KR20220028111A - 조명 디바이스 - Google Patents

Abstract

특히 자동차 조명 응용을 위한 조명 디바이스로서, 발광 밴드를 형성하기 위해 하나 이상의 행으로 배열된 복수의 조명 소자를 포함하고, 각각의 조명 소자는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함한다. 복수의 조명 소자는 하나 이상의 세그먼트로 분할되고, 각각의 세그먼트 내에서의 조명 소자들은 직렬로 또는 병렬로 전기적으로 연결된다. 조명 디바이스는 복수의 조명 소자를 위해 전류를 제공하는 적어도 하나의 접촉 소자를 추가로 포함하고, 적어도 제1 접촉 소자는 제1 세그먼트 그룹을 위해 전류를 제공하여 조명 소자들의 그룹들이 독립적으로 그리고 동적으로 제어되도록 한다.

Description

조명 디바이스

본 발명은 특히 자동차 조명 응용을 위한 그리고 보다 특정적으로는 발광 밴드(luminous band) 또는 조명 리본의 형태로 된 조명 디바이스에 관한 것이다.

자동차 분야에서는, 현재 동적으로 제어될 수 있는 조명 디바이스들을 구현하는 경향이 있다. 이는 조명 디바이스가 스위치 온 및 오프될 수 있는 것으로는 더 이상 충분하지 않고, 그에 더하여 조명 디바이스의 부분들이 개별적으로 조절 가능해야 한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 동적 조명 효과를 생성하기 위해, 개별 부분들은 스위치 온 및 오프될 수 있거나 디밍(dimming)될 수 있다. 발광 반도체들(LED들)의 가용성은 동적으로 제어될 수 있는 발광 디바이스의 개발을 상당히 진척시켰다.

LED들은 개별 전자 와이어들에 의해 각각의 LED를 어드레싱함으로써 개별적으로 제어될 수 있다. 그러나, 이는 각각의 발광 다이오드(LED)를 개별적으로 제어하기 위해 조명 구동기에 연결될 필요가 있는 수많은 와이어를 유발한다. 이는 이러한 조명 디바이스를 제조하고 구현하는 데 필요한 노력을 증가시킨다. 또한, 수많은 와이어 및 복잡한 와이어 라우팅으로 인해, 특히 자동차 조명 응용을 위한 조명 디바이스의 공간적 제약을 쉽게 넘어서게 된다.

조명 디바이스 내에서의 복잡한 와이어 라우팅을 회피하기 위해, 그 대신에 편평한 리본 케이블들을 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 편평한 리본 케이블들을 사용함으로써, 편평한 리본 케이블들이 한 방향으로만 유연하고 또한 편평한 리본 케이블의 와이어들이 배열되는 평면에서 유연하지 않고 구부릴 수 없기 때문에, 조명 디바이스의 유연성이 제한된다. 종종, 현대의 자동차 조명 디바이스들은 복잡한 3차원(3D) 형상을 따를 필요가 있다. 따라서, 편평한 리본 케이블들은 3D 응용에 적합하지 않다.

대안적으로, 각각의 LED를 집적 회로(IC) 또는 마이크로프로세서와 같은 제어 칩과 조합하는 것이 잘 알려져 있는데, 여기서 전체 조명 디바이스의 제어 칩들은 버스 와이어를 통해 통신하고 있다. 그러나, 각각의 LED에 대해 제어 칩을 구현하는 것은 조명 디바이스의 비용을 증가시킨다. 이는 특히 각각의 IC 또는 마이크로프로세서가 테스트되고 인증되어야만 하는 자동차 분야에서 그러하다. 이는 이 해결책의 적용가능성을 감소시키고 필요한 개발 및 설계 기간을 연장시킨다. 또한, 자동차 분야에서 오류 검출이 통상적으로 요구되며 추가 회로에 의해 구현될 필요가 있는데, 이는 복잡도를 훨씬 더 증가시킨다.

US2018/078072 A1은 공통 리턴 경로에서 병합되는 3개의 독립적인 커맨드 신호에 의해 제각기 구동되는 병렬 회로들을 갖는 라이트 스트링(light string)을 설명한다. 회로들 각각은 예를 들어, 조명 효과를 제공하기 위해 고유의 컬러 스킴 및/또는 공간 분포를 가질 수 있다. 회로들 중 임의의 회로 내의 조명 소자들 중 하나 이상은 예를 들어, 대응하는 커맨드 신호들 상에서 공급되는 직렬 커맨드들에 의해 개별적으로 어드레싱될 수 있다.

US2011/050109 A1은 역 극성(reverse polarity) 직렬 연결로 LED 및 다이오드 어셈블리들의 2개의 세트에 의해 형성되는 역 극성 직렬 타입 LED에 관한 것인데, 여기서 제1 세트는 적어도 하나 또는 다중의 단극(homopolar) 직렬 또는 병렬 연결된 또는 직렬 및 병렬 연결된 LED들로 구성되고, 제2 세트는 요구되는 동작 특성들을 산출하기 위해 전류 제한 임피던스 및/또는 전력 저장 및 방전 디바이스들 및/또는 전압 제한 회로 디바이스들에 의해 형성된 구동 회로에의 추가 연결을 위해 적어도 하나 이상의 단극 병렬 또는 직렬 연결된 또는 직렬 및 병렬 연결된 LED들로 구성된다.

본 발명의 목적은 유연하고, 동적 제어가능하며, 덜 복잡하고, 오류 검출에 적합한 조명 디바이스를 제공하는 것이다. 주어진 목적은 청구항 1에 따른 조명 디바이스뿐만 아니라 청구항 17에 따른 조명 디바이스에 의해 달성된다. 본 발명의 조명 디바이스에 대한 추가적인 유리한 실시예들은 종속항들에서 특정되었다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 특히 자동차에서의 자동차 조명 응용에 특히 적합한 조명 디바이스가 제공된다. 청구항 1에 따르면, 복수의 조명 소자가 행으로 배열되고, 각각의 조명 소자는 적어도 하나의 LED를 포함한다. 결과적으로, 예를 들어, 자동차의 다른 조명 디바이스들 아래에 또는 그 사이에 배치될 수 있고 시그널링 기능의 스타일링에 편리한 발광 밴드 또는 조명 리본이 형성된다.

또한, 길고 매우 좁은 조명 디바이스가 수많은 조명 소자를 행으로 배열함으로써 달성될 수 있다. 조명 디바이스는 조명 디바이스의 폭을 연장하는 길이를 갖는다. 예를 들어, 조명 디바이스의 길이는 200mm 초과 또는 500mm 초과일 수 있는 한편, 예를 들어, 조명 소자의 폭은 10mm 미만 또는 6mm 미만일 수 있다. 조명 소자들은 또한 인터포저(interposer)들로서 알려지거나 지칭된다. 바람직하게는, 조명 소자들은 동일하게 구축된다. 조명 소자들은 LED를 보유하는 인쇄 회로 보드(PCB)를 포함할 수 있다. LED는 나형 다이(naked die)의 직접 부착에 의해 PCB에 실장될 수 있거나 또는 표면 실장 디바이스(SMD)로서, 쓰루홀 기술(THT) 컴포넌트로서 또는 임의의 다른 타입의 컴포넌트로서 실장될 수 있다. PCB는 하나의 LED 또는 하나보다 많은 LED를 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 전술한 복수의 조명 소자는 복수의 세그먼트로 더 분할되고, 각각의 세그먼트 내의 조명 소자들은 전기적으로 직렬로 연결된다. 또한, 각각의 세그먼트는 동일하거나 상이한 수의 조명 소자를 포함할 수 있다. 조명 및 디밍 패턴들의 편리한 제어 및 설계를 위해서 각각의 세그먼트 내의 조명 소자들 사이의 물리적 연결들이 마찬가지로 물리적으로 직렬로 배열되는 것이 더 바람직하다. 조명 소자들의 세그먼테이션은 발광 밴드의 길이와 비교한 각각의 세그먼트의 길이에 좌우되어 발광 밴드의 조명 및 디밍의 랜덤 해상도를 가능하게 한다. 또한, 조명 디바이스의 복잡도는 조명 소자들의 개별적으로 제어 가능한 세그먼트들로 인해 다양한 범위의 조명 기능을 여전히 제공하면서 감소될 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 제1 세그먼트 그룹에 전류를 제공하는 조명 소자들의 상기 언급된 행의 제1 단부에 제1 접촉 소자가 배치되고, 여기서 제1 세그먼트 그룹은 조명 소자들의 적어도 하나의 세그먼트를 포함한다. 제1 단부는 발광 밴드의 2개의 단부 중 어느 하나일 수 있다. 발광 밴드 설계에 따라, 제1 접촉 소자와 제1 세그먼트 그룹 사이의 전기적 연결들은 조명 소자들의 행과 실질적으로 평행하게 또는 그를 따라 물리적으로 배열된다. 따라서, 세그먼트들의 특정 그룹에 대해, 전력 공급을 위해 하나의 접촉 소자만이 필요하며, 따라서 필요한 접촉 소자들의 수를 줄이는데, 이러한 접촉 소자는 다른 그룹들과 무관하게 이러한 그룹의 조명 및 디밍을 제어한다.

게다가, 접촉 소자는 조명 디바이스를 조명 구동기에 연결하는 역할을 하며, 여기서 접촉 소자는 조명 디바이스의 일체 부분 또는 개별 엔티티로서 구축될 수 있다. 더 구체적으로, 전류는 예를 들어, 조명 소자들 내에 포함된 납땜 구조들에 의해 와이어들을 통해 리드프레임에 직접 제공될 수 있다(예를 들어, 납땜 포인트들의 형태로 접촉 소자들을 도시하는 도 9를 참조); 그리고 전류는 또한 바람직하게는 조명 소자들과 분리된 독립적인 엔티티인 커넥터를 통해 제공될 수 있다(예를 들어, 커넥터들의 형태로 접촉 소자들을 도시하는 도 1 내지 도 6을 참조).

따라서, 하나 이상의 접촉 소자는 조명 디바이스를 제어하고 조명 디바이스에 대한 전력도 제공하는 역할을 한다. 동적 조명을 달성하기 위해, 하나 이상의 접촉 소자가 조명 소자들의 개별 세그먼트들을 어드레싱할 수 있다.

따라서, 본 발명은 발광 밴드의 감소된 복잡도 및 공간뿐만 아니라 랜덤 해상도를 갖는 조명 소자들의 조명 및 디밍의 독립적이고, 유연하고, 동적인 제어의 이점을 갖는다.

특히, 각각의 세그먼트는 적어도 2개의 서브 세그먼트로 더 분할된다; 그리고, 각각의 세그먼트 내에서, 임의의 2개의 연속적인 서브 세그먼트가 서로 반직렬로 전기적으로 연결되는데, 여기서 반직렬(anti series)은 2개의 서브-세그먼트가 직렬로 연결되지만 그들 각자의 조명 소자들의 극성들이 서로 반전되는 것을 지칭한다. 따라서, 각각의 서브 세그먼트는 각각의 서브 세그먼트의 각자의 전류가 반전되기 전의 특정 시간 기간 동안에만 스위치 온된다; 그리고 각각의 서브 세그먼트의 LED들을 통해 흐르는 전류는 모든 서브 세그먼트들이 주어진 순간에 사용되는 것은 아니기 때문에 평균 전류보다 높다. 조명 및 디밍의 세그먼트별 해상도가 결과적으로 증가된다; 즉, 각각의 세그먼트 내에서, 주어진 기간 동안 어느 서브 세그먼트들이 스위치 온되는지가 유연하게 선택될 수 있다. 또한, 조명 및 디밍의 해상도에서의 증분은 각각의 서브 세그먼트에서의 조명 소자들의 양뿐만 아니라 각각의 세그먼트에서의 조명 소자들의 양을 변경함으로써 유연하게 제어될 수 있다.

특히, 각각의 LED는 적어도 하나의 정류기 다이오드에 반병렬로 전기적으로 연결되는데, 반병렬(anti parallel)은 각각의 LED와 각자의 적어도 하나의 정류기 다이오드가 병렬로 연결되지만 그들의 극성들이 서로 반전되는 것을 지칭한다. 따라서, 미사용 서브 세그먼트들 상의 주어진 순간에서의 전류들은 미사용 서브 세그먼트들에 배열된 적어도 하나의 정류기 다이오드를 통해 바이패스된다.

특히, 제1 접촉 소자는 전원 단자들을 지칭하는 복수의 핀을 포함한다. 핀들은 바람직하게는 하나의 열로 배열되고 적어도 하나의 전압 공급 핀뿐만 아니라 적어도 하나의 접지 핀을 포함한다. 전압 공급 핀은 고전압 또는 저전압을 제공하는데, 여기서 고전압 공급 핀들은 애노드 핀들 또는 포지티브 핀들로도 알려져 있거나 지칭되며, 저전압 공급 핀들은 캐소드 핀들 또는 네거티브 핀들로도 알려져 있거나 지칭된다.

특히, 제2 접촉 소자가 바람직하게는 조명 소자들의 행의 제2 단부에 배열되어 적어도 제2 세그먼트 그룹에 전류를 제공하는데, 제2 세그먼트 그룹은 제1 그룹 내의 세그먼트들 이외의 세그먼트들 중 적어도 하나를 포함한다. 제2 단부는 바람직하게는 위에서 언급된 바와 같이 제1 단부와 상이하고 제1 단부에 대향한다. 제2 접촉 소자는 와이어 라우팅의 복잡도를 증가시키지 않고서 어드레싱가능한 그룹들의 수를 증가시켜서, 동적 조명을 제공하기 위해 다수의 그룹이 적어도 2개의 접촉 소자에 의해 개별적으로 어드레싱될 수 있도록 한다.

특히, 제2 접촉 소자와 제2 세그먼트 그룹 사이의 전기적 연결들은 조명 소자들의 행과 실질적으로 평행하게 또는 그를 따라 물리적으로 배열된다. 제2 접촉 소자와 제2 세그먼트 그룹 사이의 물리적 병렬성뿐만 아니라 제1 접촉 소자와 제1 세그먼트 그룹 사이의 물리적 병렬성은 독립적이고 동적인 제어의 조작성을 향상시킨다.

특히, 제2 접촉 소자는 복수의 핀을 포함하고, 핀들은 바람직하게는 하나의 열로 배열되고, 핀들의 개수는 바람직하게는 제1 접촉 소자의 핀들의 개수와 동일하다. 제2 접촉 소자가 애노드 핀들만을 포함하는 것이 가능하다. 대안적으로, 제2 접촉 소자는 또한 하나 이상의 애노드 핀 및 하나의 접지 핀을 포함하는 것이 가능하다. 대안적으로, 제2 접촉 소자는 하나보다 많은 접지 핀을 포함하는 것이 가능하다.

특히, 적어도 하나 이상의 접촉 소자가 조명 소자들의 행을 따라 제1 접촉 소자와 제2 접촉 소자 사이에 배열된다. 적어도 하나 이상의 접촉 소자 각각은 제1 접촉 소자 또는 제2 접촉 소자에 의해 전력이 공급되지 않는 하나의 세그먼트 그룹에 전류를 제공한다. 적어도 하나 이상의 접촉 소자는 와이어 라우팅의 복잡도를 증가시키지 않고 어드레싱가능한 그룹의 수를 증가시켜서 동적 조명을 위해 훨씬 더 많은 그룹이 개별적으로 어드레싱될 수 있도록 한다.

특히, 적어도 하나 이상의 접촉 소자와 각자의 세그먼트 그룹 사이의 전기적 연결들은 조명 소자들의 행에 실질적으로 평행하게 또는 그를 따라 배열된다. 접촉 소자들과 그들 각자의 세그먼트 그룹들 간의 물리적 병렬성은 독립적이고 동적인 제어의 조작성을 향상시킨다.

특히, 제1 접촉 소자와 제2 접촉 소자 사이의 각각의 접촉 소자는 복수의 핀을 포함하고, 핀들은 바람직하게는 2개의 열로 배열되고, 각각의 열 내의 핀들의 개수는 바람직하게는 제1 접촉 소자 및/또는 제2 접촉 소자의 핀들의 개수와 동일하다. 제1 접촉 소자와 제2 접촉 소자 사이의 각각의 접촉 소자는 하나 이상의 애노드 핀을 포함하는 것이 가능하다.

특히, 본 발명에 따른 조명 디바이스는 1, 2, 또는 3개의 접촉 소자를 포함한다. 3개 이하의 접촉 소자를 이용하면, 마이크로컨트롤러에 의해 제공되는 복잡한 솔루션에 의존하지 않거나 또는 좁은 발광 밴드에서 많은 공간을 점유하지 않고서 조명 및 디밍 패턴들의 독립적이고, 유연하고, 동적인 제어가 가능하다.

특히, 조명 소자들의 행은 서로 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 구부림 가능한 전기 와이어에 의해 쭉 뻗어나간다. 따라서, 조명 디바이스 내의 전기적 연결들은 구부림 가능한 전기 와이어들 내에서 라우팅될 수 있다. 개별 조명 소자들은 복수의 전기 와이어에 의해 연결된다. 후속 조명 소자들 사이의 직접 연결은 또한 하나 이상의 물리적 연결을 포함할 수 있으며, 이 물리적 연결들은 조명 디바이스의 구조 내의 조명 소자들을 연결하는 역할을 한다. 그러한 물리적 연결들은 다시금 와이어들일 수 있고, 더 구체적으로는 또한 전기 와이어들 중 하나 이상은 물리적 연결들을 제공할 수 있고 따라서 이중 기능을 가질 수 있다. 결과적으로, 조명 소자들은 하나보다 많은 전기 와이어에 의해 연결되고 마찬가지로 게다가 물리적으로 연결될 수 있다. 조명 소자가 회로 보드로서 구축되면, 와이어들은 PCB에 또는 PCB를 통해 물리적으로 연결될 수 있고 특정한 조명 소자의 하나 이상의 LED와 전기적 접촉 상태에 있다.

특히, 구부림 가능한 전기 와이어들은 2개의 축에서 유연성을 갖는다. 예를 들어, 자동차의 특정 표면에서의 수평 및 수직 축들을 따른 조명 디바이스의 구부림이 가능하다. 따라서, 시그널링 기능들의 다양한 스타일링 방식들이 자동차의 시그널링 시스템에 맞추어질 수 있다. 바람직하게는, 와이어들은 공통 평면에 배열된다. 조명 디바이스의 형상을 특정한 응용에 적응시키기 위해서 이 평면에 수직으로의 조명 디바이스의 구부림이 가능하다. 복잡한 3D 형상도 가능하다. 바람직하게는 2개의 구부림 가능한 축은 서로 수직이고 조명 디바이스의 세로 축에 수직이다. 조명 디바이스의 세로 축은 행 또는 조명 소자들을 따라 뻗어가는 축으로서 정의된다. 가능한 구부림 반경은 바람직하게는 100mm 미만, 더 바람직하게는 50mm 미만, 가장 바람직하게는 25mm 미만이다. 부가적으로 또는 대안적으로, 조명 디바이스는 세로 축 주위에서 트위스트 가능하다. 바람직하게는, 100mm의 길이 내에서, 더 바람직하게는 75mm 내에서, 가장 바람직하게는 50mm 내에서 조명 디바이스의 90°의 트위스팅이 가능하다. 이러한 유연성에 의해, 조명 디바이스는 많은 수의 응용에 적합하고 모든 종류의 형상에 적응될 수 있다.

특히, 구부림 가능한 전기 와이어들의 수는 만약 있다면 제1 접촉 소자 및/또는 제2 접촉 소자 및/또는 제3 접촉 소자의 핀들의 수와 동일하다. 바람직하게는, 각각의 조명 소자들 사이의 와이어들의 배열은 전체 행을 따라 동일하다.

특히, 본 발명에 따른 조명 디바이스는 3개 또는 4개의 구부림 가능한 전기 와이어를 포함한다. 바람직하게는, 각각의 조명 소자들 사이의 와이어들의 수는 전체 조명 디바이스를 따라 동일하다. 각각의 조명 소자들 사이의 와이어들의 수를 증가시키는 것은 또한 더 많은 조명 소자 그룹을 제어하는 능력을 증가시킨다. 동시에, 필요한 설치 공간뿐만 아니라 조명 디바이스들의 복잡도가 증가한다. 따라서, 각각의 조명 소자들 사이에 최대 4개의 와이어가 있으면, 동적 조명을 제공하도록 충분히 많은 수의 그룹이 제어될 수 있다.

특히, 적어도 2개의 세그먼트가 동일한 수의 조명 소자로 구성된다. 이것은 예를 들어, 조명 구동기가 2개의 세그먼트의 전류 및/또는 전압을 비교하고, 2개의 동일한 세그먼트 사이에 전류 또는 전력의 편차가 존재하는 경우에 오류를 검출하는 것을 가능하게 한다. 바람직하게는 각각의 세그먼트는 동일한 수의 조명 소자로 구성되고, 훨씬 더 바람직하게는 각각의 조명 소자 세그먼트는 동일한 수의 LED를 포함한다. 따라서, 각각의 세그먼트의 전류 및 전압은 신뢰성 있는 오류 검출을 획득하기 위해 서로 비교될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 특히 자동차들에서의 자동차 조명 응용에 특히 적합한 조명 디바이스가 제공된다. 간략화를 위해, 본 발명의 제1 양태와 관련하여 앞서 언급한 대로 본 발명과 관련된 유사한 특징들은 이하에서 생략된다. 본 발명에 따르면, 복수의 조명 소자가 하나 이상의 평행한 행으로 배열되고, 여기서 각각의 조명 소자는 적어도 하나의 LED를 포함한다. 앞서 언급된 것과 같은 각각의 평행한 행은 동일하거나 상이한 수의 조명 소자를 포함할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 광원의 행을 포함하는 발광 밴드 또는 조명 리본이 형성되는데, 이것은 공간이 제한되는 위치들에 유연하게 배치될 수 있을 뿐만 아니라 상이한 시그널링 기능들에 의해 요구되는 조명 및 디밍의 훨씬 더 다양한 패턴을 허용할 수 있다.

복수의 조명 소자는 복수의 세그먼트로 분할되고, 각각의 세그먼트 내의 조명 소자들은 전기적으로 병렬로 연결된다. 게다가, 앞서 언급된 것과 같은 각각의 세그먼트는 동일하거나 상이한 수의 조명 소자를 포함할 수 있다; 그리고 동일한 세그먼트에 속하는 조명 소자들은 바람직하게는 동일한 조명 소자 행에 배열된다. 조명 및 디밍 패턴들의 편리한 제어 및 설계를 위해 각각의 세그먼트 내에서의 조명 소자들 사이의 물리적 연결들이 마찬가지로 물리적으로 평행하게 배열되는 것이 더 바람직하다. 위에 개시된 것과 유사하게, 조명 소자들의 세그먼테이션은 발광 밴드의 것과 비교한 각각의 세그먼트의 길이에 좌우되어 발광 밴드의 조명 및 디밍의 랜덤 해상도를 가능하게 하고; 그리고 조명 소자들의 개별적으로 제어 가능한 세그먼트들로 인해 다양한 범위의 조명 기능을 여전히 제공하면서 조명 디바이스의 복잡도가 감소된다. 더구나, 하나의 세그먼트 내의 조명 소자들 사이의 전술한 바와 같은 직렬성에 더하여, 여기에 언급된 바와 같은 병렬성은 동적 제어 메커니즘에 대한 대안 솔루션을 제공한다.

본 발명에 따르면, 복수의 조명 소자에 대한 전류는 적어도 3개의 전원 핀을 포함하는 제1 접촉 소자에 의해 제공된다. 제1 접촉 소자는 조명 소자들의 하나 이상의 평행한 행의 한 단부에 배열되고 그것에 전기적으로 연결되고, 여기서 그들 사이의 전기적 연결들은 하나 이상의 조명 소자 행에 실질적으로 평행하게 물리적으로 배열되어 발광 밴드가 형성되도록 한다. 따라서, 적어도 3개의 전원 핀으로부터, 조명 소자들의 특정 세그먼트들에 대한 전력 공급으로서 2개의 핀을 할당하여, 상이한 세그먼트들이 그에 연결된 각자의 전원 핀들에 의해 독립적으로 제어될 수 있도록 하는 것이 유연하다. 하나의 접촉 소자가 모든 세그먼트를 유연하게 제어할 수 있기 때문에 복잡도가 또한 감소된다.

그러므로, 앞서 논의된 것과 유사하게, 본 발명은 발광 밴드의 감소된 복잡도 및 공간뿐만 아니라 랜덤 해상도에 의한 조명 소자들의 세그먼트들의 조명 및 디밍의 독립적이고, 유연하고, 동적인 제어의 이점을 갖는다.

또한, 앞서 논의한 바와 같이, 조명 소자들의 독립적이고 동적인 제어는 세그먼트들의 추가 그룹화 및 이어서 상이한 접촉 소자들에 상이한 그룹들을 할당하는 것으로부터 귀결되지만, 이제 조명 소자들을 하나 이상의 행에 걸쳐 세그먼테이션하고, 세그먼트들을 단 하나의 접촉 소자에 포함된 상이한 핀 쌍들에 할당함으로써 동일한 효과가 달성된다.

특히, 임의의 2개의 전원 핀에 걸쳐, 서로에 대해 반병렬로 연결되는 적어도 2개의 세그먼트가 전기적으로 그것에 연결된다. 다시 말해서, 적어도 2개의 세그먼트는 병렬로 연결되지만, 그들 각자의 조명 소자들의 극성들은 서로 반전된다. 따라서, 임의의 2개의 전원 핀이 주어지면, 주어진 기간 동안 그 안의 어느 세그먼트들이 스위치 온되지는 유연하게 선택될 수 있다. 대안으로서, 임의의 2개의 전원 핀에 걸친 각각의 세그먼트의 길이는 더 많은 조명 소자를 추가함으로써 연장될 수 있다. 임의의 2개의 전원 핀에 걸친 임의의 2개의 연속적인 세그먼트는 조명 응용들의 스타일링 기능들의 요건들에 좌우되어 동일한 수 또는 상이한 수의 조명 소자를 포함할 수 있다. 하나 이상의 행을 고려하면, 훨씬 더 많은 패턴이 달성될 수 있다. 결과적으로, 임의의 2개의 전원 핀에 걸친, 조명 및 디밍의 해상도는 물론이고, 전체 발광 밴드를 따라 형성된 조명 기능들의 패턴들도 더 증가한다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이, 전술한 바와 같은 해상도의 추가적인 증분은 정류기 다이오드를 각각의 조명 소자 및 세그먼트의 서브 세그먼테이션(sub-segmentation)에 추가함으로써 달성되는데, 여기서 임의의 두 개의 연속적인 서브 세그먼트는 서로 반직렬로 전기적으로 연결되어 그 안의 하나의 서브 세그먼트만이 주어진 순간에 스위치 온될 수 있도록 한다; 반면 동일한 또는 유사한 효과가 이제 대안적인 솔루션에 의해 달성되는데, 여기서 2개의 전원 핀에 걸친 2개의 연속적인 세그먼트가 서로 반병렬로 전기적으로 연결되어 핀들의 쌍의 특정 값들이 주어지면, 하나의 세그먼트만이 스위치 온될 수 있도록 한다.

특히, 제1 접촉 소자에 포함되는 3개의 전원 핀은 바람직하게는 하나의 열에 배열되고, 3개의 핀에 의해 제공되는 전압들의 값은 바람직하게는 서로 상이하다. 이러한 전원 핀들의 구성은, 임의의 2개의 전원 핀 사이에서, 그 사이에 연결된 일부 세그먼트들이 스위치 온될 수 있는 한편, 그 사이에 또한 연결되지만 반전된 극성들을 갖는 다른 세그먼트들이 스위치 온될 수 없도록 보장하는 역할을 한다.

특히, 각각의 조명 소자는 전류 제한기에 직렬로 전기적으로 연결된다. 전류 제한기들은, 저항기들의 형태로 널리 공지된 바와 같이, 임의의 2개의 주어진 전원 핀에 걸쳐, 그 극성들이 스위치 온될 수 있는 그러한 세그먼트들과 반전된 세그먼트들을 스위치 온하기에 충분한 전력이 없는 것을 보장하기 위해 사용된다. 제1 전원 핀, 제2 전원 핀 및 제3 전원 핀이 그들의 전류 값들이 내림차순으로 주어지면, 제1 전원 핀과 제2 전원 핀 사이의 제1 세그먼트는 전류 제한기가 제1 세그먼트의 캐소드 핀과 제2 전원 핀 사이에 연결되면서 그 사이에 연결되고, 제2 세그먼트는 전류 제한기가 제2 세그먼트의 애노드 핀과 제2 전원 핀 사이에 연결되면서 전술한 바와 같이 제1 세그먼트와 반병렬로 연결되는 것이 가능하다; 대안으로서 또는 추가로, 제2 전원 핀과 제3 전원 핀 사이의 제1 세그먼트는 전류 제한기가 제2 세그먼트의 캐소드 핀과 제3 전원 핀 사이에 연결되면서 그 사이에 연결되고, 제2 세그먼트는 전류 제한기가 제2 세그먼트의 애노드 핀과 제3 전원 핀 사이에 연결되면서 전술한 바와 같이 제1 세그먼트에 반병렬로 연결되는 것이 가능하다; 그리고 대안으로서 또는 추가로, 제3 전원 핀과 제1 전원 핀 사이의 제1 세그먼트는 전류 제한기가 제1 세그먼트의 애노드 핀과 제1 전원 핀 사이에 연결되면서 그 사이에 연결되고, 제2 세그먼트는 전류 제한기가 제2 세그먼트의 캐소드 핀과 제1 전원 핀 사이에 연결되면서 전술한 바와 같이 제1 세그먼트에 반병렬로 연결되는 것이 가능하다. 따라서, 임의의 2개의 전원 핀뿐만 아니라 발광 밴드의 임의의 행에 걸쳐, 조명 구동기에 연결된 각자의 핀들에 의해 제공되는 선택된 전압들로 조명 및 디밍의 유연하고 동적인 패턴들을 달성하는 것이 가능하다. 따라서, 상이한 또는 먼 조명 소자들의 조명 및 디밍의 매우 복잡한 패턴들 또는 방식들이 본 발명에 의해 가능하다.

특히, 전원 핀들을 통해 전력을 제공하는 조명 구동기는 능동 B6 브리지이다.

특히 및 본 발명의 제1 양태와 유사하게, 조명 디바이스는 조명 소자들의 행들을 통해 뻗어가고 서로 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 구부림 가능한 전기 와이어를 추가로 포함한다.

특히 그리고 본 발명의 제1 양태와 유사하게, 구부림 가능한 전기 와이어들은 2개의 축에서 유연하고 및/또는 조명 디바이스의 세로 축을 따라 트위스트 가능하고, 여기서 바람직하게는 2개의 구부림 가능한 축은 서로 수직이고 및/또는 세로 축에 수직이다.

특히, 구부림 가능한 전기 와이어들의 수는 바람직하게는 3이다. 3개의 전원 핀이 제공되기 때문에, 3개의 전기 와이어가 임의의 2개의 전원 핀에 걸쳐 상이한 세그먼트들에 걸쳐서 뿐만 아니라 발광 밴드를 따라 상이한 행들에 걸쳐서 독립적인 제어를 적용하기에 충분하고, 이는 다양한 범위의 조명 응용에 의해 요구되는 복잡도 및 공간을 크게 감소시킬 뿐만 아니라 조명 기능들의 다양한 및 복잡한 패턴들을 보장한다.

특히, 본 발명은 제1 양태와 연계하여 설명된 특징들 중 하나 이상을 추가로 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 비한정적이고 비망라적인 실시예들은 동일 또는 유사한 요소들이 동일한 참조 부호들로 표시되는 이하의 도면들을 참조한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 디바이스의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 회로도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예의 회로도이다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예의 회로도이다.
도 7은 조명 디바이스의 단면이다.
도 8은 조명 소자의 상세도이다.
도 9는 조명 디바이스의 접촉 스킴이다.

이하의 설명에서, 제한보다는 설명의 목적을 위해, 본 발명의 개념의 철저한 이해를 제공하기 위해, 특정한 아키텍처, 인터페이스, 기술 등과 같은 특정한 상세사항들이 제시된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정 상세사항들에서 벗어난 다른 실시예들에서 실현될 수 있음은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 유사한 방식으로, 이 설명의 텍스트는 도면들에 예시된 바와 같은 예시적인 실시예들에 관한 것이며, 청구항들에 명시적으로 포함된 제한들을 넘어서 청구된 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 단순성 및 명료성의 목적을 위해, 널리 공지된 디바이스들, 회로들, 및 방법들의 상세한 설명들은 불필요한 상세사항들로 본 발명의 설명을 모호하게 하지 않도록 생략된다. 이하의 설명은 임의의 특정 특징의 할당을 특정 실시예로 제한하는 것으로 이해해서는 안 된다. 따라서, 이하에서 언급되는 실시예들의 특징들은 서로 자유롭게 조합될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조명 디바이스의 구현을 예시한다. 조명 디바이스는 복수의 조명 소자(10)를 포함하고, 여기서 도 1의 예에서 조명 디바이스는 10개의 조명 소자(10)를 포함한다. 여기서, 조명 소자들(10)은 5개의 세그먼트(12)로 분할되며, 여기서 각각의 세그먼트는 2개의 조명 소자(10)로 구성된다. 물론, 조명 디바이스는 10개 미만의 조명 소자(10) 또는 10개 초과의 조명 소자(10)를 가질 수 있다. 덧붙여, 또한 각각의 세그먼트는 하나 이상의 조명 소자(10)로 구성될 수 있다. 도 1의 예에서 각각의 조명 소자는 하나의 발광 다이오드(LED)(14)를 포함한다. 각각의 조명 소자(10)는 또한 하나보다 많은 LED(14)를 포함할 수 있다. 특히, 각각의 조명 소자들(10)은 동일한 수의 LED(14)를 가질 필요는 없다. 그러나, 각각의 조명 소자들(10)은 동일한 수의 LED(14)를 갖는 것이 바람직하고, 각각의 세그먼트들(12)은 도 1에 묘사된 것과 동일한 수의 조명 소자(10)를 포함하는 것이 더 바람직하다. 따라서, 바람직하게는 각각의 세그먼트는 동일한 수의 LED를 갖는다.

모든 LED(14)는 동일한 방향으로 지향된다. 따라서, 전체 조명 디바이스를 따라 광이 하나의 절반 공간에만 방출된다. 여기서, 조명 디바이스는 180° 이하 및 보다 바람직하게는 120°이하 또는 90°이하의 방출의 개방 각도(opening angle)로만 광을 방출할 수 있다. 방출 특성을 더 향상시키기 위해, LED들의 공통 평면에 평행한 평면(도 1의 이미지 평면에 대응함) 상에 반사 소자가 배열되어, 모든 광을 원하는 절반 공간으로 반사할 수 있다. 또한, 조명 디바이스의 폭은 10mm 미만, 바람직하게는 6mm 미만이다. 따라서, 매우 좁고 긴 발광 밴드가 구축되어 높은 조명 효율을 제공할 수 있다.

조명 소자들(10)은 행으로 배열되며, 여기서 각각의 조명 소자(10)는 와이어들(16a, 16b, 16c)에 의해 선행 조명 소자 및/또는 후속 조명 소자(10)에 직접 연결된다. 따라서, 도 1의 조명 디바이스는 각각의 조명 소자들 사이에 3개의 와이어를 포함한다. 도 1의 예에서, 각각의 조명 소자들(10) 사이의 와이어들(16)의 수는 동일하다. 그러나, 적어도 2개 이상의 조명 소자(10) 사이에 동일하지 않은 수의 와이어를 갖는 것도 가능하다. 조명 소자들(10)은 와이어들에 의해 서로 전기적으로 연결되고, 동일한 전기 와이어들이 또한 조명 소자들의 물리적 연결을 제공한다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서, 물리적 연결은 전기적 연결과 동일할 필요는 없다. 도 1의 실시예에서, 제1 조명 소자(10a)는 와이어들(16a 내지 16c)에 의해 제2 조명 소자(10b)에 직접 전기적으로 그리고 물리적으로 연결된다.

조명 소자들(10)의 행의 제1 단부, 즉 최좌측 단부에 배열된 제1 커넥터 또는 접촉 소자(18)는 조명 소자들(10)의 행에 와이어들(16a 내지 16c)을 통해 연결된다. 덧붙여, 제2 커넥터(20)가 조명 소자들(10)의 행의 제2 단부, 즉 최우측 단부에 배열되고 또한 와이어들(16a 내지 16c)에 의해 조명 소자들(10)의 행에 연결된다. 제1 커넥터 및 제2 커넥터는 각각 3개의 핀(22)을 포함하고, 커넥터들(18, 20)의 핀들의 수는 조명 디바이스의 와이어들의 수와 동일하다. 따라서, 2개의 커넥터(18, 20) 및 3개의 와이어(16a 내지 16c)를 사용함으로써, 5개의 세그먼트(12)는 도 1의 조명 디바이스가 제1 커넥터(18) 및 제2 커넥터(20)를 통해 연결되는 조명 구동기(도시되지 않음)에 의해 개별적으로 제어될 수 있다. 따라서, 충분히 많은 수의 세그먼트가 동적으로 제어될 수 있는 한편, 각각의 개별 세그먼트의 와이어링의 복잡도는 각각의 조명 소자들(10) 사이에 3개의 와이어만을 사용하므로 낮다.

도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 조명 소자들(10) 사이의 거리 A는 각각의 와이어들(16a 내지 16c)의 길이보다 작다. 도 1의 예에서, 각각의 조명 소자들(10) 사이의 거리 A는 동일하다. 그러나, 서로 상이한 각각의 조명 소자들(10) 사이의 적어도 2개 이상의 거리를 갖는 것도 가능하다. 와이어들은 초과 길이를 제공하기 위해 구부러지거나 구불구불한 형상을 갖는다. 이 초과 길이에 의해, 조명 디바이스의 구부림이 가능하고 조명 디바이스의 추가적 열 팽창이 보상될 수 있다. 덧붙여, 외부 와이어들(16a 및 16c)은 내부 또는 중앙 와이어(16b)보다 긴 길이를 포함한다. 따라서, 조명 디바이스는 또한 와이어들(16a 내지 16c)이 도 1의 이미지 평면의 평면에 대응하여 배열되는 평면에서 구부러질 수 있다. 따라서, 조명 디바이스는 응용의 임의의 3차원(3D) 형상에 적응될 수 있다. 특히, 짧은 길이 내에서 90°의 조명 디바이스의 특정한 구성 트위스팅이 가능하기 때문에, 모든 상이한 종류의 응용, 즉 형상에 적응되기에 충분한 유연성을 제공한다. 또한, 구부림 반경은 바람직하게는 100mm 미만, 더 바람직하게는 50mm 미만, 및 가장 바람직하게는 25mm 미만이다.

도 2는 도 1에 따른 5개의 세그먼트(12)를 포함하는 조명 디바이스의 회로도를 도시하며, 여기서 각각의 세그먼트(12)는 도 2의 예에서 7개의 LED(14)를 포함한다. 여기서, 각각의 LED(14)는 개별 조명 소자(10) 상에 배치될 수 있거나, 또는 하나 초과의 LED(14)가 모든 7개의 LED(14)가 단일 조명 소자(10) 상에 배치되는 경우까지 하나의 세그먼트(12)의 단일 조명 소자(10) 상에 배치될 수 있다. 또한, 도 2의 조명 디바이스는 제1 커넥터(18) 및 제2 커넥터(20)를 갖는다. 3개의 병렬 와이어(16a, 16b, 16c)가 제1 커넥터(18)로부터 나오며, 조명 디바이스의 전체 길이를 따라 병렬로 배열되어 제2 커넥터(20)에도 연결된다. LED들(14)은 발광 밴드 또는 조명 리본을 정의하기 위해서 행을 따라 배열된다.

제1 커넥터(18)는 접지 핀(24)뿐만 아니라, 제1 애노드 핀(26) 및 제2 애노드 핀(28)을 포함한다. 제2 커넥터(20)는 제3 애노드 핀(30), 제4 애노드 핀(32) 및 제5 애노드 핀(34)을 포함한다. 여기서, 제1 애노드 핀(26)에 의해 LED들(14)의 제1 세그먼트(12a)가 제어되고, 여기서 제1 세그먼트(12a)는 또한 제1 커넥터(18)의 접지 핀(24)에 연결된다. 제1 커넥터(18) 또는 제2 커넥터(20)의 각각의 추가의 애노드 핀에 의해, LED들(14)의 세그먼트들(12)은 제1 커넥터(18) 및 제2 커넥터(20)를 통해 조명 디바이스에 연결된 조명 구동기에 의해 직접 어드레싱될 수 있다. 따라서, 제1 커넥터(18)는 (12a) 및 (12b)를 포함하는 제1 세그먼트 그룹을 제어하고, 제2 커넥터(20)는 (12c), (12d) 및 (12e)를 포함하는 제2 세그먼트 그룹을 제어한다. LED들(14)의 5개의 세그먼트(12)는 동적 조명을 제공하기 위해 개별적으로 어드레싱될 수 있는데, 이는 조명 디바이스의 전체 길이를 따라 3개의 병렬 와이어를 사용하는 것만으로 달성되고, 그에 의해 조명 디바이스를 모든 방향으로 구부리는 능력을 유지하고 조명 디바이스 내에서 낮은 복잡도의 와이어 라우팅을 제공한다.

도 3은 본 발명의 회로도의 또 다른 예를 도시한다. 각각의 세그먼트(12)는 단일 LED(14)만으로 구성되며, 여기서 도 3에는 7개의 세그먼트(12)가 존재한다. 그러나, 각각의 세그먼트(12)는 하나 초과의 LED(14)도 포함할 수 있다. 또한, 더 적은 수의 세그먼트(12)를 제공하는 것이 가능하다.

제1 커넥터(18)는 제1 접지 핀뿐만 아니라 제2 접지 핀을 포함하고 제1 애노드 핀뿐만 아니라 제2 애노드 핀을 포함한다. 제2 커넥터(20)는 제3 접지 핀 및 제4 접지 핀뿐만 아니라, 제3 애노드 핀 및 제4 애노드 핀을 포함한다. 또한, 제1 커넥터(18)는 (12a), (12b) 및 (12c)를 포함하는 제1 세그먼트 그룹을 제어하고, 제2 커넥터(20)는 (12d), (12e) 및 (12f) 및 (12g)를 포함하는 제2 세그먼트 그룹을 제어한다. 제1 커넥터(18) 및 제2 커넥터(20)는 조명 디바이스의 전체 길이를 따라 병렬로 배열되는 4개의 와이어에 의해 조명 디바이스의 조명 소자들(10)에 연결된다. 따라서, 조명 디바이스를 조명 구동기에 연결하는 제1 커넥터(18) 및 제2 커넥터(20)의 핀들에 의해, 각각의 세그먼트(12)는 동적 조명을 제공하기 위해서 개별적으로 제어될 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하며, 여기서 각각의 세그먼트(12)는 상이한 조명 소자들(10) 또는 동일한 조명 소자(10) 상에 배치될 수 있는 2개의 LED(14)를 갖는 것으로 예시된다. 그러나, 추가의 LED들(14) 및/또는 추가의 조명 소자들(10)이 각각의 세그먼트(12) 내에 도입될 수 있다.

도 4의 조명 디바이스는 도 2의 커넥터와 동일한 제1 커넥터를 도시한다. 또한, 조명 디바이스는 도 4에 도시된 바와 같은 핀(30)이 접지 핀인 것을 제외하고는 도 2의 제2 커넥터(20)와 동일한 제2 커넥터(20)를 포함한다. 따라서, 도 4의 실시예에서도, 조명 디바이스를 따라 3개의 병렬 와이어가 예견된다. 그러나, 추가적으로 제3 커넥터(36)가 제1 커넥터(18)와 제2 커넥터(20) 사이에 배치된다. 특히, 제3 커넥터(36)는 조명 디바이스의, 최좌측 세그먼트로부터 카운팅하여, 제5 세그먼트(12e)와 제6 세그먼트(12f) 사이에 배치된다. 제3 커넥터(36)는 2개의 열로 배열되는 6개의 애노드 핀을 가지며, 동적 조명을 달성하기 위해서 LED들(14)의 세그먼트들(12)을 개별적으로 제어하기 위해 조명 구동기에 연결된다. 도 4에 예시된 바와 같이, 제1 커넥터(18)는 (12a) 및 (12b)를 포함하는 제1 세그먼트 그룹을 제어하고; 제2 커넥터(20)는 (12i) 및 (12j)를 포함하는 제2 세그먼트 그룹을 제어하고; 및 제3 커넥터(36)는 (12c), (12d), (12e), (12f), (12g) 및 (12h)를 포함하는 제3 세그먼트 그룹을 제어한다.

도 5a는 도 2에 도시된 예와 동일한 제1 커넥터(18)뿐만 아니라 동일한 제2 커넥터(20)를 포함하는 본 발명의 회로도의 또 다른 예를 도시한다. 각각의 세그먼트(12)는 2개의 서브 세그먼트로 더 균등하게 분할되는 4개의 LED(14)를 포함한다. 그러나, 동일한 세그먼트 내에서의 각각의 서브 세그먼트가 동일한 수의 조명 소자를 포함할 필요는 없다. 도 5a에 따르면, 임의의 세그먼트 내에서의 2개의 서브 세그먼트는 서로 반직렬로 전기적으로 연결되어 2개의 서브 세그먼트가 동시에 스위치 온될 수 없도록 한다. 또한, 각각의 LED(14)는 반병렬로 정류기 다이오드(44)에 전기적으로 연결된다. 제1 커넥터(18)는 세그먼트들(12a, 12b)을 포함하는 제1 세그먼트 그룹에 전류를 제공하며, 여기서 제1 커넥터(18)의 2개의 애노드 핀(26, 28)은 핀들의 열에서 2개의 상부 위치에 배열되고, 하나의 접지 핀(24)은 핀들의 열에서 최하부 위치에 배열된다. 결과적으로, 제1 세그먼트 그룹에 포함된 LED들의 절반인, 세그먼트(12a)에 포함된 LED들(141 및 142) 및 세그먼트(12b)에 포함된 LED들(145 및 146)은 스위치 온되는 반면, 각자의 전류들은 세그먼트(12a)에 포함된 정류기 다이오드들(443 및 444) 및 세그먼트(12b)에 포함된 정류기 다이오드들(447 및 448)을 통해 LED들의 나머지를 바이패스한다. 제2 커넥터(20)는 세그먼트(12c, 12d, 12e)를 포함하는 제2 세그먼트 그룹에 전류를 제공하며, 여기서 3개의 애노드 핀(30, 32, 34)이 핀들의 열에 제공된다. 결과적으로, 제2 그룹에 포함된 LED들의 절반인, 세그먼트(12c)에 포함된 LED들(149 및 1410), 세그먼트(12d)에 포함된 LED들(1413 및 1414), 및 세그먼트(12e)에 포함된 LED들(1417 및 1418)은 스위치 온되는 반면, 각자의 전류들은 세그먼트(12c)에 포함된 정류기 다이오드들(4411 및 4412), 세그먼트(12d)에 포함된 정류기 다이오드들(4415 및 4416), 및 세그먼트(12e)에 포함된 정류기 다이오드들(4419 및 4420)을 통해 LED들의 나머지를 바이패스한다. 따라서, 앞서 언급한 바와 같은 그러한 방식으로 조명 소자들에 공급되는 전력을 배열함으로써, 어떠한 더 복잡한 회로도 추가하지 않고서 조명 및 디밍의 해상도를 더 증가시키는 것이 가능하다. 도 5a에 묘사된 바와 같은 특정 경우에서, LED들의 절반만이 주어진 순간에 스위치 온되기 때문에, 해상도는 도 2에서 설명된 것의 2배이다.

도 5b는 애노드 핀들을 접지 핀들과 스와핑하는, 도 5a에 예시된 예의 대응부를 도시한다. 결과적으로, 도 5a에서 스위치 온된 모든 LED들은 본 경우에 그들에게 연결된 정류기 다이오드들(441, 442, 445, 446, 449, 4410, 4413, 4414, 4417 및 4418)에 의해 바이패스되고; 및 도 5a에서 스위치 온되지 않은 모든 LED들, 즉 LED들(143, 144, 147, 148, 1411, 1412, 1415, 1416, 1419, 및 1420)은 이제 스위치 온된다. 각각의 세그먼트가 상이한 수의 조명 소자를 포함할 수 있고 각각의 그룹이 상이한 수의 세그먼트를 포함할 수 있으므로, 조명 패턴들의 유연한 제어가 가능하다. 또한, 도 2 내지 도 4에 예시된 바와 같이, 도 5a 및 도 5b에 따른 조명 디바이스는 또한 단지 하나의 커넥터 또는 3개의 커넥터를 포함할 수 있고, 또한 도 5a 및 도 5b에 도시된 특정 전원 핀들과 상이한 배열의 전원 핀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 예시된 양 실시예는 도 2의 예가 도 5a 및 도 5b의 예로 수정되는 것과 동일한 방식으로 조명 및 디밍의 2배 해상도를 얻도록 수정될 수 있다.

도 6은 제1 커넥터(18)를 포함하는 본 발명의 회로도의 또 다른 예를 도시하며, 여기서 3개의 전기 와이어는 제1 커넥터(18) 내에 포함된 3개의 전원 핀, 즉 제1 핀(24), 제2 핀(26) 및 제3 핀(28)으로부터 나온다. 임의의 2개의 핀에 걸쳐, 그 사이에 연결되고 서로 반병렬인 2개의 LED 세그먼트가 있다. 각각의 세그먼트 내에는, 각자의 핀들에 걸쳐서 그리고 서로 병렬로 그 사이에 연결된 5개의 LED가 있다. 각각의 세그먼트는 동일하거나 상이한 수의 조명 소자를 포함할 수 있고 각각의 조명 소자는 물론 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 핀들(24 및 26)에 걸쳐서, 세그먼트들(12a 및 12b)은 와이어들(16b 및 16c)을 통해 반병렬로 연결되고, 바람직하게는 동일한 행에 배열되고; 핀들(26 및 28)에 걸쳐서, 세그먼트들(12c 및 12d)은 와이어들(16a 및 16b)을 통해 반병렬로 연결되고, 바람직하게는 동일한 행에 배열되고; 그리고 핀들(28 및 24)에 걸쳐서, 세그먼트들(12e 및 12f)은 와이어들(16b 및 16c)을 통해 반병렬로 연결되고, 바람직하게는 동일한 행에 배열된다. 임의의 핀들의 쌍 사이에 연결된 세그먼트들이 또한 조명 소자들의 상이한 행들에 배열될 수 있고 그리고 심지어 전술한 바와 같이 2개의 축으로 구부러질 수 있는 전기 와이어들로 인해 조명 디바이스의 동일 표면 내에 반드시 배열될 필요는 없으므로, 선택된 와이어 라우팅들을 이용하여 상이한 패턴의 조명 및 디밍을 실현하는 것이 가능하다.

도 6의 예에서, 핀들(24, 26, 28)에서 공급되는 전압들은 내림차순의 것일 수 있다; 다시 말해서, 핀(24)에서의 전압은 핀(26)에서의 전압보다 높고, 핀(26)에서의 전압은 마찬가지로 핀(28)에서의 전압보다 높다. 이러한 방식으로, 전류들이 세그먼트들(12a, 12c, 12e)만을 통해 흐르는 것이 보장된다. 이러한 전력 공급은 능동 B6 브리지에 의해 제공될 수 있다. 각각의 LED(14)는 하나의 전류 제한기(64)에 직렬로 추가로 연결된다. 결과적으로, 앞서 언급한 전력 공급 배열이 주어지면 세그먼트들(12a, 12c, 12e)만이 스위치 온될 수 있다. 따라서, 간단히 커넥터에서의 전압 공급들을 변경함으로써 조명 소자들의 세그먼트들 내에서의 해상도의 추가 증분이 가능하다. 이 특정 경우에, 해상도는 2배가 된다. 더구나, 각각의 세그먼트 내에 포함된 조명 소자들의 수 및 전체 발광 밴드를 따른 세그먼트들의 수를 변경함으로써, 해상도 증분의 다른 비율들은 물론이고 복잡한 조명 패턴들을 획득하는 것이 가능하다.

도 6의 예에서, 핀들(24, 26, 28)에서 공급되는 전압들은 또한 예를 들어 오름차순의 것일 수 있다; 다시 말해서, 핀(24)에서의 전압은 핀(26)에서의 전압보다 낮고, 핀(26)에서의 전압은 마찬가지로 핀(28)에서의 전압보다 낮다. 이러한 방식으로, 전류들이 세그먼트들(12b, 12d, 12f)만을 통해 흐르는 것이 보장된다. 따라서, 조명 소자들의 2개의 행을 따라 또는 그 위에 세그먼트들을 물리적으로 배열하는 상이한 방식들은 다양한 조명 패턴들을 가능하게 한다.

도 7은 조명 디바이스의 단면을 도시한다. LED(14)는 인터포저 또는 조명 소자(10)의 위에 배치된다. 조명 소자(10)는 도 5의 예에서 3개의 와이어(16a, 16b, 16c)에 의해 연결된다. LED(14)의 발광 측면은 투명 폴리머(38)에 의해 조명 디바이스의 발광 표면(40)에 연결된다. 와이어들(16a, 16b, 16c), 조명 소자(10), LED(14) 및 투명 폴리머(38)는 불투명 폴리머(42)에 의해 둘러싸인다. 불투명 폴리머(42)는 충분한 유연성을 여전히 제공하면서 조명 디바이스에 대한 보호 커버로서 역할한다. 또한, 불투명 폴리머(42)는 투명 폴리머(38)로부터 나오는 임의의 광을 발광 표면(40)을 향해 되돌려 반사시키는 백색 폴리머일 수 있고, 그에 의해 조명 디바이스의 효율을 증가시킨다. 물론, 불투명 폴리머(42)는 대안적으로 특정 응용에 적응되는 임의의 다른 컬러를 가질 수 있다.

도 8은 인터포저 또는 조명 소자(10)의 상세도를 도시한다. 조명 소자(10)는 PCB(48)의 하나의 상부 측 상에 배열된 LED(14)를 갖는 인쇄 회로 보드(PCB)(48)를 포함한다. PCB(48)는 제1 세트의 3개의 와이어(15a, 15b 및 15c)에 의해 행에서의 선행 조명 소자(10) 또는 접촉 소자에 연결되고, 여기서 3개의 와이어는 병렬로 배치되고, 제각기 제1 위치(도 6의 상부 위치), 제2 위치(도 6의 중간 위치) 및 제3 위치(도 6의 하부 위치)에서 PCB(48)에 연결된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 더 많거나 더 적은 와이어들이 구현될 수 있다. 또한, 조명 소자(10)는, 또한 병렬로 배치되고 제1 세트의 반대 측 상의 PCB(48)에 연결되는 제2 세트의 3개의 와이어(17a, 17b 및 17c)에 의해 후속 조명 소자(10) 또는 접촉 소자에 연결되며, 여기서 와이어들은 또한 제1 위치, 제2 위치, 및 제3 위치에 대응하는 위치들에서 PCB(48)에 연결된다. 여기서, 도 6의 점선들은 조명 소자(10)의 PCB(48)에 의해 제공되는 전기적 라우팅들을 표시한다. 도 6의 예에서, 제1 애노드 연결(15a, 17a)은 PCB(48)를 통해 뻗어가고 있고, 여기서 제1 애노드 연결(15a, 17a)은 PCB(48)의 양측에 있고, 제1 위치에서 PCB(48)에 연결된다. 그러나, 제2 애노드 연결(15b, 17c)은 PCB(48)의 양 측에서의 상이한 위치들에서 연결될 수도 있다. 또한, 접지 연결(15c)은 한 위치에서 제1 측 상의 PCB에 연결된 다음 PCB(48)의 회로에 의해 LED에 연결될 수 있다. 애노드 연결(17b)은 접지 연결(15c)과 동일하거나 상이한 위치에서 동일한 측 또는 반대 측에서 PCB(48)에 연결된 다음 LED(14)에 연결될 수 있다. 따라서, LED(14)에 전력을 공급하기 위해서 LED(14)는 PCB(48)의 회로에 의해 애노드 연결(17b)에 연결되고 또한 접지 연결(15c)에도 연결된다. 따라서, 조명 소자들(10)의 PCB(48)에 의해, 교차하는 전기 라인들과 같은 더 복잡한 와이어 라우팅이 구현될 수 있어서, 각각의 조명 소자들 사이에 병렬 와이어들을 유지할 수 있다. 그에 의해, 조명 디바이스를 따른 와이어 라우팅에 관한 높은 자유도가 제공된다.

도 9는 조명 디바이스의 위에서 보았을 때 인터포저들 또는 조명 소자들(10) 사이의 연결들을 예시함으로써 조명 디바이스의 상세도를 도시하는데, 여기서 도 9의 상부 부분은 (좌측-지시 화살표(49)가 제안하는 바와 같이) 조명 소자들의 최하부 레벨 상의 최상부 뷰를 도시하고, 도 9의 하부 부분은 (좌측-지시 화살표(51)가 제안하는 바와 같이) 조명 소자들의 최상부 레벨 상의 최상부 뷰를 도시한다. 도 9에서, 각각의 조명 소자(10)는 PCB(48)의 최상부 상에 놓이는 하나의 LED(14)를 포함하고, 그 아래에서 한 세트의 와이어들(16a, 16b 및 16c)이 LED(14)에 전력을 제공하기 위해 사용되며, 이는 도 7 및 도 8의 예들에 대응한다. 더구나, 도 9의 예에서, 양의 전압을 갖거나 애노드 리드프레임들에 연결된 전기 연결들은 실선으로 표현되고 애노드 트랙들로서 표시되고; GND의 전기적 연결들은 파선으로 표현되고 GND 트랙들로서 표시되고; 그리고 하나의 세그먼트 내에 포함된 연속적인 LED들을 연결하는 인트라 세그먼트 연결들은 일점 쇄선들로 표현된다.

도 9의 상부 부분에 예시된 바와 같이, 5개의 세그먼트(12a, 12b, 12c, 12d, 및 12e)로 균일하게 분할되는 10개의 조명 소자(10)를 포함하는 발광 밴드가 형성된다. 발광 밴드의 가장 좌측에는, 2개의 애노드 핀(28 및 26) 및 하나의 GND 핀(24)이 배열되고; 발광 밴드의 가장 우측에는, 3개의 애노드 핀(34, 32, 30)이 배열된다. 각각의 세그먼트 내에서, 인트라 세그먼트 연결에 의해 서로 연결된 2개의 LED(14)가 존재한다. 그에 따라 2개의 납땜 포인트(19)가, 각자의 LED(14)를 애노드 또는 GND 핀들에뿐만 아니라 다른 조명 소자들에 포함된 LED들(14)에 연결하기 위해서 대응하는 조명 소자 내의 각각의 LED(14)에 제공된다. 세그먼트(12a)를 예로서 취하면, 그 안의 2개의 LED가 인트라 세그먼트 연결을 통해 서로 연결되는 반면, 세그먼트(12a)의 좌측은 높은 또는 양의 전압을 공급하는 핀(28)에 연결되고 세그먼트(12a)의 우측에서는 GND 트랙 또는 연결이 제공되어 세그먼트(12a) 내의 2개의 LED가 스위치 온되도록 한다. 세그먼트(12b)를 또 다른 예로서 취하면, 핀(26)으로부터 시작하는 애노드 트랙이 세그먼트(12b)의 좌측의 납땜 포인트(19)에 도달할 때까지 세그먼트(12a)에 예시된 음영 영역들을 통과해 나아가, 세그먼트(12b) 내의 2개의 LED가 스위치 온되도록 한다. 도 9의 하부 부분에 더 예시된 바와 같이, 세그먼트들에 포함된 납땜 포인트들(19)은 각각의 세그먼트가 대응하는 핀들에 의해 독립적으로 제어될 수 있도록 세그먼트 단위로 엇갈리게 배열된다. 더 구체적으로는, 세그먼트(12a)는 애노드 핀(28)과 GND 핀(24) 사이에, 세그먼트(12b)는 애노드 핀(26)과 GND 핀(24) 사이에, 세그먼트(12c)는 애노드 핀(34)과 GND 핀(24) 사이에, 세그먼트(12d)는 애노드 핀(32)과 GND 핀(24) 사이에, 및 세그먼트(12e)는 애노드 핀(30)과 GND 핀(24) 사이에 전기적으로 연결된다.

Claims (24)

1. 특히 바람직하게는 발광 밴드 또는 조명 리본의 형태인 자동차 조명 응용을 위한 조명 디바이스로서:
   행으로 배열된 복수의 조명 소자(10) - 각각의 조명 소자(10)는 적어도 하나의 발광 다이오드(14)를 포함하고, 상기 복수의 조명 소자(10)는 복수의 세그먼트(12)로 분할되고 각각의 세그먼트(12) 내에서의 상기 조명 소자들(10)은 직렬로 전기적으로 연결됨 -; 및
   제1 세그먼트 그룹(12a, 12b)을 위해 전류를 제공하는 제1 접촉 소자(18) - 상기 제1 접촉 소자(18)는 상기 조명 소자들(10)의 행의 제1 단부에 배열되고 상기 제1 세그먼트 그룹(12a, 12b)에 전기적으로 연결되고,
   상기 제1 접촉 소자(18)와 상기 제1 세그먼트 그룹(12a, 12b) 사이의 전기적 연결들(16a, 16b, 16c)은 상기 조명 소자들(10)의 행에 평행하게 배열되어 발광 밴드가 형성되도록 함 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 디바이스.
2. 제1항에 있어서,
   각각의 세그먼트(12)는 적어도 2개의 서브 세그먼트로 추가로 분할되고, 각각의 세그먼트(12) 내에서, 임의의 2개의 연속적인 서브 세그먼트가 서로 반직렬로 전기적으로 연결되어 인가된 전류의 제1 방향에 대해 제1 서브 세그먼트가 스위치 온되고, 상기 전류의 반전 시에, 또 다른 서브 세그먼트가 스위치 온되도록 하고, 임의의 시점에 상기 2개의 연속적인 서브 세그먼트 중 하나만이 스위치 온되는 조명 디바이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   복수의 정류기 다이오드(44)를 추가로 포함하고, 각각의 정류기 다이오드(44)는 상기 발광 다이오드(14)에 반병렬로 전기적으로 연결되어, 인가된 전류의 제1 방향에 대하여, 제1 서브 세그먼트가 스위치 온되고, 상기 전류의 반전 시에 상기 제1 서브 세그먼트가 스위치 오프되고 상기 적어도 하나의 정류기 다이오드(44)를 통해 바이패스되는 조명 디바이스.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 접촉 소자(18)는 복수의 전원 핀(24, 26, 28)을 포함하고, 상기 전원 핀들(24, 26, 28)은 적어도 하나의 전압 공급 핀 및 적어도 하나의 접지 핀을 포함하는 조명 디바이스.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   바람직하게는 상기 조명 소자들(10)의 행의 제2 단부에 배열된 제2 접촉 소자(20) - 상기 제2 접촉 소자(20)는 적어도 제2 세그먼트 그룹(12i, 12j)을 위해 전류를 제공함 - 를 추가로 포함하는 조명 디바이스.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 접촉 소자(20)와 상기 제2 세그먼트 그룹(12i, 12j) 사이의 전기적 연결들은 상기 조명 소자들(10)의 행에 실질적으로 평행하게 배열되는 조명 디바이스.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제2 접촉 소자(20)는 복수의 전원 핀(30, 32, 34)을 추가로 포함하고, 상기 핀들의 수는 바람직하게는 상기 제1 접촉 소자(18)의 핀들의 수와 동일한 조명 디바이스.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나 이상의 접촉 소자(36)가 상기 조명 소자들(10)의 행을 따라 상기 제1 접촉 소자(18)와 상기 제2 접촉 소자(20) 사이에 배열되고, 상기 적어도 하나 이상의 접촉 소자(36)는 적어도 하나 이상의 세그먼트 그룹을 위해 전류를 제공하는 조명 디바이스.
9. 제8항에 있어서,
   상기 적어도 하나 이상의 접촉 소자(36)와 상기 각자의 적어도 하나 이상의 세그먼트 그룹 사이의 전기적 연결들은 상기 조명 소자들(10)의 행에 실질적으로 평행하게 배열되는 조명 디바이스.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 접촉 소자(18)와 상기 제2 접촉 소자(20) 사이의 각각의 접촉 소자(36)는 복수의 전원 핀을 추가로 포함하고, 상기 핀들은 바람직하게는 2개의 세트로 배열되고, 각각의 세트 내의 상기 핀들의 수는 바람직하게는 상기 제1 접촉 소자(18) 및/또는 상기 제2 접촉 소자(20)의 핀들의 수와 동일한 조명 디바이스.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 소자들의 수는 1, 2, 또는 3인 조명 디바이스.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 소자들(10)의 행을 통해 뻗어가고 서로 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 구부림 가능한 전기 와이어를 추가로 포함하는 조명 디바이스.
13. 제12항에 있어서,
    상기 구부림 가능한 전기 와이어들은 2개의 축에서 유연하고 및/또는 상기 조명 디바이스의 세로 축을 따라 트위스트가능하고, 바람직하게는 상기 2개의 구부림 축은 서로 수직이고 및/또는 상기 세로 축에 수직인 조명 디바이스.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 구부림 가능한 전기 와이어들의 수는 상기 제1 접촉 소자(18) 및/또는 상기 제2 접촉 소자(20) 및/또는 제3 접촉 소자(36)의 핀들의 수와 동일한 조명 디바이스.
15. 제14항에 있어서,
    상기 구부림 가능한 전기 와이어들의 수는 3 또는 4인 조명 디바이스.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2개의 조명 소자들(10)의 세그먼트(12)는 동일한 수의 조명 소자(10)를 포함하는 조명 디바이스.
17. 특히 자동차 조명 응용을 위한 조명 디바이스로서:
    하나 이상의 평행한 행으로 배열된 복수의 조명 소자(10) - 각각의 조명 소자(10)는 적어도 하나의 발광 다이오드(14)를 포함하고, 상기 복수의 조명 소자(10)는 복수의 세그먼트(12)로 분할되고, 각각의 세그먼트(12) 내에서의 상기 조명 소자들(10)은 전기적으로 병렬로 연결됨 -; 및
    상기 복수의 조명 소자(10)를 위해 전류를 제공하는 제1 접촉 소자(18) - 상기 제1 접촉 소자(18)는 상기 조명 소자들(10)의 하나 이상의 평행한 행의 하나의 단부에 배열되고 그것에 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 접촉 소자(18)는 적어도 3개의 전원 핀(24, 26, 28)을 포함하고,
    상기 제1 접촉 소자(18)와 상기 세그먼트들(12) 사이의 전기적 연결들(16a, 16b, 16c)은 상기 조명 소자들(10)의 하나 이상의 평행한 행에 평행하게 배열되어 발광 밴드가 형성되도록 함 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 디바이스.
18. 제17항에 있어서,
    임의의 2개의 전원 핀에 걸쳐서, 적어도 2개의 조명 소자들(10)의 세그먼트(12)가 서로 반병렬로 전기적으로 연결되는 조명 디바이스.
19. 제17항에 있어서,
    상기 3개의 전원 핀(24, 26, 28)은 바람직하게는 하나의 열에 배열되고, 상기 핀들에 의해 공급되는 전압들의 값들은 서로 상이한 조명 디바이스.
20. 제17항에 있어서,
    각각의 조명 소자(10)는 전류 제한기(64)에 직렬로 전기적으로 연결되는 조명 디바이스.
21. 제17항에 있어서,
    상기 전원 핀들을 통해 획득되는 전력은 능동 B6 브리지에 의해 제공되는 조명 디바이스.
22. 제17항에 있어서,
    상기 조명 소자들(10)의 행들을 통해 뻗어가고 서로 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 구부림 가능한 전기 와이어를 추가로 포함하는 조명 디바이스.
23. 제22항에 있어서,
    상기 구부림 가능한 전기 와이어들은 2개의 축에서 유연하고 및/또는 상기 조명 디바이스의 세로 축을 따라 트위스트가능하고, 바람직하게는 상기 2개의 구부림 축은 서로 수직이고 및/또는 상기 세로 축에 수직인 조명 디바이스.
24. 제22항에 있어서,
    상기 구부림 가능한 전기 와이어들의 수는 바람직하게는 3인 조명 디바이스.

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