KR100921757B1

KR100921757B1 - 조명기기

Info

Publication number: KR100921757B1
Application number: KR1020080101686A
Authority: KR
Inventors: 김두환; 조형구
Original assignee: 주식회사 레이닉스
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2009-10-15

Abstract

본 발명은 조명광의 색상 및 밝기를 다양하게 조절할 수 있는 조명기기에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 조명기기는 N개의 발광 소자 중 제1 발광 소자에 직류 전원을 인가하는 N개의 컨버터 중 제1 컨버터, 지령 밝기에 따라 상기 N개의 발광 소자에 대응하는 N개의 PFM 신호를 출력하는 제어부, 상기 N개의 PFM 신호 중 제1 PFM 신호에 대응되도록 상기 제1 컨버터가 인가하는 상기 직류 전원을 제어하는 N개의 구동부 중 제1 구동부, 및 상기 N개의 발광 소자에서 방출하는 각각의 단색광을 혼합하여 조명광으로 방출하는 가이드부를 포함한다.

광혼합, 주파수 변조, 펄스폭 변조

Description

조명기기 {Illuminating Apparatus}

본 발명은 저전력으로 구동되며 색깔을 조정하는 조명기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 발광 소자를 이용하여 전력 대비 고효율 조명을 구현하고 단색광을 혼합하여 조명광의 색상 및 밝기를 조정하는 조명기기에 관한 것이다.

조명기기는 그 특성상 장시간 작동되므로 제품 수명이 길고 소비 전력 대비 에너지 효율이 높은 것이 바람직하다. 일반적으로 필라멘트를 이용한 조명기기는 필라멘트에서 대부분 열로 소모되어 빛 효율이 좋지 않다. 이러한 고열은 필라멘트의 수명을 짧게 하기도 한다. 필라멘트를 이용한 전구는 부피를 많이 차지하여 소형화나 면광원으로 사용되기는 어렵다. 이에 효율이 좋은 발광 다이오드 등의 발광 소자를 이용한 조명기기가 각광받고 있다.

일반적인 조명기기는 단색광만을 방출한다. 이에 다양한 색상이나 색조의 조명을 구현하기 위해서는 색깔이 들어간 필터를 교체하여 다양한 색상을 구현하거나, 전압이나 전류의 세기를 변화시켜 조명광의 밝기를 조정하였다. 이러한 필터 교체로 조명의 색을 변화시키는 경우, 기계적으로 구현되며 교체할 필터가 유한하여 한정된 색상밖에 구현하지 못하였다. 또한 전압이나 전류의 세기로 밝기를 조정 하는 경우 미세한 조정이 어렵고, 전압 등의 조절을 위해 저항 등을 사용하여 필요 없는 에너지가 소비되었다. 또한 발광 소자가 구동되기 위한 최소 구동 전류 근방에서는 발광 소자의 특성에 따라 많이 좌우 되어, 최소 밝기로 제어시 깜빡임이나 꺼짐 등이 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 소비전력대비 효율을 높이고 발열이 적으며 조명광의 다양한 색상 또는 밝기를 전기적으로 조정할 수 있으며, 최소 구동 전류와 무관하게 밝기를 조정하는 조명기기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조명기기는 N개의 발광 소자 중 제1 발광 소자에 직류 전원을 인가하는 N개의 컨버터 중 제1 컨버터, 지령 밝기에 따라 상기 N개의 발광 소자에 대응하는 N개의 PFM 신호를 출력하는 제어부, 상기 N개의 PFM 신호 중 제1 PFM 신호에 대응되도록 상기 제1 컨버터가 인가하는 상기 직류 전원을 제어하는 N개의 구동부 중 제1 구동부, 및 상기 N개의 발광 소자에서 방출하는 각각의 단색광을 혼합하여 조명광으로 방출하는 가이드부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 발광 소자를 사용하여 전력 소모가 적으며, 소모되는 전력 대부분이 빛에너지로 변환되어 발열이 적고 구조상 발광 소자에서 방출되는 빛 대부분이 조명광으로 사용되어 광효율이 좋으며, PFM 및 PWM 제어를 통해 다양한 색상과 밝기를 조절할 수 있고, PFM 제어를 통해 발광 소자의 특성과 무관하게 밝기를 조절할 수 있고, 전기적으로 색상과 밝기를 조정하므로 제품의 수명이 길어지며, 입력값에 의한 색상 및 밝기의 조절 이외에도 센서를 통해 주위 환경에 따라 조명광을 변화시킬 수 있어 조작이 편리한 효과가 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명기기의 블록도이고, 도 2는 도 1의 광합성부를 기준으로 광의 경로를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 제어부의 제어 신호에 대한 신호도이다. 본 실시예에 따른 조명기기는 광원부(20), 광합성부(30), 광출력부(40), 및 제어부(10)를 포함한다.

광원부(20)는 일정 파장대의 빛을 방출하는 복수의 발광 소자(R, G, B)를 구비한다. 본 실시예에서 광원부는 빨강색 빛을 방출하는 레드 발광 소자(R), 녹색 빛을 방출하는 그린 발광 소자(G), 및 파랑 빛을 방출하는 블루 발광 소자(B)를 구비한다. 빛의 삼원색인 빨강(R), 녹색(G), 및 파랑(B)의 조합으로 여러 색깔의 빛을 구현할 수 있다.

각 발광 소자(R, G, B)는 고출력, 고효율의 빛을 방출하는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)나 반도체 레이저 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 레드 발광 소자(R)는 가시광선의 스펙트럼 상 붉은 색 계열 파장대가 대부분을 이루어 빨강 색의 빛을 방출한다. 빛의 최대 밝기를 높이기 위해 복수개의 발광 소자를 사용할 수도 있다.

각 발광 소자(R, G, B)는 방출된 빛을 집광하고, 균일화하는 라이트 로드(LIGHT ROD) 또는 상자형의 플라이아이(FLYEYE) 렌즈로 이루어지는 광 터널 등을 포함할 수 있다. 또한 각 발광 소자(R, G, B)는 자체 저항 등으로 인해 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열판을 구비할 수 있다. 이러한 방열판은 열전도율이 좋은 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 방열판은 열발산 면적을 넓힌 히트 싱크일 수 있으며, 강제로 열을 발산하기 위한 방열 팬을 포함할 수도 있다.

광원부(20)는 각각의 단색광을 일정 지점 즉 광합성부(30)로 방출한다.

광합성부(30)는 필터나 광합성 프리즘 등을 사용하여 각 단색광을 혼합하여 혼합광으로 방출한다. 이러한 혼합과정으로 본래의 단색광의 개수 보다 많은 개수의 색깔을 표현할 수 있다.

본 실시예에서 광합성부는 일정 파장대의 빛은 반사 또는 투과하는 필터를 포함한다. 이러한 필터로는 다이크로익(dichroic) 코팅처리된 유리판이나 투명 플라스틱판 등이 사용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 그린 발광 소자(G)는 출사측(Z축 방향)으로 녹색광을 방출한다. 레드 발광 소자(R)와 블루 발광 소자(B)는 서로 마주보도록 배치되어 서로를 향해 적색광과 녹색광을 방출한다.

광합성부는 적색광은 반사하고 다른 파장대의 광은 투과시키는 적색 반사 필터(32)와 청색광은 반사하고 다른 파장대의 광은 투과시키는 청색 반사 필터(34)를 포함한다. 양 필터(32, 34)는 서로 교차하도록 배치된다. 적색 반사 필터(32)는 레드 발광 소자(R)에서 방출되는 적색광을 출사측으로 반사하도록 배치된다. 청색 반사 필터(34)는 블루 발광 소자(B)에서 방출되는 청색광을 출사측으로 반사하도록 배치된다.

각 발광 소자(R, G, B)가 적색광 녹색광 및 청색광을 한꺼번에 방출하는 경우, 적색광은 적색 반사 필터(32)에 의해 반사되어 출사측으로 광경로가 바뀌게 된 다. 청색광은 청색 반사 필터(34)에 의해 반사되어 출사측으로 광경로가 바뀌게 된다. 녹색광은 양 필터(32, 34)를 모두 투과하여 출사측으로 광경로가 이어진다. 이렇게 양 필터를 통과한 빛은 동일한 광경로를 통과하며 각 단색광이 혼합되게 된다.

광원부(20)에서 방출된 빛 전부를 조명광으로 사용되는 것이 효율적이다. 이에 광경로가 바뀌거나 다른 매질을 통과할 때 그 입사면은 광의 단면 보다 넓은 것이 바람직하다. 이에 각 필터는 각 단색광 전부를 반사 또는 투과할 수 있는 것이 바람직하다. 또한 혼합광의 단면은 플라이아이 렌즈의 단면 보다 좁은 것이 바람직하다.

광출력부(40)는 혼합광을 입사 받아 방사각을 조절하여 조명광으로 방출한다. 넓은 공간을 밝게 하기 위해서는 방사각을 넓게 하고 일정 부분만을 집중적으로 밝게 하기 위해서는 방사각을 좁게 조정하는 등 조명의 용도에 다양하게 사용할 수 있다.

광출력부(40)는 내면이 균일하고 빛을 반사하는 반사물질로 코팅되어 있는 광통로를 포함할 수 있다. 이러한 광통로는 라이트 로드(LIGHT ROD) 렌즈나 플라이 아이 렌즈(fly eye lens, 미도시) 등을 포함하여 빛을 균일화할 수 있다.

광출력부(40)는 오목렌즈나 볼록렌즈로 구성되거나 오목렌즈와 볼록렌즈로 구성되어 조명광을 일정한 각도로 방사되게 하는 렌즈부재(46)를 포함할 수 있다. 광출력부(40)는 렌즈부재(46)가 Z축을 기준으로 전후진 하도록 하여 조명광의 방사각을 조정하는 구동부재(44)를 포함할 수 있다. 예를 들면 구동부재(44)는 내면에 나사선이 형성된 속이 빈 원통과 원통을 중심축을 기준으로 회전시키는 모터 등으로 구성되고, 렌즈부재(466)는 원주를 둘러싸며 나사선과 대응되는 요철이 형성되게 할 수 있다. 이에 원통이 회전하면 렌즈부재(46)는 Z축을 기준으로 전진 및 후진하게 된다.

제어부(10)는 기기 전부에 대한 제어를 하며 특히 광원부(10)의 복수의 발광 모듈에 대한 점멸을 각각 제어하여 혼합광 즉 조명광의 색깔을 조정한다. 조명광의 색깔은 설정된 값이거나 리모컨이나 키보드 등의 입력부(미도시)를 통해 전송 받은 값 또는 시간이나 조건 등에 따라 변화되도록 프로그래밍된 값이 될 수 있다.

제어부(10)는 각 발광 소자에 인가되는 전압을 조절하여, 조명광의 색깔을 조정한다. 본 실시예에서 각 발광 소자는 Vcc 전압에서 켜진다고 가정한다.

도 3을 참조하면, 제어부(10)는 조명광이 적색을 띄도록 할 때 레드 발광 소자(R)에만 Vcc 전압이 인가되도록 한다(T1 구간). 전압의 인가는 연속적 또는 일정한 주파수를 가지고 Vcc 전압과 그라운드 전압을 교번적으로 인가할 수 있다. 이와 동일하게 제어부(10)는 녹색 조명광을 위해 그린 발광 소자(G)에만 Vcc 전압이 인가되도록 하며(T2 구간), 적색 조명광을 위해 블루 발광 소자(B)에만 Vcc 전압이 인가되도록 할 수 있다(T3 구간).

제어부(10)는 적색과 녹색의 혼합된 색의 조명광을 방출하기 위해 레드 발광 소자(R)와 그린 발광 소자(G)에 Vcc 전압이 인가되도록 할 수 있다(T4 구간). 제어부(10)는 적색과 청색의 혼합광을 위해 T5 구간처럼, 녹색과 청색의 혼합광을 위해 T6 구간처럼, 및 적색 청색 녹색이 혼합된 백색광을 위해 T7 구간처럼 Vcc 전압을 각 발광 소자에 인가할 수 있다.

제어부(10)는 각 발광 소자에 인가되는 전압 펄스폭을 조절하여(PWM 제어, Pulse Width Modulation) 다양한 혼합광이 방출되도록 할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명기기의 블록도이고, 도 5는 도 4의 제어부에 관한 블록도이고, 도 8은 도 4의 R-구동신호를 나타낸 신호도이고, 도 9는 도 8의 일부를 확대한 신호도이고, 도 10은 도 9의 일부를 확대한 신호도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명기기는 제어부(100), 구동부(160), 컨버터(170), 발광부(180), 전원부(190), 가이드부(210), 및 센서부(220)를 포함한다.

센서부(220)는 가이드부(210)에서 방출하는 조명광의 밝기나 색상을 감지하여 제어부(100)에 전송한다. 센서부(220)는 밝기나 색상을 감지하기 위해 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 및 CDS셀 등의 광센서를 포함할 수 있다.

가이드부(210)는 발광부(180)에서 방출되는 각각의 단색광을 혼합하여 조명광으로 방출한다. 이를 위해 가이드부(210)는 도 1의 광합성부(30) 및 광출력부(40)를 포함할 수 있다.

발광부(180)는 일정 파장대의 단색광을 방출하는 발광 소자를 다수 포함한다. 본 실시예에서 발광부(180)는 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색을 각각 방출하는 레드 발광 소자(181), 그린 발광 소자(183), 및 블루 발광 소자(185)를 포함한다.

컨버터(170)는 발광부(180)의 각 발광 소자에 직류 전원을 인가한다. 컨버 터(170)는 레드, 그린, 및 블루 발광 소자(181, 183, 185)에 각각 직류 전원을 인가하는 R-컨버터(171), G-컨버터(173), 및 B-컨버터(175)가 있다. 컨버터(170)는 공급받은 직류 전원의 전압이나 전류를 바꾸어서 공급하는 DC/DC 컨버터인 것이 바람직하다. 이러한 DC/DC 컨버터에 이용되는 전력 반도체 스위치의 스위칭을 제어하면, 필요한 구형파(펄스) 전압이나 전류를 얻을 수 있기 때문이다. 펄스 전류 등이 필요한 이유는 아래에서 설명한다.

전원부(190)는 외부에서 공급받은 교류 전원을 직류 전원으로 바꾸어서 컨버터(170)에 공급한다. 전원부(190)는 AC/DC 어댑터나 SMPS(switching mode power supply)로 구성될 수 있다. 전원부(190)는 컨버터(170)에 공급하는 직류 전원이 한계값을 넘는지 감지하여 회로를 보호하는 과전류 보호 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 이러한 과전류 보호 모듈은 전선에 분류저항을 직렬연결 하여 상기 분류저항에 걸리는 전압이 기설정된 전압을 초과하는지 판단하여, 초과하면 전원을 차단하는 회로로 구성될 수 있다. 이러한 과전류 보호 모듈은 각 컨버터에도 추가되어, 각 컨버터에서 각 발광 소자에 과전류가 흐르는 경우 전체 회로를 보호할 수 있다.

구동부(160)는 제어부(100)의 각 구동신호(R-구동신호, G-구동신호, B-구동신호)를 입력받아 컨버터(170)를 제어하여, 컨버터(170)는 제어부(100)의 구동신호와 대응되는 구형파 전압이나 전류를 발광부(180)의 각 발광 소자에 인가한다. 이러한 구동신호로는 펄스의 주파수가 변하는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 신호와 펄스의 폭이 변하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 등이 있다.

PFM 신호로 발광 소자의 밝기를 조절할 수 있다. 발광 소자에 인가되는 전류 펄스가 PFM 신호에 추종하는 경우, 펄스의 주파수를 높일수록 방출되는 단색광의 광량이 많아져 더 밝게 된다.

발광 소자가 LED인 경우, 각 LED에 인가되는 전류의 양을 조절하여 최소 밝기에서 최대 밝기까지 여러 단계로 분할된 밝기를 표시할 수도 있다. 그러나 이런 경우, 각 LED의 최소 구동 전류 근방에서는 각 LED의 특성에 따라 최소 밝기의 표시의 불가능 또는 깜빡임, 꺼짐 등의 현상이 발생할 수 있다. 이는 동일한 제조사 및 동일한 규격의 LED인 경우에도 약간의 오차가 발생할 수 있어, 최소 밝기 단계에서는 깜빡임이나 꺼짐 등이 발생할 수 있어 제어가 용이하지 않다. 이에 각 발광 소자에 공급되는 전류 펄스의 진폭을 최대치로 설정해 두고, 각 발광 소자의 밝기 조절을 전류 펄스의 개수에 의해 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우 최소 구동 전류와 무관하게 최소 밝기의 구동이 가능해진다.

PWM 신호로 발광 소자의 색상을 조절할 수 있다. 각 단색광의 겹치는 정도에 따라 조명광의 색상을 결정할 수 있다. 이에 각 발광 소자에 인가되는 전류 펄스를 각 PWM 신호에 추종하게 함으로써 색상을 조절할 수 있다.

PWM 신호에 의한 제어의 경우, 각 단색광이 시분할되어 방출되지 않으므로 자연 색상에 더욱 가까워지는 효과가 있다.

구동부(160)는 R-컨버터(171), G-컨버터(173), 및 B-컨버터(175)를 각각 제어하는 R-구동부(161), G-구동부(163), 및 B-구동부(165)로 구성될 수 있다.

제어부(100)는 지령 밝기(D^*)나 지령 색상(C^*)을 입력 받아 각 색상별로 구 동신호(R-구동신호, G-구동신호, B-구동신호)를 출력한다. 제어부(100)는 디지털 값을 입력 받아 색상별로 구동신호를 출력할 수 있다. 아날로그 값을 입력 받은 경우, 제어부(100)는 샘플링 및 양자화 과정 등을 거쳐 디지털 값으로 변환한 후 각 색상별 구동신호로 출력할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 제어부(100)는 밝기조절모듈(110)과 색상조절모듈(120)을 포함할 수 있다.

밝기조절모듈(110)은 지령 밝기(D^*)를 입력받아 R-PFM, G-PFM, 및 G-PFM 신호를 출력한다. 밝기조절모듈(110)은 각 PFM 신호를 일률적으로 제어함으로써 조명광의 명도를 조절할 수 있다. 또한 밝기조절모듈(110)은 각 PFM 신호를 개별적으로 제어함으로써 조명광의 채도를 조절할 수 있다. 이러한 PFM 제어로 다양한 색감과 색조를 갖는 조명광을 구현할 수 있다.

색상조절모듈(120)은 지령 색상(C^*)을 입력 받아 R-PWM, G-PWM, 및 B-PWM 신호를 출력한다. 이러한 PWM 제어로 조명광의 색상을 조절할 수 있다.

이러한 각 PFM 신호와 각 PWM 신호는 각 합성부(130, 132, 134)에서 합성되어 각 구동부에 전송된다.

도 8은 PFM 신호와 PWM 신호가 합성된 어느 한 구동신호의 파형을 나타내고 있다. 이하, R-구동신호라 한다. R-구동신호는 일정한 주기(Tsec) 동안 일정한 개수 즉 n 개의 메인펄스(N)가 반복된다. 메인펄스(N)는 레드 발광 소자(R)를 구동하기 위한 최소 동작 설정횟수이다. 각 메인펄스(N)는 폭과 주파수가 다른 서브펄 스(R)들로 구성되어 있다.

도 9는 도 8의 1번과 2번의 메인펄스(N) 부위를 확대한 것으로 PFM 제어에 관한 것이다.

일정한 주기(TN1 또는 TN2) 동안 서브펄스(R)열이 반복된다. 본 실시예에서 나타나듯 TN1 동안 10개의 서브펄스(R)를, TN2 동안 5개의 서브펄스(R)를 구현하는 것처럼, 메인펄스(N)의 각 주기 마다 서브펄스(R)의 개수를 달리 할 수 있다. 이러한 서브펄스(R)의 개수는 각 단색광의 밝기의 단계와 비례한다. 만일 밝기가 총 10단계라면 서브펄스(R)의 최대 개수는 10의 배수가 된다.

도 10은 도 9의 1번과 2번의 서브펄스(R)를 확대한 것으로, PWM 제어에 관한 것이다.

일정한 주기(TR1 또는 TR2) 동안 최소펄스(T)가 반복된다. 본 실시예에서 보듯 각 서브펄스(R)의 폭을 최소펄스(T)의 정수배로 함으로써 PWM 제어를 구현한다. 서브펄스(R)의 폭은 각 발광소자의 색변환 단계와 비례한다. 예를 들어 색변환 단계가 100단계라면 서브펄스(R)의 최대폭은 100의 정수가 된다.

이러한 최소펄스(T)의 주기(△T)는 다음과 같이 구할 수 있다.

△T = (f(N) X f(R) X f(T))^(-1)

여기서 f(N)는 메인펄스(N)의 주파수이고, f(R)는 밝기의 총 단계를, f(T)는 색변환의 총단계를 나타낸다. 본 실시예에서 100Hz의 주파수로 색변환 단계를 0에서 100까지 사용하고, 밝기 단계를 10단계 사용하면 최소 펄스의 주파수는 100kHz 가 나온다.

본 실시예에서 제어부(100)는 색상과 밝기를 피드백 제어할 수 있다. 도 5에서 보듯 센서부(220)에서 감지한 실제 밝기(D)가 지령 밝기(D^*)를 추종하도록 각 PFM 신호를 조절한다. 이를 위해 제어부(100)는 지령 밝기(D^*)와 실제 밝기(D)의 차이가 0이 되도록 지령 밝기(D^*)를 증감시키는 비례적분 제어기(112)를 포함할 수 있다. 또한 제어부(100)는 센서부(220)에서 감지한 실제 색상(C)이 지령 색상(C^*)을 추종하도록 각 PWM 신호를 조절한다. 이를 위해 제어부(100)는 지령 색상(C^*)과 실제 색상(C)의 차이가 0이 되도록 지령 색상(C^*)을 증감시키는 비례적분 제어기(114)를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명기기의 블록도이고, 도 7은 도 6의 제어부의 내부 구조에 대한 블록도이다. 도 4 및 도 5를 참조한다.

본 실시예에 따르면 조명기기는 제어부(300), 외부센서부(320), 구동부(330), 컨버터(335), 발광부(340), 가이드부(345), 및 센서부(350)를 포함한다.

본 실시예에서 구동부 컨버터 발광부 가이드부 및 센서부는 도 4의 구성요소와 동일한 작용 효과를 하므로 그 설명에 대해서는 생략한다.

외부센서부(320)는 주변 밝기, 온도, 및 움직임 등 중 적어도 어느 하나를 감지하여 주변값으로 제어부(300)에 전송한다. 외부센서부(320)가 외부 밝기를 감 지하는 광센서를 포함하는 경우, 외부센서부(320)는 주변 밝기에 대한 값을 제어부(300)에 전송한다. 또한 외부센서부(320)는 온도 센서나 동작 센서를 구비하여 제어부(300)에 온도 값이나 동작 여부를 전송한다.

제어부(300)는 지령 밝기(D^*)나 지령 색상(C^*)을 입력받아 각 색상별로 구동신호를 출력하여 구동부(330)에 전송한다. 이를 위해 제어부(300)는 밝기조절모듈(302), 색상조절모듈(304), 및 지령값조정모듈(306)을 구비한다.

지령값조정모듈(306)은 외부센서부(320)로부터 전송받은 주변값에 따라 기설정된 방향으로 지령 밝기(D^*)나 지령 색상(C^*)을 조절한다. 이를 위해 지령값조정모듈(306)은 주변값에 따라 조정 밝기(Dm)나 조정 색상(Cm)을 출력하여, 가산기(312, 316)를 통해 지령 밝기(D^*)나 지령 색상(C^*)의 크기를 가감한다.

상기 기설정된 방향에 대한 예를 들면, 외부센서부(320)로부터 주변 밝기를 전송받은 경우, 지령값조정모듈(306)은 주변 밝기가 밝을수록 지령 밝기(D^*)를 더 작게 조정하거나, 또는 어두울 때에 지령 밝기(D^*)를 더 크게 조정하여 에너지를 절약하게 할 수 있다. 외부센서부(320)로부터 주변 온도에 대한 값을 전송받은 경우, 지령값조정모듈(306)은 주변 온도가 낮을수록 지령 색상(C^*)을 붉은색 계열로 조정하여 따뜻한 느낌이 나게 할 수 있다. 이외에도 움직임 여부에 따라, 지령값조정모듈(306)은 지령 밝기(D^*)나 지령 색상(C^*)을 조정하여 움직임이 있을 때 조명이 들 어오도록 할 수도 있다.

제어부(300)는 피드백 제어를 위해 센서부(350)로부터 전송받은 실제 밝기(D)나 실제 색상(C)이 상기 조정된 지령 밝기(D^*')나 지령 색상(C^*')을 추종하도록 하는 비례적분 제어기(314, 318)를 더 포함할 수 있다.

상기 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명기기의 블록도,

도 2는 도 1의 광합성부를 기준으로 광의 경로를 나타낸 평면도,

도 3은 도 1의 제어부의 제어 신호에 대한 신호도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명기기의 블록도,

도 5는 도 4의 제어부에 관한 블록도,

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명기기의 블록도,

도 7은 도 6의 제어부의 내부 구조에 대한 블록도,

도 8은 도 4의 R-구동신호를 나타낸 신호도,

도 9는 도 8의 일부를 확대한 신호도이고, 및

도 10은 도 9의 일부를 확대한 신호도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 제어부 160: 구동부

170: 컨버터 180: 광원부

210: 가이드부 220: 센서부

Claims

N개의 발광 소자 중 제1 발광 소자에 직류 전원을 인가하는 N개의 컨버터 중 제1 컨버터;

지령 밝기에 따라 상기 N개의 발광 소자에 대응하는 N개의 PFM 신호를 출력하는 제어부;

상기 N개의 PFM 신호 중 제1 PFM 신호에 대응되도록 상기 제1 컨버터가 인가하는 상기 직류 전원을 제어하는 N개의 구동부 중 제1 구동부; 및

상기 N개의 발광 소자에서 방출하는 각각의 단색광을 혼합하여 조명광으로 방출하는 가이드부;를 포함하는 조명기기.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 지령 색상에 따라 상기 N개의 발광 소자에 대응하는 N개의 PWM 신호를 출력하고,

상기 제1 구동부는 상기 N개의 PWM 신호 중 제1 PWM 신호에 대응되도록 상기 제1 컨버터가 인가하는 상기 직류 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명기기.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 PWM 신호는 일정한 주파수를 가진 일련의 펄스들로 구성된 상기 제1 PWM 신호의 상기 펄스의 폭을 조정하는 것을 특징으로 하는 조명기기.
제 2 항에 있어서,

상기 조명광의 색상 및 밝기 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센서부를 더 포함하는 조명기기.
제 4 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 감지된 조명광의 밝기가 상기 지령 밝기를 추종하도록 상기 N개의 PFM 신호를 조절하는 조명기기.
제 4 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 감지된 조명광의 색상이 상기 지령 색상을 추종하도록 상기 N개의 PWM 신호를 조절하는 조명기기.
제 2 항에 있어서,

주변 밝기, 주변 온도, 및 주변 움직임 중 적어도 어느 하나를 감지하는 외부 센서부를 더 포함하고,

상기 제어부는 상기 외부 센서부가 감지한 값 중 적어도 어느 한 값에 따라 기설정된 방향으로 상기 지령 밝기 및 상기 지령 색상 중 적어도 어느 하나를 조절하는 조명기기.