552) 및 {제2 LED(들)(204)을 통한} 제2 전류(554) 중 하나 또는 모두에 대한 제어는 {온도 신호(526)를 통한} LED 광원들 부근의 시간에 대한 온도 변화들 및/또는 {외부 신호(524)를 통한} 임의의 수의 외부 파라미터들의 함수일 수 있다. 이하에서 도 19와 관련하여 보다 상세히 논의되는 바처럼, 상기 제1 및 제2 전류들 중 하나 또는 모두를 LED 온도의 함수로서 변화시킬 수 있는 능력은, 열 천이들 동안에(예컨대 상기 조명 기구의 전원이 켜진 후의 열적 정상 상태로 LED들이 소정의 시기에 걸쳐 데워짐에 따라) 상기 조명 기구에 의해 제공되는 빛의 색 또는 색온도의 바람직하지 않은 변동을 현저히 완화시킨다.
도 15에 도시된 실시예의 또 다른 태양에서, 전력 공급 장치(414)는 역률 보정단(502)에 결합된 제2 제어기(508)를 포함할 수 있다. 제어기(508)는 역률 보정단(502)에 제어 신호(532)를 제공하여, 다양한 파라미터들 중 임의의 것에 기초하여 상기 역률 보정단에 의해 제공되는 동작 전압(516) 및/또는 전력을 제어한다. 이를 위해, 제어기(508)는 역률 보정단(502)과 연관된 적어도 하나의 전압 또는 전류를 나타내는 제1 신호(528), A.C. 입력 전압(514)의 주파수를 나타내는 제2 신호(534), 또는 외부 신호(530)를 입력들로서 수신할 수 있다. 특히, 제어기(508)의 내부 타이밍은 제2 신호(534)를 통해 "선로 구동(line-driven)"될 수 있다(50Hz 또는 60Hz A.C. 선로 전압 기준의 이용을 통한 정확한 타이밍 특징들을 가능하게 함).
역률 보정단(502)과 연관된 제어기(508) 및 부하 제어단(504)과 연관된 제어기(510) 모두가 도 15의 전력 공급 장치(414) 내에 도시되어 있지만, 제어기들(508 및 510) 중 하나 또는 모두는 본 개시 내용에 따른 장치/조명 기구(100)의 다양한 구현예들에서 존재할 필요가 없는 선택적인 특징들을 구성한다는 점을 이해해야 한다. 부가적으로, 일부의 진보성 있는 실시예들에서, 하나 이상의 제어 신호를 역률 보정단(502) 및 부하 제어단(504) 모두에게 제공하여 이러한 각각의 단들과 관련하여 본 명세서에서 논의된 다양한 기능들을 구현하기 위해 단일 제어기가 이용될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치(414)의 역률 보정단(502)의 세부 사항들을 도시하는 회로도이다. 도 16에 도시된 회로의 전반적인 아키텍처(architecture)는 집적 회로 역률 보정 제어기(602)(U1)에 기초하고, 이러한 전반적인 아키텍처에 기초한 다양한 회로들이 본 명세서에 인용에 의해 포함된 "High Power Factor LED-based Lighting Apparatus and Methods"라는 명칭의 2008년 5월 1일자 미국 가출원 제12/113,320호에 상세히 논의된다.
보다 구체적으로, 역률 보정단(502)은 ST Microelectronics L6562 제어기에 의해 예시되는 역률 보정 제어기(602)를 이용한다. 일부 종래의 응용례들에서, L6562 제어기 및 관련된 ST Microelectronics L6561 제어기는 상대적으로 저전력인 응용례들에서 역률 보정을 위해 흔히 이용되는 "전이 모드(transition mode)"(TM) 기법(즉, 연속 및 불연속 모드들 사이의 경계 주위에서 동작함)을 이용한다. L6561 제어기 및 전이 모드 기법의 세부 사항들은, http://www.st.com에서 입수 가능하고 본 명세서에 인용에 의해 포함되는, Claudio Adragna의 2003년 3월자 ST Microelectronics 응용 노트 AN966, "L6561 Enhanced Transition Mode Power Factor Corrector"에서 논의된다. L6561 제어기와 L6562 제어기 간의 차이점들은, 또한 http://www.st.com에서 입수 가능하고 본 명세서에 인용에 의해 포함되는, Luca Salati의 2004년 4월자 ST Microelectronics 응용 노트 AN1757, "Switching from the L6561 to the L6562"에서 논의된다. 본 개시 내용의 목적을 위해, 이러한 두 제어기들은 일반적으로 유사한 기능을 갖는 것으로 논의된다.
역률 보정을 촉진하는 것에 부가하여, ST Microelectronics L6561 및 L6562 제어기들은 플라이백(flyback) DC-DC 변환기 구현예로서 "비표준" 구성에서 대안적으로 이용될 수 있다. L6561/L6562 제어기들의 이러한 그리고 관련된 대체 응용례들의 세부 사항들은, 각각 http://www.st.com에서 입수 가능하고 본 명세서에 인용에 의해 포함되는, C. Adragna 및 G. Garravarik의 2003년 1월자 ST Microelectronics 응용 노트 AN1060, "Flyback Converters with the L6561 PFC Controller", Claudio Adragna의 2003년 9월자 ST Microelectronics 응용 노트 AN1059, "Design Equations of High-Power-Factor Flyback Converters based on the L6561" 및 Claudio Adragna의 2003년 10월자 ST Microelectronics 응용 노트 AN1007, "L6561-based Switcher Replaces Mag Amps in Silver Boxes"에서 논의된다.
특히, 응용 노트 AN1059 및 AN1060은, 전이 모드에서 동작하고 역률 보정을 수행하여 상대적으로 낮은 부하 전력 요건들(예컨대 약 30와트까지)에 대한 고역률 단일 스위칭단 DC-DC 변환기를 제공하기 위한 L6561 제어기의 적합성을 이용하는 L6561 기반 플라이백 변환기(고역률 플라이백 구성)에 대한 한 가지 예시적인 구성을 논의한다. 상기 플라이백 변환기 구성은 전압 조절 피드백 제어 루프를 필요로 하며, 이는 상기 변환기에 의해 제공되는 DC 출력 전압의 샘플을 입력으로서 수신하고 L6561 제어기의 INV 입력에 인가되는 오류 신호를 피드백으로서 제공한다.
http://www.st.com에서 입수 가능하고 본 명세서에 인용에 의해 포함되는, Claudio Adragna의 2003년 11월자 ST Microelectronics 응용 노트 AN1792, "Design of Fixed-Off-Time-Controlled PFC Pre-regulators with the L6562"는 전이 모드 방법 및 고정 주파수 연속 전도 모드 방법에 대한 대안으로서 역률 보정기 전조절기(pre-regulator)를 제어하기 위한 다른 접근법을 논의한다. 특히, 예컨대 펄스 폭 변조 신호의 온 타임(on-time)만이 변조되고 오프 타임(off-time)은 일정하게 유지(스위칭 주파수에서의 변조를 야기함)되는 FOT("Fixed-Off-Time") 제어 방법이 L6562 제어기와 함께 이용될 수 있다. 전이 모드 접근법과 같이, L6562 제어기를 이용하는 것으로 통상적으로 간주되는 FOT("Fixed-Off-Time") 제어 방법은 전압 조절 피드백 제어 루프를 유사하게 필요로 한다.
도 16으로부터 볼 수 있는 바처럼, 앞서 논의한 L6561 및 L6562 제어기에 대한 종래의 응용례들과는 달리, 역률 보정단(502)은 동작 전압(516)을 조절하기 위한 어떠한 피드백 제어 루프도 필요로 하지 않고, 이에 의해 종래의 구현예들에 비하여 회로 설계가 간단해진다. 특히, 출원인들은, 본질적으로 고정된/안정된 부하 전력 요건들을 수반하는 구현예들에 대해 효과적인 동작을 달성하기 위해 전압 조절 피드백 제어 루프가 필요하지 않다는 점을 인식 및 이해하였다. 특히, 발광 다이오드들(LED들) 자체를 수반하는 부하들은, 다양한 직렬, 병렬, 또는 직렬/병렬 구성들로 상호 접속된 단일 LED 또는 복수의 LED들이 부하를 가로지르는 특정한 전압을 좌우한다는 점에서, 본질적으로 전압 조절 소자들이다. 따라서, 역률 보정단(502)은 피드백 제어 루프를 필요로 하지 않고 적합하게 안정적인 동작 전압(516) 및 전력을 LED 부하에 제공하도록 신뢰성 있게 구성될 수 있다.
도 16의 회로도에서, 역률 보정단(502)은 강압형(buck type) DC-DC 변환기 구성에 기초하며, 여기서 역률 보정 제어기(602)는 스위치(604)(트랜지스터 Q1에 의해 구현됨)를 제어하고, 스위치는 다음으로 인덕터(변압기 T1의 권선들 중 하나에 의해 제공됨)에 대한 에너지 저장 및 방출 사이클을 좌우한다. 보다 구체적으로, 트랜지스터 스위치(604)가 "온(on)"이거나 닫히는(즉, 인덕터들로서 작용하는 변압기 권선을 가로질러 전압을 인가함) 간격들 동안에, 인가된 전압에 기초하여 인덕터를 통해 전류가 흐르고 인덕터는 이것의 자기장 내에 에너지를 저장한다. 스위치가 "오프(off)"로 되거나 열리는(즉, 전압이 상기 인덕터로부터 제거됨) 때에, 인덕터에 저장된 에너지는 다이오드 D9를 통해 필터 커패시터 C7로 옮겨지며, 이를 가로질러 동작 전압(516)이 제공된다(즉, 커패시터는 인덕터 에너지 저장 사이클들 사이에서 본질적으로 연속적인 에너지를 제공함).
역률 보정단(502)은 다양한 회로 컴포넌트들의 적합한 선택에 기초하여 다양한 상이한 입력 전압들(514), 동작 전압들(516) 및 부하 직렬 전류(550)(IL)에 대하여 구성될 수 있다. 특히, R10 및 R11에 의해 형성되는 저항기 분할기 네트워크(606)는, 부하를 구성하는 직렬 접속된 LED들의 종류 및 수가 목표 동작 전압을 본질적으로 결정한다는 점에서, 부하를 통한 직렬 전류(550)를 실질적으로 결정한다. 도 16의 특정한 회로 예에서, 회로는 120 볼트 RMS의 입력 전압을 받아들이고, 약 150 ㎃의 직렬 전류(550)와 함께 약 80 볼트의 동작 전압을 제공하도록 구성된다. 도 16에 도시된 회로의 일 태양에서, 역률 보정 제어기(602)는 FOT("Fixed-Off-Time") 제어 기법을 이용하여 스위치(604)(Q1)를 제어하도록 구성된다. FOT 제어 기법은 강압 구성을 위해 상대적으로 더 작은 변압기 T1을 이용할 수 있도록 한다. 이는 상기 변압기가 보다 일정한 주파수에서 동작할 수 있도록 하며, 이는 또한 주어진 코어(core) 크기에 대해 보다 높은 전력을 부하에 전달한다.
일부 예시적인 구현예들에서, A.C. 입력 전압(514)은 A.C. 조광기(dimmer)의 출력으로부터 도출될 수 있다(A.C. 조광기는 또한 A.C. 선로 전압을 입력으로서 수신함). 다양한 태양들에서, A.C. 조광기에 의해 제공되는 전압(514)은 예컨대 전압 진폭 제어 또는 듀티(duty) 사이클(위상) 제어되는 A.C. 전압일 수 있다. 하나의 예시적인 구현예에서, A.C. 조광기를 통해 전력 공급 장치(414)에 인가되는 A.C. 전압(514)의 RMS 값을 변경함으로써, 동작 전압(516){그리고 또한 직렬 전류(550)}이 유사하게 변경될 수 있고, 따라서 A.C. 조광기는 조명 기구에 의해 생성되는 빛의 전체 밝기를 변경하는 데 이용될 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치(414)의 역률 보정단(502)을 연관된 제어기(508)와 함께 도시하는 회로도이다. 도 17에 도시된 역률 보정단(502)은 많은 두드러진 측면들에 있어서 도 16에 도시된 것과 실질적으로 유사하지만, 일부 특정한 컴포넌트 값들은 상이한 동작 파라미터들(예컨대 입력 전압, 동작 전압, 전류)의 가능성을 예시하고자 상이할 수 있다. 도 15와 관련하여 앞서 논의한 바처럼, 선택적인 제어기(508)가 역률 보정단(502)과 연관하여 사용되어, 동작 전압(516) 및/또는 직렬 전류(550)를 제어하고, 이에 따라 역률 보정단에 의해 제공되는 전력을 제어하기 위해 저항기 분할기 네트워크(606)에 인가되는 제어 신호(532)를 제공할 수 있다. 제어기(508)는 제어기(508)에 대한 입력들로서 제공되는 다양한 파라미터들 중 임의의 것에 기초하여 제어 신호(532)를 생성할 수 있다. 도 19와 관련하여 이하에서 더 논의되는 바처럼, 하나의 예시적인 구현예에서 제어기(508)에 의해 제공되는 제어 신호(532)는 펄스 폭 변조(PWM) 제어 신호일 수 있고, 이것의 듀티 사이클은 저항기 분할기 네트워크(606)에 의해 수립되는 전압들에 영향을 미치며, 따라서, PWM 제어 신호(532)의 듀티 사이클을 변경함으로써, 역률 보정단(502)에 의해 제공되는 동작 전압(516) 및/또는 직렬 전류(550)가 제어기(508)에 의해 변경될 수 있다.
제어기(508)가 그에 응답하여 제어 신호(532)를 변경시킬 수 있는 파라미터들에 대하여, 도 17에 도시된 바와 같이 제어기(508)는 역률 보정단(502)과 연관된 적어도 하나의 전압 또는 전류를 나타내는 하나 이상의 입력들(528)을 수신할 수 있다{예컨대 IC U3의 핀 6은 스위치 Q1을 제어하는 신호를 수신하도록 결합되고, U3의 핀 2 및 3은 저항기 분할기 네트워크(606)와 연관된 전압에 결합됨}. 이러한 방식으로, 제어기(508)는 피드백 제어 기능을 제공할 수 있고, 역률 보정단(502)과 연관된 다수의 모니터링되는 회로 파라미터들 중 임의의 것에 응답하여 제어 신호(532)를 제공할 수 있다.
제어기(508)는 또한 A.C. 입력 전압(514)의 주파수를 나타내는 신호(534){R15, R18 및 R19에 의해 형성되는 저항기 분할기 네트워크를 통해 IC U3의 핀 7에 인가됨}를 수신할 수 있다. 특히, 제어기(508)의 내부 타이밍은 신호(534)를 통해 "선로 구동"될 수 있으며, 이는 50 Hz 또는 60 Hz A.C. 선로 전압 기준의 이용을 통한 정확한 타이밍 특징들을 가능하게 한다. 하나의 예시적인 응용례에서, 제어기(508)는 부하를 구성하는 LED 광원들의 "타임 인(time in) 동작"에 대한 척도로서 신호(534)를 통해 A.C. 입력 전압(514)의 주기 카운트(cycle count)를 유지(예컨대 영점 교차들을 모니터링)할 수 있다. 또한, 제어기(508)는 LED들과 연관된 노화 효과를 보상하기 위해 동작 시간에 기초하여 제어 신호(532)를 통해 역률 보정단의 동작 파라미터들을 조절할 수 있다{예컨대 노화된 LED들의 낮아진 효율/감소된 광속을 보상하기 위해 동작 전압(516) 및/또는 직렬 전류(550)를 증가시킴}. 노화 효과를 보상하기 위해 역률 보정단의 동작 파라미터들을 조절하는 것 대신 또는 그에 부가하여, 제어기(508)는 LED 광원들의 "타임 인 동작"과 연관된 정보를 이용하여 소정의 "잔존 램프 수명" 표시를 제공할 수 있다. 예컨대, 제어기(508)는 생성된 빛에 눈에 띄게 영향을 미치도록 LED 부하에 제공되는 전력을 변조(예컨대 의도적으로 빛의 휘도를 변조하거나 명멸시킴)하는 제어 신호(532)를 제공하여, 의도적으로 변조된 빛을 통해 소정의 조건(예컨대 램프 연령)에 관한 정보를 제공할 수 있다.
부가적으로, 제어기(508)는 하나 이상의 외부 신호(530)(예컨대 도 17의 예에서 IC U3의 핀 5에 인가됨)를 수신하여 역률 보정단(502)의 제어가 매우 다양한 외부 조건들(예컨대 온도 조건들, 주변광 조건들, 다른 환경 조건들, 과전압 또는 부하 파괴 조건들, 비상 조건들, 움직임 등) 중 임의의 것에 기초할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 하나 이상의 외부 신호에 응답하여, 상기 제어기는 의도적으로 변조된 빛을 통해 상기 외부 신호(들)에 의해 표현되는 일부 조건에 관한 정보를 제공하기 위해 상기 역률 보정단의 하나 이상의 동작 파라미터를 조절하는 제어 신호(532)를 제공하고/하거나 LED 부하에 제공되는 전력을 변조할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치(414)의 부하 제어단(504)의 세부 사항들을 도시하는 회로도이다. 역률 보정단(502)과 유사하게, 도 18에 도시된 부하 제어단(504)의 전반적인 회로 아키텍처는 IC U4로서 도시된 ST Microelectronics L6562 집적 회로 제어기에 기초하며, 이는 FOT(Fixed-Off Time) 제어 기법을 이용하고 강압형 변압기 구성으로 구현된다. 특히, U4로 구성되는 IC 제어기(562)는 스위치(560)(트랜지스터 Q6에 의해 구현됨)을 제어하여 전류 경로(518)를 또한 제어하는데, 여기에는 또한 인덕터 L3가 상기 강압형 변압기 구성 내의 에너지 저장/방출 소자로서 배치된다.
도 15와 관련하여 앞서 논의된 바처럼, 도 18에서 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204)은 노드들(516A 및 516B) 사이에서 직렬 접속되며, 이를 가로질러 동작 전압(516)이 제공된다. 제어 가능 전류 경로(518)는 직렬 접속된 제1 LED(들)(202)와 제2 LED(들)(204) 사이의 노드(520)에 결합된다. 직렬 접속된 LED 부하들 각각에 대해 도 18에서는 예시의 목적을 위해 오직 하나의 LED가 도시되었지만, 앞서 논의된 바처럼 LED 부하들(202 및 204) 각각은 다양한 직렬, 병렬, 또는 직병렬 배열들 중 임의의 것으로 접속된 복수의 LED 광원들을 포함할 수 있고, 상이한 수의 소정 종류의 LED를 가질 수 있음이 이해된다. 본 명세서에 논의된 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 LED(들)(202)는 약 6개의 직렬 접속된 적색 LED들을 포함할 수 있고, 제2 LED(들)(204)는 약 20개의 직렬 접속된 백색 LED들을 포함할 수 있다. 적색 LED에 대한 순방향 동작 전압이 약 3.3 볼트이고 백색 LED에 대한 순방향 동작 전압이 약 3 볼트라고 가정하면, 이 예에서 노드들(516A 및 516B)을 가로질러 인가되는 적합한 동작 전압(516)은 약 80 볼트(즉, [3.3 볼트 x 6] + [3 볼트 x 20])가 될 것이다.
스위치(560)와 그 다음 전류 경로(518)의 제어를 통해, 도 18의 부하 제어단(504)은 노드들(516A 및 516B) 사이에서 직렬 전류(550)의 흐름을 제어한다. 특히, 스위치(560)의 동작을 통해, 제1 LED(들)을 통한 제1 전류(552)(I1) 및 제2 LED(들)을 통한 제2 전류(554)(I2)가 상이하도록, 직렬 전류(550)는 제2 LED(들)(204) 주위로 적어도 부분적으로 우회될 수 있고, 특히, 스위치(560)가 "온" 또는 전도중인 때에, 인덕터 L3는 저항기 R38을 통해 접지 전위에 접속되고, 이에 의해 노드들(516A 및 516B) 사이에 교류 경로를 제공하고 직렬 전류(550) 중 적어도 일부가 제2 LED(들)(204) 주위로 우회될 수 있도록 한다. 도 18의 회로에서, IC 제어기(562)에 의해 제어되는 바에 따른 스위치(560)의 듀티 사이클, 그리고 따라서 제1 전류(552)와 제2 전류(554) 간의 차이는 R41 및 R16에 의해 구성되는 저항기 분할기 네트워크(652)에 의해 설정된다. 도 18에 도시된 특정한 예에서, R41은 10㏀이고 R16은 20㏀이며, 약 80 볼트의 동작 전압(516) 및 약 150 ㎃의 직렬 전류(550)에 기초하여, 제1 전류(552)는 약 180 ㎃이고 제2 전류(554)는 약 120 ㎃이다. 상술한 내용은 제2 LED(들)로부터 우회되는 직렬 전류의 부분이 손실되지 않고 재활용된다는 점을 예시하며, 이는 그 부분이 저장 요소(인덕터 L3)로 우회되고 최소한의 손실(예컨대 제2 전류로부터 30 ㎃가 공제되어 제1 전류에 부가됨)로 제1 LED(들) 내로 (주기의 다음 절반에) 다시 덤핑(dump)되기 때문이다.
제1 전류(552) 및 제2 전류(554)는 일반적으로 제1 LED(들) 및 제2 LED(들)에 의해 생성되는 제1 복사(503) 및 제2 복사(505)의 각각의 양들(광속)을 결정한다. 따라서, 도 18의 저항기들(R41 및 R16)의 값들을 적합하게 선택함으로써, 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204) 각각에 대해 이용되는 LED들의 종류 및 수에 기초하여, 생성되는 빛의 색 또는 색온도(제1 복사 및 제2 복사의 혼합에 기초함)가 설정될 수 있다.
상술한 내용에도 불구하고, 출원인들은 상이한 종류의 LED들에 대한 전류 대 광속 관계는 온도의 함수로서 상이하게 변화한다는 점을 인식 및 이해하였다. 이러한 현상은 열 천이들이 예상되는 복수의 상이한 종류의 LED들을 수반하는 일부 응용예들에 대해 문제가 될 수 있다. 예컨대, 처음에 소정의 주변 온도에 있다가 이후 동작을 위해 파워업(power-up)되는 시스템이 소정의 열 천이 기간에 걸쳐 "워밍업"되며, 이 기간 동안 전류가 LED들을 통해 흐르기를 시작 및 지속한다. 각각의 직렬 접속된 부하들에 대한 적색 LED들 및 백색 LED들 양쪽 모두를 수반하는 예시적인 구현예에 기초하여, 시스템이 소정의 열적 정상 상태까지 계속 워밍업됨에 따라, 적색 LED(들)로부터의 광속은 온도의 함수로서 백색 LED(들)로부터의 광속과 상이한 속도로 변화하며, 이는 열 천이 기간 동안 생성되는 빛의 색온도에 있어서 뚜렷한 편이를 야기하는데, 보다 구체적으로, 제1 및 제2 전류에 대한 각각의 일정한 값들에서, 시스템이 워밍업됨에 따라 적색 LED(들)로부터의 광속은 백색 LED(들)로부터의 광속보다 빠른 속도로 감소한다. 예컨대, 최초의 파워업 후의 약 20분간의 열 천이 기간에 걸쳐, 생성되는 빛의 색온도는 백색 LED(들)에 비해 적색 LED(들)로부터의 광속이 감소하는 것으로 인해 100K 정도만큼 편이(예컨대 증가)할 수 있다. 일부 응용례들에 대해, 이러한 효과는 바람직하지 않으며, 인간의 눈이 색 편이에 더욱 민감한 보다 낮은 공칭(nominal) 색온도들에서 특히 그러하다.
상기 내용에 비추어, 본 발명의 다른 일 실시예는 복수의 직렬 접속된 상이한 종류의 LED 광원들을 포함하는 조명 장치에서 열 천이들로부터 발생하는 색 및/또는 색온도 편이들을 보상하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
이를 위해, 도 19는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 도 15에 도시된 전력 공급 장치의 부하 제어단(504)을 연관된 제어기(510)와 함께 도시하는 회로도이다. 이러한 실시예의 일 태양에서, 제어기(510)는 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204)와 근접하여 배치되고 열적으로 통신하는 온도 센서(416)로부터 수신되는 온도 신호(526)에 응답하여 부하 제어단(504)을 제어하여 앞서 주목한 열 보상 기능을 제공한다. 그러나, 이러한 열 보상 기능은 제어기(510)가 부하 제어단(504)의 다양한 태양들을 제어하도록 어떻게 구현될 수 있는지에 대한 한 가지 예를 구성할 뿐이며, LED 광원들에 근접한 온도 외의 파라미터들 또는 조건들이 제어기(510)에 입력되어 그에 의해 활용됨으로써 부하 제어단(504)의 제어에 영향을 미칠 수 있음을 이해해야 한다{예컨대, 도 15에 도시된 외부 신호(524)와 관련된 상기 논의를 참조}.
도 19에 도시된 바처럼, 하나의 예시적인 구현예에서 제어기(510)는 집적 회로 전압 조절기 U2로부터 동작 전력을 수신하는 집적 회로 마이크로 제어기 U3를 포함한다. 열적 천이들에 대한 보상에 대하여, 마이크로 제어기 U3는 또한 온도 센서(416) U5에 의해 출력되는 온도 신호(526)를 입력으로서 수신하고, 부하 제어단(504)의 저항기 네트워크/필터(652)에 인가되는 제어 신호(522)를 출력으로서 제공한다. 하나의 예시적인 구현예에서, 온도 센서(416)는 저전력 선형 능동 서미스터 집적 회로일 수 있고, 그 예에는 Microchip Technology, Inc.로부터 입수할 수 있는 MCP9700/9700A 및 MCP9701/9701A 집적 회로군이 포함된다.
하나의 예시적인 구현예에서, 제어기(510)는 펄스 폭 변조(PWM) 제어 신호의 형태로 부하 제어단(504)에 제어 신호(522)를 제공할 수 있고, 이것의 듀티 사이클은 부하 제어단(504)의 저항기 네트워크/필터(652)에 의해 수립되는 전압들에 영향을 미친다. 따라서, PWM 제어 신호(522)의 듀티 사이클을 변경함으로써, 제어기(510)는 또한 제1 LED(들)(202)을 통한 제1 전류(552)와 제2 LED(들)(204)을 통한 제2 전류(554) 간의 차이를 변경할 수 있고, 이에 의해 상이한 LED 종류들에 의해 생성되는 각각의 광속들을 바꿀 수 있다. 온도 신호(526)에 응답하여 PWM 제어 신호(522)의 듀티 사이클을 제어함으로써, 제어기(510)는 열 천이들 동안 생성되는 빛의 색 또는 색온도의 편이들(예컨대, 이는 상이한 종류의 LED들에 대한 상이한 전류 의존적인 전류 대 광속 관계들에 기인함)에 대한 보상을 효과적으로 제공할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른, 온도 신호(526)에 의해 표현되는 온도 변동에 응답하여 PWM 제어 신호(522)의 듀티 사이클을 조절하기 위한 제어기(510)에 의해 구현되는 방법(700)을 나타내는 흐름도를 도시한다. 방법(700)의 일 태양에서, 블록 704에 표시한 바처럼, 온도 신호(526)에 의해 표현되는 온도 변동에 대해 PWM 신호(522)의 듀티 사이클을 관련시키는 관계(예컨대 등식)가 사전에 정의된다. 일단 이러한 관계가 정의되면, 도 20에 도시된 바처럼, 제어기(510)는 온도 신호(526)에 의해 표시되는 바와 같은 온도 센서(416)로부터의 온도값을 획득하고(블록 702), 미리 정의된 관계/등식(블록 704)에 기초하여 듀티 사이클을 측정된 온도의 함수로서 계산한다(블록 706). 이후 제어기(510)는 PWM 제어 신호(522)의 듀티 사이클을 새로 계산된 값으로 조절하고(블록 708), 이 방법은 반복을 위해 블록 702로 돌아간다.
PWM 제어 신호(522)에 대한 온도의 함수로서 듀티 사이클을 지정하는 블록 704의 관계에 대해, 이러한 관계는 이하에 그 예가 상세히 논의되는 교정(calibration) 절차 동안에 경험적으로 결정될 수 있다. 이러한 관계는 소정의 응용예를 위해 요구되는 보상의 정도에 적어도 부분적으로 의존하여 선형, 편적 선형, 또는 비선형 관계로서 모델링될 수 있다. 하나의 예시적인 모델에서, 상기 관계는 아래와 같이 주어지는 선형 등식(이 등식의 다양한 파라미터들은 경험적으로 결정됨)에 의해 좌우된다.
<수학식 1>
PWM 듀티 사이클=[주변 온도 듀티 사이클]-[(온도 판독값)-주변 온도)]*[기울기]
수학식 1에서, "PWM 듀티 사이클"은 도 20의 블록 706에서 계산되는 제어 신호(522)의 듀티 사이클을 지칭하고, "주변 온도 듀티 사이클"은 LED들(202 및 204)이 주변 온도에 있을 때 제1 및 제2 전류들이 생성되는 빛의 원하는 목표 색온도를 제공하게 되는 제어 신호(522)의 듀티 사이클이며, "온도 판독값"은 온도 신호(526)에 의해 표현되는 온도(도 20의 블록 702에서 획득되는 바에 따름)이고, "주변 온도"는 주변의 온도(예컨대 파워 온 이전)이며, "기울기"는 온도의 변화에 대한 듀티 사이클의 변화이다.
하나의 예시적인 구현예에서, 수학식 1에 나타낸 모든 값들은 0과 255사이의 2진값으로 변환된다{이에 따라 이들 각각은 8비트 데이터 워드로서 제어기(510)의 마이크로 제어기 U3에 의해 처리될 수 있음}. 듀티 사이클 값들에 대하여, 255의 이진값은 100%를 나타낸다(즉, 128의 이진값은 약 50%의 듀티 사이클을 나타냄). "온도 판독값" 및 "주변 온도" 파라미터들에 대하여, 일례에서 섭씨로 된 온도는 floor[(온도[℃]*0.01+0.414)/5]*255에 따라 변환된다.
수학식 1의 다양한 파라미터들의 결정을 촉진하기 위한 예시적인 교정 절차에서, 상기 절차의 일 태양은 소정의 예시적인 범위에 걸쳐 PWM 제어 신호(522)의 듀티 사이클을 변경시키고 제1 전류(552) 및 제2 전류(554)를 측정하는 것을 수반한다. 아래의 표 1은 이러한 측정값들의 예를 제공한다.
듀티 사이클(%) 제1 전류(㎃) 제2 전류(㎃)
12.5 177 122
25 168 124
50 155 128
62.5 150 130
75 145 130
교정 절차의 다른 일 태양은 생성된 빛의 색온도를 각각의 제1 및 제2 LED들에 인가되는 다양한 제1 및 제2 전류들의 함수로서 측정하는 것을 수반한다. 이러한 프로세스는 일련의 "인스턴트 온(instant on)" 측광 테스트들을 수반하는데, 여기서는 두 개의 분리된 알려진 전류원들이 상대적으로 짧은 기간 동안에 각각 제1 LED(들) 및 제2 LED(들)에 접속되고 생성된 빛의 색온도는 전류들이 인가되는 몇 초 내에 측정된다. 이후 상기 전류들은 즉시 충분히 오래 꺼져서 다른 한 쌍의 전류들을 인가하기 전에 LED들이 주변의 열적 정상 상태에서 유지되도록 한다. 적색 LED(들)이 제1 LED(들)로서 이용되고 백색 LED(들)이 제2 LED(들)로서 이용되는 하나의 예시적인 구현예에서, 적색 광속이 백색 광속보다 많이 변화하는 것으로 가정될 수 있으므로 제1 전류가 변화하는 동안 제2 전류에 대한 공칭값이 선택될 수 있다. 표 2는 이러한 측정 프로세스의 일례를 제공한다.
제2(백색) 전류(㎃) 제1(적색) 전류(㎃) 상관 색온도(K)
130 150 2994
130 160 2853
130 170 2175
130 180 2777
표 2에 예시된 측정 프로세스에 기초하여, 공칭 목표 동작 색온도가 생성된 빛에 대해 선택될 수 있다. 이러한 목표 색온도에 기초하여, (표 2로부터) 필요한 대응하는 제1 및 제2 전류들이 표 1의 유사한 제1 및 제2 전류들과 매칭되어 수학식 1에 대한 "주변 온도 듀티 사이클"을 결정한다. 예컨대, 목표 색온도가 3000K인 경우, 표 2로부터 이는 주변 온도에서 150㎃의 제1 전류 및 130㎃의 제2 전류에 대응하고, 이는 또한 표 1로부터 PWM 제어 신호(522)에 대한 62.5%의 듀티 사이클에 대응한다. 따라서, 이 예에서 수학식 1에 대한 "주변 온도 듀티 사이클"은 62.5%(255)=159의 이진 값을 가질 것이다.
수학식 1의 다양한 파라미터들의 결정을 촉진하기 위한 교정 절차의 최종적인 태양은 "기울기" 항의 결정을 수반한다. 다시 말하자면, "기울기"항은 파워온 후의 워밍업 기간과 같은 열 천이 동안 생성된 빛의 충분히 안정적인 색 및/또는 색온도를 유지하는 데 필요한 온도의 변화에 대한 듀티 사이클의 변화를 나타낸다. 일례에서, 적합한 기울기 항의 결정은 "기울기" 항에 대한 최초의 시드값(seed value)을 선택하고, 추정되는 열 천이 기간(예컨대 20 내지 30분)에 걸쳐 방법(700)을 반복하며, 생성된 빛의 색온도를 주기적으로 측정하고(예컨대 매 30초마다), 이러한 색온도 측정값들을 시간에 대하여 플로팅(plot)하는 것을 포함한다. 이러한 프로세스는 가장 평평한 색온도 대 시간 플롯을 낳는 적합한 값이 발견될 때까지 "기울기" 항에 대한 상이한 값을 이용하여 반복될 수 있다.
도 21은 두 개의 이러한 예시적인 플롯들을 159의 "주변 온도 듀티 사이클" 이진값(3000K의 목표 색온도를 나타냄) 및 38의 "주변 온도" 이진값(25℃의 주변 온도를 나타냄)에 기초하여 제공한다. 제1 플롯(800)은 4의 이진값을 갖는 "기울기" 항을 이용하여 생성되고, 제2 플롯(802)은 6의 이진값을 갖는 "기울기"항을 이용하여 생성된다. 도 21로부터, 이 예에서 6의 이진값을 갖는 "기울기" 항이 열 천이 기간 동안 현저히 더 평평한 색온도 대 시간 플롯을 낳음을 쉽게 관찰할 수 있다. 따라서, 도 20에 도시된 방법(700)의 블록 704에서 수학식 PWM 듀티 사이클=[159]-[(온도 판독값)-38)]*[6]을 이용함으로써, 이러한 특정한 예에 대해 방법(700)을 구현하는 제어기(510)는 열 천이를 효과적으로 보상하고 열 천이(예컨대 "워밍업") 기간 전체에 걸쳐 약 3000K의 안정된 색온도를 제공한다.
이상의 교정 절차의 전반적인 개요는 도 19에 도시된 제어기(510)의 온도 보상 기능을 효과적으로 구현하기 위해 관심이 되는 다른 종류의 LED 광원들 및/또는 다른 색온도 범위들에 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 일부 사례들에서, 정확히 동일한 하드웨어를 이용하여, 수학식 1의 "주변 온도 듀티 사이클" 항에 대해 단지 상이한 값을 선택함으로써 두 개의 동일한 조명 기구들이 백색광의 현저히 상이한 색들 및/또는 색온도들을 제공하도록 구성될 수 있음을 이해해야 한다. 부가적으로, 수학식 1의 "주변 온도 듀티 사이클" 항은 일부 구현예들에서 미리 결정된 시간의 함수일 수 있다(예컨대, 시간에 걸친 LED들의 점차적인 노화 및 광속 저하를 보상하기 위함). 또한, 앞서 주목한 바처럼, 도 20에 도시된 방법(700)의 블록 704에서 이용된 특정한 관계는, 소정의 응용례에 대해 요구되는 보상의 정도에 적어도 부분적으로 의존하여, 상기 수학식 1에서와 같은 선형 관계로서, 또는 그 대신 편적 선형 또는 비선형 관계로서 모델링될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 공급 장치(414)를 구성하는 복수의 컴포넌트들(180)이 온도 센서(416)와 함께 배치된 인쇄 회로 기판(175)의 예시적인 구성을 도시한다. 도 22는 또한 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204)을 구비하는 기판(420)(예컨대 이전의 도면들에 도시된 열 싱크)을 도시한다. 도 22에 도시된 배열은 온도 센서(416)와 LED들 사이의 열적 접속을 촉진하고, 그에 따라 LED 온도의 효율적인 추적을 촉진한다(예컨대 열 천이 동안 색 및/또는 색온도 안정성을 제공하고자 하는 목적으로). 특히, 제1 LED(들)(202) 및 제2 LED(들)(204)은 열 전도성 기판(420)에 장착되고, 상기 열 전도성 기판은 LED(들)(202 및 204)에 근접하여 상기 기판 내에 형성된 함입부(457)를 갖는다. 인쇄 회로 기판(175)은 함입부(457) 내로의 삽입을 위한 탭(456)을 갖는다. 이를 위해, 도 22의 특정한 도면은 주로 직시각형인 탭과 직사각형 함입부를 도시하지만, 탭(456)은 다양한 모양 및 치수 중 임의의 것을 가질 수 있고, 이러한 탭을 수용하기 위해 보상적으로 함입부(457)가 형성됨을 이해해야 한다. 온도 센서(416)는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 탭 상에 배치되어, 인쇄 회로 기판(175)이 함입부(457) 내로 삽입될 때 상기 온도 센서가 상기 LED들에 근접하여 상기 열 전도성 기판에 본질적으로 내장되도록 한다. 도 15 내지 19와 관련하여 앞서 논의한 바처럼, 전력 공급 장치(414)는 복수의 전이 모드 제어기들에 기초한 복수의 단들을 포함할 수 있고, 전력 공급 장치(414)를 구성하는 복수의 회로 컴포넌트들은 인쇄 회로 기판(175) 상에 적합하게 배치될 수 있다.
다양한 본 발명의 실시예들이 본 명세서에 설명 및 예시되었지만, 본 기술 분야의 당업자들은 본 명세서에 설명된 기능을 수행하고 및/또는 본 명세서에 설명된 결과들 및/또는 이익들 중 하나 이상을 얻기 위한 다양한 다른 수단들 및/또는 구조들을 쉽게 구상할 것이며, 그러한 변형들 및/또는 변경들 각각은 본 명세서에 설명되는 진보성 있는 실시예들의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 보다 일반적으로, 본 기술 분야의 당업자들은, 본 명세서에 설명되는 모든 파라미터들, 치수들, 재료들 및 구성들이 예시적인 것으로 의도되며, 실제 파라미터들, 치수들, 재료들 및/또는 구성들은 본 발명의 가르침이 이용되는 특정한 응용례 또는 응용례들에 의존할 것이라는 것을 쉽게 이해할 것이다. 본 기술 분야의 당업자들은 단지 일상적인 실험을 이용하여, 본 명세서에 설명된 특정한 진보성 있는 실시예들에 대한 많은 균등물들을 인식하거나, 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 실시예들은 단지 예시적으로 제시되며, 첨부된 청구항들 및 그의 균등물들의 범위 내에서, 진보성 있는 실시예들은 구체적으로 설명되고 청구된 바와 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 개시 내용의 진보성 있는 실시예들은 본 명세서에 설명된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 제품, 재료, 키트 및/또는 방법과 관련된다. 또한, 둘 이상의 이러한 특징들, 시스템들, 제품들, 재료들, 키트들 및/또는 방법들의 임의의 결합은 이러한 특징들, 시스템들, 제품들, 재료들, 키트들 및/또는 방법들이 서로 모순되지 않는 경우에 본 개시 내용의 진보성 있는 범위 내에 포함된다.
본 명세서에서 정의되고 사용되는 모든 정의들은 사전적인 정의들, 참고 문헌으로 포함된 문서들 내의 정의들 및/또는 정의된 용어들의 통상의 의미들을 지배하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같은 정관사들 "하나(a 및 an)"는 명확히 달리 지시되지 않는 한은 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같은 "및/또는"이라는 문구는 그와 같이 결합된 요소들, 즉 일부 경우들에서는 결합하여 존재하고 다른 경우들에서는 분리하여 존재하는 요소들 중 "어느 하나 또는 양자"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"과 함께 열거되는 복수의 요소들은 동일한 방식으로, 즉 그와 같이 결합된 요소들 중 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. 문구 "및/또는"에 의해 구체적으로 식별되는 요소들 이외에, 이러한 구체적으로 식별되는 요소들과 관련되거나 무관한 것에 관계 없이, 다른 요소들이 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및/또는 B"에 대한 언급은, "포함하는"과 같은 개방형 표현과 함께 사용될 때, 일 실시예에서 A만을(선택적으로 B 이외의 다른 요소들을 포함함), 다른 일 실시예에서 B만을(선택적으로 A 이외의 다른 요소들을 포함함), 또 다른 일 실시예에서 A 및 B 양자를(선택적으로 다른 요소들을 포함함), 그리고 기타 등등을 지칭할 수 있다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바처럼, "또는"은 앞서 정의된 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예컨대, 목록에서 항목들을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포함적인 것으로서, 즉 다수의 요소들 또는 요소들의 목록 중 적어도 하나를 포함하지만, 둘 이상도 포함하고, 선택적으로는 열거되지 않은 부가적인 항목들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "~중 하나만" 또는 "~중 정확히 하나", 또는 청구항들에서 사용될 때에 "~로 구성되는"과 같이 명확히 달리 지시되는 용어들만이 다수의 요소들 또는 요소들의 목록 중 정확히 하나의 요소의 포함을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "또는"이라는 용어는, "어느 하나", "~중 하나", "~중 하나만" 또는 "~중 정확히 하나"와 같은 배타적인 용어들이 선행할 때 배타적인 대안들(즉, "하나 또는 다른 하나이지만, 양자는 아님")을 지시하는 것으로만 해석되어야 한다. 청구항들에서 사용될 때, "본질적으로 구성되는"은 특허법의 분야에서 사용되는 바와 같은 통상의 의미를 가질 것이다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바처럼, 하나 이상의 요소의 목록과 관련하여 "적어도 하나"라는 문구는 요소들의 목록 내의 요소들 중 어느 하나 이상으로부터 선택되는 적어도 하나의 요소를 의미하지만, 요소들의 목록 내에 구체적으로 열거된 각각의 그리고 모든 요소 중 적어도 하나를 반드시 포함하지는 않고, 요소들의 목록 내의 요소들의 임의의 결합들을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 정의는 또한 "적어도 하나"라는 문구가 지칭하는 요소들의 목록 내에서 구체적으로 식별되는 요소들 이외의 요소들이, 이러한 구체적으로 식별되는 요소들과 관련되거나 무관한 것과 관계없이, 선택적으로 존재할 수 있도록 한다. 따라서, 비제한적인 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 일 실시예에서 B가 없이(그리고 선택적으로 B 이외의 요소들을 포함함) 선택적으로 둘 이상을 포함하는 적어도 하나의 A를, 다른 일 실시예에서 A가 없이(그리고 선택적으로 A 이외의 요소들을 포함함) 선택적으로 둘 이상을 포함하는 적어도 하나의 B를, 또 다른 일 실시예에서 선택적으로 둘 이상을 포함하는 적어도 하나의 A 및 선택적으로 둘 이상을 포함하는 적어도 하나의 B(그리고 선택적으로 다른 요소들을 포함함)를, 그리고 기타 등등을 지칭할 수 있다.
또한, 명확히 달리 지시되지 않는 한은, 둘 이상의 단계 또는 동작을 포함하는 본 명세서에서 청구되는 임의의 방법들에서, 방법의 단계들 또는 동작들의 순서는 방법의 단계들 또는 동작들이 기재된 순서로 반드시 한정되지는 않음을 이해해야 한다.
상술한 명세서는 물론 청구항들에서, "포함하는", "보유하는", "구비하는", "갖는", "수반하는", "유지하는" 등과 같은 모든 전이적인 문구들은 개방형인 것으로, 즉 포함하지만 한정되지는 않는 것으로서 이해되어야 한다. "구성되는" 및 "본질적으로 구성되는"이라는 전이적인 문구들만이 미국 특허청의 특허 심사 절차 매뉴얼의 섹션 2111.03에 설명된 바와 같이 각각 폐쇄적이거나 반 폐쇄적인 전이 문구들일 것이다.

Claims (28)

  1. 조명 장치(100)로서,
    LED 기반 광원(150);
    상기 LED 기반 광원에 결합된 광학기(160);
    상기 LED 기반 광원에 결합된 열 싱크(130);
    소켓과 기계적 및 전기적으로 맞물리기 위한 베이스(110); 및
    전기적 비전도성 재료를 포함하고 상기 베이스에 기계적으로 결합되는 하우징(400)
    을 포함하고,
    상기 LED 기반 광원, 상기 광학기 및 상기 열 싱크는 상기 하우징 내에 배치되는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED 기반 광원은 제1 스펙트럼을 갖는 제1 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 제1 스펙트럼과 상이한 제2 스펙트럼을 갖는 제2 복사를 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 LED를 포함하는 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED는 제1 노드 및 제2 노드 사이에서 전기적으로 직렬 접속되고, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드를 가로질러 동작 전압이 인가될 때 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이에서 직렬 전류가 흐르며,
    상기 조명 장치는,
    온도 신호를 생성하기 위해 상기 LED 기반 광원에 근접하여 배치되는 온도 센서; 및
    역률 보정값(power factor correction) 및 상기 동작 전압을 제공하기 위한 스위칭 전력 공급 장치
    를 포함하고,
    상기 스위칭 전력 공급 장치는 상기 온도 신호를 수신하고, 상기 온도 신호에 응답하여, 상기 적어도 하나의 제1 LED를 통한 제1 전류 및 상기 적어도 하나의 제2 LED를 통한 제2 전류가 상이하도록, 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED 중 하나와 병렬 접속된 적어도 하나의 제어 가능한 전류 경로를 제어하여, 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED 중 상기 하나의 주위로 상기 직렬 전류를 적어도 부분적으로 우회시키는 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 플라스틱을 포함하고, 상기 하우징을 통한 공기 흐름을 촉진시키도록 구성되는 복수의 구멍들을 규정하는 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 구멍들은 각각 상기 조명 장치의 전기 컴포넌트들을 교차하지 않도록 지향되는 대칭축을 갖는 조명 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 구멍들 중 적어도 하나는 크기가 약 2 mm 이하인 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 유리로 만들어지는 조명 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 접속된 커버 렌즈를 더 포함하고,
    상기 커버 렌즈 및 상기 하우징은 조합되어 상기 LED 기반 광원, 상기 광학기 및 상기 열 싱크를 실질적으로 둘러싸는 조명 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학기는 출구 간극(exit aperture)을 포함하고,
    상기 LED 기반 광원으로부터의 빛은 상기 출구 간극을 통과하며,
    상기 조명 장치는 상기 출구 간극을 가로질러 상기 하우징 내에 배치되는 확산기를 더 포함하는 조명 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 에디슨형 나사 베이스인 조명 장치.
  11. 기판(206)에 결합된 제1 다이(202) 및 제2 다이(204)를 포함하는 LED 기반 광원(150) - 상기 제1 다이는 제1 스펙트럼의 복사(503)를 생성하도록 구성되고, 상기 제2 다이는 제2 스펙트럼의 복사(505)를 생성하도록 구성되며, 상기 LED 기반 광원은 1차 광학기(203)를 더 포함하고, 상기 1차 광학기는 상기 1차 광학기의 적어도 일부 상에 제1 텍스처링(205, 207)을 가짐 - ; 및
    상기 LED 기반 광원(150)에 결합되고 상기 LED 기반 광원(150)에 의해 생성되는 빛을 시준하도록 구성되는 2차 광학기(160) - 상기 2차 광학기는 상기 2차 광학기의 광 수신 표면의 적어도 일부 상에 제2 텍스처링(167)을 가짐 -
    를 포함하는 조명 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 1차 광학기는 상기 기판(206) 위로 거리(H1)만큼 융기된 반구형 렌즈(203)를 포함하는 조명 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 2차 광학기는 상기 LED 기반 광원에 의해 생성되는 빛이 통과하는 출구 간극을 형성하고, 상기 출구 간극을 가로지르는 확산 요소가 존재하지 않는 조명 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 LED 기반 광원이 열적으로 결합되는 열 싱크와, 상기 열 싱크 내에 또는 상기 열 싱크 상에 장착되는 열 접속기를 더 포함하는 조명 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 열 싱크에 기계적으로 결합되고, 상기 LED 기반 광원에 전력을 제공하기 위한 전력 회로를 수용하기 위한 공동(cavity)을 내부에 갖는 요소를 더 포함하고,
    상기 요소는 나사 베이스에 합치되도록 구성되는 조명 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전력 회로와, 상기 LED 기반 광원 및 상기 전력 회로를 상호 접속시키는 연성 회로를 더 포함하는 조명 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    전기적 비전도성 재료로 형성되는 하우징을 더 포함하고,
    상기 LED 기반 광원, 상기 2차 광학기 및 상기 열 싱크는 상기 요소 내에 배치되는 조명 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 하우징은 열 소산을 촉진하도록 구성되는 하나 이상의 구멍을 규정하는 조명 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 하우징에 결합된 커버 렌즈를 더 포함하고,
    상기 커버 렌즈 및 상기 하우징은 조합되어 상기 LED 기반 광원, 상기 2차 광학기 및 상기 열 싱크를 실질적으로 둘러싸는 조명 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 열 접속기는 구리 플러그인 조명 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 구리 플러그는 상기 열 싱크 위로 융기된 제1 표면을 갖고,
    상기 LED 기반 광원은 상기 구리 플러그의 상기 제1 표면 상에 장착되는 조명 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 조명 장치는 상기 열 싱크 내에 또는 상기 열 싱크에 근접하여 장착되고 상기 LED 기반 광원에 열적으로 결합되는 온도 센서를 더 포함하는 조명 장치.
  23. 제11항에 있어서,
    상기 2차 광학기는 출구 간극을 갖고,
    상기 조명 장치는 상기 출구 간극을 가로질러 배치되는 확산기를 더 포함하는 조명 장치.
  24. 제11항에 있어서,
    상기 LED 기반 광원이 장착되는 세라믹 마운트를 더 포함하고,
    전기적 상호 접속부를 형성하도록 상기 LED 기반 광원이 와이어 본딩되는 연성 회로를 더 포함하는 조명 장치.
  25. 포물면 알루미늄 반사기(PAR)38 형식 규격으로 구성된 조명 장치로서,
    제1 스펙트럼을 갖는 제1 복사(503)를 생성하기 위한 적어도 하나의 제1 LED(202);
    상기 제1 스펙트럼과 상이한 제2 스펙트럼을 갖는 제2 복사(505)를 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 LED(204) - 상기 조명 장치에 의해 생성되는 본질적으로 백색인 빛은 상기 제1 복사 및 상기 제2 복사의 혼합을 포함함 - ;
    역률 보정값, 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED에 대한 동작 전압(516), 상기 적어도 하나의 제1 LED에 대한 제1 전류(552) 및 상기 적어도 하나의 제2 LED에 대한 제2 전류(554)를 제공하기 위한 스위칭 전력 공급 장치(414);
    소켓과 기계적 및 전기적으로 맞물리기 위한 베이스(110); 및
    전기적 비전도성 재료로 만들어지고, 상기 베이스에 기계적으로 결합되며, 상기 PAR38 형식 규격으로 구성되는 하우징(400) - 상기 적어도 하나의 제1 LED, 상기 적어도 하나의 제2 LED 및 상기 스위칭 전력 공급 장치는 상기 하우징 내에 배치됨 -
    을 포함하고,
    상기 스위칭 전력 공급 장치는, 상기 조명 장치에 의해 생성되는 본질적으로 백색인 빛이 약 2600K 내지 3000K 범위 내의 색온도를 갖고, 10 와트에서 적어도 약 700 루멘의 출력을 갖도록, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류를 제어하도록 구성되는 조명 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    제1 개수의 상기 적어도 하나의 제1 LED, 제2 개수의 상기 적어도 하나의 제2 LED, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류 중 적어도 하나는 상기 조명 장치에 의해 생성되는 본질적으로 백색인 빛이 적어도 90의 연색 지수(CRI)를 제공하도록 선택되는 조명 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 제1 복사 및 상기 제2 복사를 수신하도록 배치되는 시준 광학기를 더 포함하는 조명 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제2 LED의 배열과 상기 시준 광학기 중 적어도 하나는, 상기 조명 장치에 의해 생성되는 본질적으로 백색인 빛에 대해 약 25도의 반치폭(FWHM) 광선 각도를 제공하도록 구성되는 조명 장치.
KR1020107010136A 2007-10-09 2008-10-08 일반 조명을 위한 통합 ｌｅｄ 기반 조명 기구 KR101588033B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US97861207P 2007-10-09 2007-10-09
US60/978,612 2007-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100087711A true KR20100087711A (ko) 2010-08-05
KR101588033B1 KR101588033B1 (ko) 2016-01-25

Family

ID=40549823

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107010133A KR20100084650A (ko) 2007-10-09 2008-10-08 복수의 직렬 접속된 부하들의 각각의 부하 전류들을 제어하기 위한 방법들 및 장치들
KR1020107010136A KR101588033B1 (ko) 2007-10-09 2008-10-08 일반 조명을 위한 통합 ｌｅｄ 기반 조명 기구

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107010133A KR20100084650A (ko) 2007-10-09 2008-10-08 복수의 직렬 접속된 부하들의 각각의 부하 전류들을 제어하기 위한 방법들 및 장치들

Country Status (12)

Country Link
US (3) US8390207B2 (ko)
EP (3) EP2198669B1 (ko)
JP (2) JP5514112B2 (ko)
KR (2) KR20100084650A (ko)
CN (2) CN102149960B (ko)
BR (1) BRPI0819082A2 (ko)
ES (2) ES2556264T3 (ko)
NO (1) NO3051586T3 (ko)
PL (2) PL3051586T3 (ko)
RU (2) RU2501195C2 (ko)
TR (1) TR201806777T4 (ko)
WO (2) WO2009048956A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101012635B1 (ko) * 2009-10-26 2011-02-09 우리조명 주식회사 Ｌｅｄ 조명장치

Families Citing this family (188)

* 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
US7821023B2 (en) * 2005-01-10 2010-10-26 Cree, Inc. Solid state lighting component
US7758223B2 (en) 2005-04-08 2010-07-20 Toshiba Lighting & Technology Corporation Lamp having outer shell to radiate heat of light source
CN101836042B (zh) 2007-09-21 2014-11-05 库帕技术公司 发光二极管凹入式灯具
ES2556264T3 (es) 2007-10-09 2016-01-14 Philips Lighting North America Corporation Luminaria basada en unos LED integrados para iluminación general
JP4569683B2 (ja) * 2007-10-16 2010-10-27 東芝ライテック株式会社 発光素子ランプ及び照明器具
US8543249B2 (en) 2008-04-14 2013-09-24 Digital Lumens Incorporated Power management unit with modular sensor bus
US8552664B2 (en) 2008-04-14 2013-10-08 Digital Lumens Incorporated Power management unit with ballast interface
US8754589B2 (en) 2008-04-14 2014-06-17 Digtial Lumens Incorporated Power management unit with temperature protection
US8610377B2 (en) 2008-04-14 2013-12-17 Digital Lumens, Incorporated Methods, apparatus, and systems for prediction of lighting module performance
US8823277B2 (en) 2008-04-14 2014-09-02 Digital Lumens Incorporated Methods, systems, and apparatus for mapping a network of lighting fixtures with light module identification
US8373362B2 (en) 2008-04-14 2013-02-12 Digital Lumens Incorporated Methods, systems, and apparatus for commissioning an LED lighting fixture with remote reporting
EP3361833A3 (en) 2008-04-14 2018-10-31 Digital Lumens Incorporated Modular lighting systems
US8368321B2 (en) 2008-04-14 2013-02-05 Digital Lumens Incorporated Power management unit with rules-based power consumption management
US10539311B2 (en) 2008-04-14 2020-01-21 Digital Lumens Incorporated Sensor-based lighting methods, apparatus, and systems
US8610376B2 (en) 2008-04-14 2013-12-17 Digital Lumens Incorporated LED lighting methods, apparatus, and systems including historic sensor data logging
US8531134B2 (en) 2008-04-14 2013-09-10 Digital Lumens Incorporated LED-based lighting methods, apparatus, and systems employing LED light bars, occupancy sensing, local state machine, and time-based tracking of operational modes
US8805550B2 (en) 2008-04-14 2014-08-12 Digital Lumens Incorporated Power management unit with power source arbitration
US8339069B2 (en) 2008-04-14 2012-12-25 Digital Lumens Incorporated Power management unit with power metering
US8866408B2 (en) 2008-04-14 2014-10-21 Digital Lumens Incorporated Methods, apparatus, and systems for automatic power adjustment based on energy demand information
US8841859B2 (en) 2008-04-14 2014-09-23 Digital Lumens Incorporated LED lighting methods, apparatus, and systems including rules-based sensor data logging
CA2719249C (en) * 2008-06-27 2013-04-16 Toshiba Lighting & Technology Corporation Light-emitting element lamp and lighting equipment
US20100148652A1 (en) * 2008-10-28 2010-06-17 Jan Vetrovec Solid state lighting
JP5333758B2 (ja) 2009-02-27 2013-11-06 東芝ライテック株式会社 照明装置および照明器具
DE102009011350A1 (de) * 2009-03-05 2010-09-09 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einem Kühlkörper
US8954170B2 (en) 2009-04-14 2015-02-10 Digital Lumens Incorporated Power management unit with multi-input arbitration
US8536802B2 (en) 2009-04-14 2013-09-17 Digital Lumens Incorporated LED-based lighting methods, apparatus, and systems employing LED light bars, occupancy sensing, and local state machine
US8593135B2 (en) 2009-04-14 2013-11-26 Digital Lumens Incorporated Low-cost power measurement circuit
JP5515931B2 (ja) * 2009-04-24 2014-06-11 東芝ライテック株式会社 発光装置及び照明装置
DE102009019656A1 (de) * 2009-04-30 2010-11-04 Zumtobel Lighting Gmbh Steuergerät zum Ansteuern einer Leuchte bzw. Beleuchtungsanordnung
US8791499B1 (en) 2009-05-27 2014-07-29 Soraa, Inc. GaN containing optical devices and method with ESD stability
JP5354191B2 (ja) * 2009-06-30 2013-11-27 東芝ライテック株式会社 電球形ランプおよび照明器具
JP5348410B2 (ja) * 2009-06-30 2013-11-20 東芝ライテック株式会社 口金付ランプおよび照明器具
US9291327B2 (en) * 2009-07-06 2016-03-22 Solais Lighting, Inc. Light conditioning for high-brightness white-light illumination sources
CN102549336B (zh) 2009-07-21 2014-11-26 库柏技术公司 将发光二极管(led)模块连接于散热器组件、反光件以及电路
JP2011049527A (ja) * 2009-07-29 2011-03-10 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ照明装置
PL2465329T3 (pl) * 2009-08-14 2020-05-18 Signify North America Corporation Sterowanie zmianą spektralną dla oświetlenia z diodami led ac z możliwością przyciemniania
KR101799483B1 (ko) * 2009-09-04 2017-11-20 필립스 라이팅 홀딩 비.브이. 발광 다이오드와 병렬로 접속되는 제어 회로를 가지는 발광 다이오드 회로
US20110062868A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Domagala Thomas W High luminous output LED lighting devices
US8727565B2 (en) 2009-09-14 2014-05-20 James L. Ecker LED lighting devices having improved light diffusion and thermal performance
JP5683799B2 (ja) * 2009-09-14 2015-03-11 スターライト工業株式会社 自動車用ｌｅｄ用ヒートシンク
US8933644B2 (en) 2009-09-18 2015-01-13 Soraa, Inc. LED lamps with improved quality of light
US9293644B2 (en) 2009-09-18 2016-03-22 Soraa, Inc. Power light emitting diode and method with uniform current density operation
US20130313516A1 (en) * 2012-05-04 2013-11-28 Soraa, Inc. Led lamps with improved quality of light
JP2011071242A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置及び照明装置
CN102032480B (zh) 2009-09-25 2013-07-31 东芝照明技术株式会社 灯泡型灯以及照明器具
CN102032481B (zh) * 2009-09-25 2014-01-08 东芝照明技术株式会社 附带灯口的照明灯及照明器具
US8324789B2 (en) * 2009-09-25 2012-12-04 Toshiba Lighting & Technology Corporation Self-ballasted lamp and lighting equipment
JP2011091033A (ja) * 2009-09-25 2011-05-06 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光モジュール、電球形ランプおよび照明器具
CA3030271C (en) 2009-10-08 2021-08-17 Delos Living, Llc Led lighting system
WO2011053873A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Once Innovations, Inc. Led lighting for livestock development
JP5499660B2 (ja) * 2009-11-26 2014-05-21 東芝ライテック株式会社 照明器具
US20120235576A1 (en) * 2009-12-04 2012-09-20 Alessandro Bizzotto LED Lighting Module with Co-Molded Light Sensor
US10147850B1 (en) 2010-02-03 2018-12-04 Soraa, Inc. System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures
US9101027B2 (en) * 2010-02-10 2015-08-04 Daniel A. Donegan LED replacement kit for high intensity discharge light fixtures
US8777453B2 (en) * 2010-02-10 2014-07-15 Daniel Donegan LED replacement kit for high intensity discharge light fixtures
JP5257622B2 (ja) 2010-02-26 2013-08-07 東芝ライテック株式会社 電球形ランプおよび照明器具
US9482397B2 (en) 2010-03-17 2016-11-01 Once Innovations, Inc. Light sources adapted to spectral sensitivity of diurnal avians and humans
US20120106216A1 (en) * 2010-04-29 2012-05-03 Victor Tzinker Ac-dc converter with unity power factor
US20110278633A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Scott Allen Clifford LED Light Bulb With Integrated Heat Sink
JP5684373B2 (ja) * 2010-05-18 2015-03-11 セルン − ヨーロピアン オーガナイゼーション フォー ニュークリア リサーチ 取付け機構
WO2011153498A2 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 Schwarz Reliance Llc Lighting device
DE102010030061A1 (de) * 2010-06-15 2011-12-15 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben einer Halbleiterleuchtvorrichtung und Farbregelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
JP5785616B2 (ja) * 2010-06-30 2015-09-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 調光可能な照明デバイス
US8803452B2 (en) * 2010-10-08 2014-08-12 Soraa, Inc. High intensity light source
DE102011114880A1 (de) * 2010-10-15 2012-04-19 Ceramtec Gmbh LED-Treiberschaltung
CN201944569U (zh) * 2010-10-29 2011-08-24 东莞巨扬电器有限公司 一种微波感应led灯泡
AU2011323165B2 (en) 2010-11-04 2015-04-23 Osram Sylvania Inc. Method, apparatus, and system for occupancy sensing
US8896235B1 (en) 2010-11-17 2014-11-25 Soraa, Inc. High temperature LED system using an AC power source
US8541951B1 (en) 2010-11-17 2013-09-24 Soraa, Inc. High temperature LED system using an AC power source
US9810419B1 (en) 2010-12-03 2017-11-07 Gary K. MART LED light bulb
US9258855B1 (en) * 2013-04-22 2016-02-09 Gary K. MART Highly efficient LED lighting fixture
CA2822650C (en) * 2010-12-30 2017-03-07 Elumigen Llc Light assembly having light sources and adjacent light tubes
US8638045B2 (en) 2011-02-07 2014-01-28 Cypress Semiconductor Corporation Mutli-string LED current control system and method
US8618742B2 (en) * 2011-02-11 2013-12-31 Soraa, Inc. Illumination source and manufacturing methods
US8525396B2 (en) * 2011-02-11 2013-09-03 Soraa, Inc. Illumination source with direct die placement
US10036544B1 (en) 2011-02-11 2018-07-31 Soraa, Inc. Illumination source with reduced weight
US8643257B2 (en) * 2011-02-11 2014-02-04 Soraa, Inc. Illumination source with reduced inner core size
US8829774B1 (en) 2011-02-11 2014-09-09 Soraa, Inc. Illumination source with direct die placement
US8324835B2 (en) * 2011-02-11 2012-12-04 Soraa, Inc. Modular LED lamp and manufacturing methods
US8922108B2 (en) * 2011-03-01 2014-12-30 Cree, Inc. Remote component devices, systems, and methods for use with light emitting devices
US8608341B2 (en) 2011-03-07 2013-12-17 Lighting Science Group Corporation LED luminaire
US8646942B2 (en) 2011-03-07 2014-02-11 Lighting Science Group Corporation LED luminaire
EP2689639A4 (en) 2011-03-21 2015-10-28 Digital Lumens Inc METHOD, DEVICE AND SYSTEMS FOR PROVIDING A VARIABLE LIGHTING BASED ON A NUMBER OF PERSONNEL
JP5615226B2 (ja) 2011-05-11 2014-10-29 キヤノン株式会社 光量制御装置及びその制御方法、及び表示装置
EP2528416A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-28 Shenzhen Lvsun Electronics Technology Co., Ltd LED streetlight circuit
US8777455B2 (en) * 2011-06-23 2014-07-15 Cree, Inc. Retroreflective, multi-element design for a solid state directional lamp
JP5811329B2 (ja) 2011-07-08 2015-11-11 東芝ライテック株式会社 電源装置
BR112014001467A2 (pt) * 2011-07-25 2017-02-21 Koninklijke Philips Nv sistema para implementar escurecimento com base no sinal da rede elétrica do módulo de iluminação no estado sólido, e, método para prover escurecimento com base no sinal da rede elétrica de um módulo de diodo emissor de luz
US8908403B2 (en) * 2011-08-02 2014-12-09 Dialight Corporation Light emitting diode luminaire for connection in series
US9109760B2 (en) 2011-09-02 2015-08-18 Soraa, Inc. Accessories for LED lamps
JP5540229B2 (ja) * 2011-09-02 2014-07-02 ソラア インコーポレーテッド 向上したｌｅｄランプアクセサリ
KR101326518B1 (ko) 2011-09-02 2013-11-07 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
US9488324B2 (en) 2011-09-02 2016-11-08 Soraa, Inc. Accessories for LED lamp systems
EP2761221B1 (en) * 2011-09-26 2017-10-25 Musco Corporation Lighting system having a multi-light source collimator and method of operating such
US8884517B1 (en) 2011-10-17 2014-11-11 Soraa, Inc. Illumination sources with thermally-isolated electronics
EP2774459B1 (en) 2011-11-03 2021-01-06 Digital Lumens Incorporated Methods, systems, and apparatus for intelligent lighting
US9247597B2 (en) * 2011-12-02 2016-01-26 Lynk Labs, Inc. Color temperature controlled and low THD LED lighting devices and systems and methods of driving the same
US9182082B2 (en) * 2011-12-02 2015-11-10 Boe Technology Group Co., Ltd. LED-light heatsink and LED lamp
CN104106135B (zh) 2011-12-22 2018-02-23 新加坡恒立私人有限公司 光电模块、尤其是闪光灯模块及其制造方法
US8633639B2 (en) * 2012-01-05 2014-01-21 Lustrous Technology Ltd. Multichip package structure and light bulb of using the same
US9510425B1 (en) 2012-02-22 2016-11-29 Theodore G. Nelson Driving circuit for light emitting diode apparatus and method of operation
CN104247562B (zh) * 2012-03-02 2017-06-06 皇家飞利浦有限公司 光源、驱动器的使用和用于驱动的方法
US8567989B2 (en) 2012-03-16 2013-10-29 Osram Sylvania Inc. Heat sink assembly and light
AU2013235436B2 (en) 2012-03-19 2016-12-01 Osram Sylvania Inc. Methods, systems, and apparatus for providing variable illumination
US8985794B1 (en) 2012-04-17 2015-03-24 Soraa, Inc. Providing remote blue phosphors in an LED lamp
US8680755B2 (en) * 2012-05-07 2014-03-25 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting device having reflectors for indirect light emission
US20130293124A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Lighting Science Group Corporation System for generating light having a constant color temperature and associated methods
US8901831B2 (en) 2012-05-07 2014-12-02 Lighting Science Group Corporation Constant current pulse-width modulation lighting system and associated methods
US9310052B1 (en) 2012-09-28 2016-04-12 Soraa, Inc. Compact lens for high intensity light source
US10436422B1 (en) 2012-05-14 2019-10-08 Soraa, Inc. Multi-function active accessories for LED lamps
US9360190B1 (en) 2012-05-14 2016-06-07 Soraa, Inc. Compact lens for high intensity light source
US9995439B1 (en) 2012-05-14 2018-06-12 Soraa, Inc. Glare reduced compact lens for high intensity light source
US9349929B2 (en) 2012-05-31 2016-05-24 Cree, Inc. Light emitter packages, systems, and methods
US10439112B2 (en) * 2012-05-31 2019-10-08 Cree, Inc. Light emitter packages, systems, and methods having improved performance
USD749051S1 (en) 2012-05-31 2016-02-09 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) package
CN103470969A (zh) * 2012-06-08 2013-12-25 赵依军 用于产生定向光束的发光二极管照明装置
TWI514733B (zh) * 2012-07-25 2015-12-21 Phihong Technology Co Ltd 非接觸式轉換系統
US20140056001A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Industrial Technology Research Institute Led light bulb module
CN103687151A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 台湾松尾股份有限公司 驱动电路
US9345112B2 (en) 2013-03-09 2016-05-17 Chia-Teh Chen Microcontroller-based multifunctional electronic switch and lighting apparatus having the same
US11699994B2 (en) 2012-10-15 2023-07-11 Vaxcel International Co., Ltd. Method of tuning light color temperature for LED lighting device and application thereof
US20140104858A1 (en) * 2012-10-17 2014-04-17 Lighting Science Group Corporation Lighting device with integrally molded base and associated methods
DE102013201915A1 (de) * 2012-10-31 2014-05-15 Tridonic Jennersdorf Gmbh Verfahren und Anordnung zur Steuerung von LEDs
US9215764B1 (en) 2012-11-09 2015-12-15 Soraa, Inc. High-temperature ultra-low ripple multi-stage LED driver and LED control circuits
US9761763B2 (en) 2012-12-21 2017-09-12 Soraa, Inc. Dense-luminescent-materials-coated violet LEDs
TWM462333U (zh) * 2013-02-05 2013-09-21 Hep Tech Co Ltd 可調光之發光二極體燈具
US9748460B2 (en) * 2013-02-28 2017-08-29 Flextronics Ap, Llc LED back end assembly and method of manufacturing
US9267661B1 (en) 2013-03-01 2016-02-23 Soraa, Inc. Apportioning optical projection paths in an LED lamp
US9435525B1 (en) 2013-03-08 2016-09-06 Soraa, Inc. Multi-part heat exchanger for LED lamps
KR20140111419A (ko) * 2013-03-11 2014-09-19 삼성전자주식회사 발광소자 조명 및 상기 조명의 제조 방법
US20140265867A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Hergy Lighting Technology Corp. Smart light emitting diode driving apparatus
DE102013205199A1 (de) * 2013-03-25 2014-09-25 Tridonic Gmbh & Co. Kg LED-Konverter mit verbessertem EMI-Verhalten
JP6134185B2 (ja) * 2013-03-29 2017-05-24 株式会社小糸製作所 半導体光源制御装置
CA2910222C (en) 2013-04-30 2022-08-30 Digital Lumens Incorporated Operating light emitting diodes at low temperature
US9103510B2 (en) 2013-05-23 2015-08-11 Feit Electric Company, Inc. Hard-pressed glass light emitting diode flood lamp
WO2014191863A1 (en) 2013-05-30 2014-12-04 Koninklijke Philips N.V. Lighting device having different oleds in series and shunting switch for subset of oleds
JP2015011936A (ja) * 2013-07-02 2015-01-19 株式会社 日本計器鹿児島製作所 長寿命化ｌｅｄランプ
CN103375743B (zh) * 2013-07-30 2016-12-28 横店集团得邦照明股份有限公司 Par20 led射灯
WO2015017655A1 (en) 2013-08-02 2015-02-05 Once Innovations, Inc. System and method of illuminating livestock
US9410664B2 (en) 2013-08-29 2016-08-09 Soraa, Inc. Circadian friendly LED light source
US20150078015A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-19 Switch Bulb Company, Inc. Anti-theft collar for a light bulb
USD732710S1 (en) 2013-09-26 2015-06-23 Ge Lighting Solutions Llc LED lamp with stippled lens
WO2015054611A1 (en) 2013-10-10 2015-04-16 Digital Lumens Incorporated Methods, systems, and apparatus for intelligent lighting
WO2015057556A1 (en) 2013-10-15 2015-04-23 LIFI Labs, Inc. Lighting assembly
CN103542364A (zh) * 2013-10-29 2014-01-29 广西桂林宇川光电科技有限公司 一种暖光led光源
WO2015073890A1 (en) 2013-11-14 2015-05-21 LIFI Labs, Inc. Resettable lighting system and method
US11455884B2 (en) * 2014-09-02 2022-09-27 LIFI Labs, Inc. Lighting system
US9255673B2 (en) 2013-12-27 2016-02-09 Switch Bulb Company, Inc. LED bulb having an adjustable light-distribution profile
CN106061244A (zh) 2014-01-07 2016-10-26 万斯创新公司 用于提高猪繁殖的系统和方法
CN103747597B (zh) * 2014-01-26 2017-02-15 厦门市三安光电科技有限公司 白光照明系统及其控制方法
CN106465499B (zh) 2014-05-22 2018-11-30 莱弗实验室公司 定向照明系统和方法
KR101709080B1 (ko) * 2014-10-29 2017-02-22 주식회사 금경라이팅 광속보상 led 장치 및 방법
EP3262344A4 (en) * 2015-02-25 2018-08-15 Zhaohui Lin Operatory lights and replacement bulbs for operatory lights
JP6511322B2 (ja) * 2015-04-14 2019-05-15 新日本無線株式会社 Ｌｅｄ駆動回路
US20160355124A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Ford Global Technologies, Llc Molded electroluminescent automotive interior components
ITUB20159821A1 (it) 2015-12-31 2017-07-01 St Microelectronics Srl Circuito elettronico per pilotare stringhe di led includente una pluralita' di moduli di regolazione che operano in sequenza
US9867245B2 (en) * 2015-12-31 2018-01-09 Stmicroelectronics S.R.L. Electronic circuit for driving LED strings so as to reduce the light flicker
CN109076682B (zh) 2016-03-29 2021-07-09 昕诺飞北美公司 对家畜进行照明的系统和方法
CN105657918A (zh) * 2016-04-08 2016-06-08 上海复展智能科技股份有限公司 白光led与红光led混合中的红光补偿电路及补偿方法
US10925128B2 (en) 2016-06-10 2021-02-16 Eaton Intelligent Power Limited Current tuneback in light emitting diode luminaires
RU168663U1 (ru) * 2016-08-19 2017-02-14 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электронной техники" (АО "НИИЭТ) Контроллер широтно-импульсного регулирования с фиксированным временем включения
US10440794B2 (en) 2016-11-02 2019-10-08 LIFI Labs, Inc. Lighting system and method
AU2017392797B2 (en) * 2017-01-13 2020-05-21 HotaluX, Ltd. Lamp
DE102018100598A1 (de) * 2018-01-12 2019-07-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum steuern eines stromes einer leuchtdiode
US10674579B2 (en) 2018-01-26 2020-06-02 Abl Ip Holding Llc Lighting fixture with selectable color temperature
WO2019154139A1 (en) * 2018-02-08 2019-08-15 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd Led lamp
US10728976B2 (en) 2018-05-15 2020-07-28 Robern, Inc. LED control method for perceived mixing
US10856384B2 (en) 2018-05-29 2020-12-01 Abl Ip Holding Llc Lighting system with configurable color temperatures
US10448471B1 (en) 2018-06-29 2019-10-15 Abl Ip Holding Llc Lighting system with configurable dimming
US10952292B2 (en) 2018-08-09 2021-03-16 Abl Ip Holding Llc Programmable driver for variable light intensity
US11067259B2 (en) * 2018-09-27 2021-07-20 Hunter Industries, Inc. Outdoor light fixture
MX2021008431A (es) * 2019-01-14 2021-09-08 Musco Corp Aparato, metodo y sistema para reducir la humedad en dispositivos de iluminacion led.
US10874006B1 (en) 2019-03-08 2020-12-22 Abl Ip Holding Llc Lighting fixture controller for controlling color temperature and intensity
US11259377B2 (en) 2019-05-17 2022-02-22 Abl Ip Holding Llc Color temperature and intensity configurable lighting fixture using de-saturated color LEDs
US11404610B2 (en) 2019-05-22 2022-08-02 Electronic Theatre Controls, Inc. Light fixture with broadband and narrow band emitters
CN110621105B (zh) * 2019-09-23 2021-11-09 深圳中科维优科技有限公司 Led多基色灯具的温度色彩漂移实时修正装置及其方法
US10801714B1 (en) 2019-10-03 2020-10-13 CarJamz, Inc. Lighting device
US11359794B2 (en) 2019-10-17 2022-06-14 Abl Ip Holding Llc Selectable lighting intensity and color temperature using luminaire lens
RU2732856C1 (ru) * 2019-12-06 2020-09-23 Роман Эдуардович Нарутис Светильник со стабилизированным световым потоком на протяжении всего срока службы
RU202776U1 (ru) * 2020-02-14 2021-03-05 Сергей Александрович Яковенко LED-элемент решетчатого светоизлучающего массива
US11641708B2 (en) 2020-08-28 2023-05-02 Abl Ip Holding Llc Light fixture controllable via dual networks
US11525558B2 (en) 2020-10-14 2022-12-13 Hunter Industries, Inc. Outdoor landscape light
US11083061B1 (en) 2020-10-16 2021-08-03 Abl Ip Holding Llc Systems to control light output characteristics of a lighting device
US11211538B1 (en) 2020-12-23 2021-12-28 Joseph L. Pikulski Thermal management system for electrically-powered devices
US11384925B1 (en) 2021-04-29 2022-07-12 Hunter Industries, Inc. Light fixture and mount with multiple adjustments
KR20230156859A (ko) * 2022-05-06 2023-11-15 주식회사 비에스테크닉스 Mid와 자기유도 기술을 이용한 차량용 led 램프 및 그 제조방법
US11994261B1 (en) * 2023-09-11 2024-05-28 Fourstar Group Inc. Color-changing LED bulb

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03129417A (ja) * 1989-03-06 1991-06-03 Agilis Corp モジュール型コンピュータ及びインターフェース組立体
JPH03134602A (ja) * 1989-10-20 1991-06-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 導波路型光サーキュレータ
JP2004533086A (ja) * 2000-12-20 2004-10-28 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 赤外レーザダイオード式高輝度ライト

Family Cites Families (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2823432B2 (ja) * 1992-07-03 1998-11-11 株式会社日立製作所 照明装置
JPH0682883A (ja) * 1992-09-03 1994-03-25 Hitachi Ltd 照明装置
JP3134602B2 (ja) * 1993-06-17 2001-02-13 ヤマハ株式会社 波形記録装置
US6777891B2 (en) * 1997-08-26 2004-08-17 Color Kinetics, Incorporated Methods and apparatus for controlling devices in a networked lighting system
US6016038A (en) 1997-08-26 2000-01-18 Color Kinetics, Inc. Multicolored LED lighting method and apparatus
US6211626B1 (en) 1997-08-26 2001-04-03 Color Kinetics, Incorporated Illumination components
US6149283A (en) * 1998-12-09 2000-11-21 Rensselaer Polytechnic Institute (Rpi) LED lamp with reflector and multicolor adjuster
JP3129417B2 (ja) * 1999-03-11 2001-01-29 三菱重工業株式会社 加熱冷却装置及び電気特性評価装置
JP4495814B2 (ja) * 1999-12-28 2010-07-07 アビックス株式会社 調光式ｌｅｄ照明器具
US6814470B2 (en) 2000-05-08 2004-11-09 Farlight Llc Highly efficient LED lamp
US6441558B1 (en) * 2000-12-07 2002-08-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. White LED luminary light control system
JP2002299698A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光装置
JP2002314143A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toshiba Corp 発光装置
DE60137972D1 (de) * 2001-04-12 2009-04-23 Matsushita Electric Works Ltd Lichtquellenbauelement mit led und verfahren zu seiner herstellung
EP1393374B1 (en) * 2001-05-26 2016-08-24 GE Lighting Solutions, LLC High power led lamp for spot illumination
CN100477297C (zh) * 2001-08-23 2009-04-08 奥村幸康 可调整色温的led灯
RU22922U1 (ru) * 2001-11-27 2002-05-10 Доброборский Давид Иосифович Фонарь концевой сигнальный светодиодный пассажирского вагона
KR100991829B1 (ko) * 2001-12-29 2010-11-04 항조우 후양 신잉 띠앤즈 리미티드 Ｌｅｄ 및 ｌｅｄ램프
JP2003234509A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
JP2004006255A (ja) * 2002-04-25 2004-01-08 Haruo Komatsu 標示ランプ
US8100552B2 (en) * 2002-07-12 2012-01-24 Yechezkal Evan Spero Multiple light-source illuminating system
US6964501B2 (en) * 2002-12-24 2005-11-15 Altman Stage Lighting Co., Ltd. Peltier-cooled LED lighting assembly
US7484860B2 (en) * 2003-07-02 2009-02-03 S.C. Johnson & Son, Inc. Combination white light and colored LED light device with active ingredient emission
WO2005011006A1 (ja) 2003-07-28 2005-02-03 Nichia Corporation 発光装置、led照明、led発光装置及び発光装置の制御方法
US6982518B2 (en) * 2003-10-01 2006-01-03 Enertron, Inc. Methods and apparatus for an LED light
JP4370901B2 (ja) * 2003-10-15 2009-11-25 パナソニック電工株式会社 Ｌｅｄ点灯装置
US7144135B2 (en) * 2003-11-26 2006-12-05 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LED lamp heat sink
US7053540B2 (en) * 2003-12-02 2006-05-30 Andrzej Bobel Energy efficient compact fluorescent reflector lamp
US6948829B2 (en) * 2004-01-28 2005-09-27 Dialight Corporation Light emitting diode (LED) light bulbs
KR200350484Y1 (ko) * 2004-02-06 2004-05-13 주식회사 대진디엠피 콘상 엘이디 조명등
US7659673B2 (en) 2004-03-15 2010-02-09 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. Methods and apparatus for providing a controllably variable power to a load
JP4241487B2 (ja) * 2004-04-20 2009-03-18 ソニー株式会社 Ｌｅｄ駆動装置、バックライト光源装置及びカラー液晶表示装置
US7215086B2 (en) * 2004-04-23 2007-05-08 Lighting Science Group Corporation Electronic light generating element light bulb
WO2006068359A1 (en) 2004-12-22 2006-06-29 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
AU2005274629B2 (en) * 2004-08-18 2011-06-09 Remco Solid State Lighting Inc. LED control utilizing dynamic resistance of LEDs
US20060038803A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Semiconductor Components Industries, Llc LED control method and structure therefor
US7352011B2 (en) * 2004-11-15 2008-04-01 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Wide emitting lens for LED useful for backlighting
JP2006276784A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Iiyama Corp 液晶表示装置
JP4744178B2 (ja) * 2005-04-08 2011-08-10 シャープ株式会社 発光ダイオード
JP4569465B2 (ja) * 2005-04-08 2010-10-27 東芝ライテック株式会社 ランプ
JP4857635B2 (ja) * 2005-07-25 2012-01-18 豊田合成株式会社 Ｌｅｄランプユニット
JP2007048638A (ja) * 2005-08-10 2007-02-22 Pearl Denkyu Seisakusho:Kk 照明装置
JP2007080771A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Nec Lighting Ltd 照明用低圧電源回路、照明装置および照明用低圧電源出力方法
TWI391600B (zh) * 2005-09-27 2013-04-01 Koninkl Philips Electronics Nv 發光二極體之照明燈具
CN100576965C (zh) * 2005-11-11 2009-12-30 王际 Led驱动电路与控制方法
JP2007134216A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Iz:Kk ハロゲンランプ及びハロゲンランプ照明システム
JP4741942B2 (ja) * 2005-12-09 2011-08-10 Ｎｅｃライティング株式会社 Ｌｅｄ点灯装置
US7323827B2 (en) * 2005-12-29 2008-01-29 General Electric Company Ripple reduction method for electronic ballasts
US7973877B2 (en) * 2006-01-13 2011-07-05 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device and liquid crystal display apparatus
JP2007258227A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Stanley Electric Co Ltd Ｌｅｄ駆動回路
TWM297441U (en) * 2006-03-30 2006-09-11 Cheng-Jiun Jian LED projection light source module
US7723926B2 (en) * 2006-05-15 2010-05-25 Supertex, Inc. Shunting type PWM dimming circuit for individually controlling brightness of series connected LEDS operated at constant current and method therefor
EP1914470B1 (en) 2006-10-20 2016-05-18 OSRAM GmbH Semiconductor lamp
EP2082621B1 (en) * 2006-11-10 2010-07-14 Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. Methods and apparatus for controlling series-connected leds
US7677770B2 (en) * 2007-01-09 2010-03-16 Lighting Science Group Corporation Thermally-managed LED-based recessed down lights
DE202007003679U1 (de) * 2007-03-09 2007-05-16 Hong Kuan Technology Co., Ltd., Sinjhuang City Leuchtdiodenlampe
US8110835B2 (en) * 2007-04-19 2012-02-07 Luminus Devices, Inc. Switching device integrated with light emitting device
US7549774B2 (en) * 2007-04-24 2009-06-23 Hong Kuan Technology Co., Ltd. LED lamp with plural radially arranged heat sinks
EP2592904A1 (en) * 2007-05-07 2013-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. High power factor LED-based lighting apparatus and methods
US7999283B2 (en) * 2007-06-14 2011-08-16 Cree, Inc. Encapsulant with scatterer to tailor spatial emission pattern and color uniformity in light emitting diodes
US7942556B2 (en) * 2007-06-18 2011-05-17 Xicato, Inc. Solid state illumination device
DE202007009655U1 (de) * 2007-07-11 2007-09-06 Aeon Lighting Technology Inc., Chung-Ho City Wärmeableitvorrichtung für LED-Licht emittierendes Modul
US8231250B2 (en) * 2007-09-10 2012-07-31 Lighting Science Group Corporation Warm white lighting device
ES2556264T3 (es) 2007-10-09 2016-01-14 Philips Lighting North America Corporation Luminaria basada en unos LED integrados para iluminación general
KR20110028307A (ko) * 2008-05-29 2011-03-17 크리 인코포레이티드 근거리장 영역 혼합을 갖는 광원
US7748870B2 (en) * 2008-06-03 2010-07-06 Li-Hong Technological Co., Ltd. LED lamp bulb structure
US8801233B2 (en) * 2011-11-30 2014-08-12 Cree, Inc. Optical arrangement for a solid-state lighting system
US11332008B2 (en) 2018-06-12 2022-05-17 Kubota Corporation Working machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03129417A (ja) * 1989-03-06 1991-06-03 Agilis Corp モジュール型コンピュータ及びインターフェース組立体
JPH03134602A (ja) * 1989-10-20 1991-06-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 導波路型光サーキュレータ
JP2004533086A (ja) * 2000-12-20 2004-10-28 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 赤外レーザダイオード式高輝度ライト

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101012635B1 (ko) * 2009-10-26 2011-02-09 우리조명 주식회사 Ｌｅｄ 조명장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP5514112B2 (ja) 2014-06-04
WO2009048951A2 (en) 2009-04-16
US20110031888A1 (en) 2011-02-10
JP2011501860A (ja) 2011-01-13
EP3051586B1 (en) 2018-02-21
NO3051586T3 (ko) 2018-07-21
KR101588033B1 (ko) 2016-01-25
RU2501195C2 (ru) 2013-12-10
JP5357886B2 (ja) 2013-12-04
WO2009048956A2 (en) 2009-04-16
CN101861759A (zh) 2010-10-13
KR20100084650A (ko) 2010-07-27
PL3051586T3 (pl) 2018-08-31
EP2198669A2 (en) 2010-06-23
JP2011501351A (ja) 2011-01-06
EP2207998A2 (en) 2010-07-21
CN102149960B (zh) 2014-05-07
WO2009048951A3 (en) 2010-03-25
EP2207998B1 (en) 2015-09-16
EP3051586A3 (en) 2016-12-28
EP3051586A2 (en) 2016-08-03
US8390207B2 (en) 2013-03-05
ES2556264T3 (es) 2016-01-14
US20140192527A1 (en) 2014-07-10
RU2010118586A (ru) 2011-11-20
RU2010118617A (ru) 2011-11-20
PL2207998T3 (pl) 2016-02-29
US20100207534A1 (en) 2010-08-19
EP2198669B1 (en) 2012-12-12
US9429279B2 (en) 2016-08-30
US8736197B2 (en) 2014-05-27
CN102149960A (zh) 2011-08-10
BRPI0819082A2 (pt) 2015-04-22
CN101861759B (zh) 2012-11-28
TR201806777T4 (tr) 2018-06-21
RU2543987C2 (ru) 2015-03-10
WO2009048956A3 (en) 2009-10-29
ES2663839T3 (es) 2018-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101588033B1 (ko) 일반 조명을 위한 통합 ｌｅｄ 기반 조명 기구
US9538590B2 (en) Solid state lighting apparatuses, systems, and related methods
JP5441886B2 (ja) ソリッドステート照明デバイス
US8896197B2 (en) Lighting device and method of making
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
US9441793B2 (en) High efficiency lighting device including one or more solid state light emitters, and method of lighting
JP5325208B2 (ja) 照明デバイスおよび照明方法
US8970131B2 (en) Solid state lighting apparatuses and related methods
US8847513B2 (en) Method and apparatus for controlling light output color and/or brightness
US9030103B2 (en) Solid state light emitting devices including adjustable scotopic / photopic ratio
JP5536075B2 (ja) 可変な色及び／又は色温度の光を供給するよう単一のレギュレータ回路により複数の光源を制御する方法及び装置
US20150257211A1 (en) Solid state lighting apparatuses and related methods
US20150195885A1 (en) Solid state light emitting devices including adjustable melatonin supression effects
JP2011501417A (ja) 照明デバイスおよび製作方法
US10352547B2 (en) Lighting devices, fixture structures and components for use therein
US9807835B1 (en) Circuitry for warm dim lighting
WO2015142537A1 (en) Solid state lighting apparatuses,systems, and related methods

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190109

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200114

Year of fee payment: 5