KR100922195B1

KR100922195B1 - 엘이디 조명장치

Info

Publication number: KR100922195B1
Application number: KR1020070076913A
Authority: KR
Inventors: 추건국
Original assignee: 추건국
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-10-19
Also published as: KR20090012780A

Abstract

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로, 제1 색온도를 가진 백색광을 방출하는 제1 백색 LED군과, 제2 색온도를 가진 백색광을 방출하는 제2 백색 LED군을 포함하는 LED 광원부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 백색 LED군의 휘도를 설정된 N개의 휘도레벨 중 하나로 설정할 수 있게 하는 제1 및 제2 휘도 조절부를 구비하며, 사용자가 제1 및 제2 휘도 조절부를 조작함에 따라 상기 제1 휘도 조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 따라 상기 제1 백색 LED군의 휘도 레벨을 제어하고, 상기 제2 휘도 조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 따라 상기 제2 백색 LED군의 휘도 레벨을 제어하여 사용자가 원하는 색온도를 가진 백색광이 방출되게 한다.

백색 LED, 휘도, 색온도, 조명

Description

엘이디 조명장치{LED lighting device}

본 발명은 백색 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 서로 다른 색온도를 가지는 하나 이상의 백색 LED를 이용하여 다채로운 색온도의 광을 제공하는 LED 조명장치에 관한 것이다. 여기서 백색 LED는 자체적으로 자연광에 가까운 백색광을 내는 LED이다.

일반적으로 가정집이나 사무실 등에 설치된 실내 조명등은 눈의 피로를 고려하여 자연광에 가까운 백색 계열의 광원을 사용하고 있다. 이러한 실내 조명등은 대부분 하나 또는 그 이상의 형광등이나 백열등을 사용하고 있다. 그런데 형광등이나 백열등은 소비 전력이 높고 수명이 짧으며, 부피가 커서 디자인이 용이하지 않고 제품의 부피를 커지게 하는 단점이 있다.

한편, 주택이 고급화되고 사용자의 요구가 증가함에 따라 사무실이나 집안 곳곳에 인테리어 조명등이 설치되고 있는 추세이다. 예컨대, 주방에 팬던트가 설치되거나 거실에 무드 램프가 설치되고, 또는 천장에 별도의 할로겐 램프가 설치되거나 실내 조명등 내에 인테리어 조명등이 같이 설치되기도 한다.

그런데 이러한 인테리어 조명등은 백색계열의 광이 아닌 유색계열의 광을 내 며 원하는 색으로 바꿀 수 있고 크기나 디자인이 다양한 장점이 있지만, 일반 실내 조명에 비해 가격이 비싸고 청소 등의 유지가 번거로운 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하나의 실내 조명등을 이용하여 실내 조명용 백색 광원을 제공하면서 색온도 조절을 통해 다양한 색을 낼 수 있게 하는 LED 조명장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 부피가 작고 실내 조명등과 인테리어 조명을 개별적으로 사용하는 것에 비해 가격이 저렴하며 수명이 반영구적인 LED 조명장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 LED 조명장치를 제공한다. 이 LED 조명장치는, 전원을 온/오프시키는 전원 스위치; 제1 색온도를 가진 백색광을 방출하는 제1 백색 LED군과, 제2 색온도를 가진 백색광을 방출하는 제2 백색 LED군을 포함하는 LED 광원부; 사용자가 상기 제1 백색 LED군의 휘도를 설정된 N개의 휘도레벨 중 하나로 설정할 수 있게 하는 제1 휘도 조절부; 사용자가 상기 제2 백색 LED군의 휘도를 설정된 K개의 휘도레벨 중 하나로 설정할 수 있게 하는 제2 휘도 조절부; 전반적인 동작을 제어하며, 상기 제1 휘도 조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 따라 상기 제1 백색 LED군의 휘도 레벨을 제어하고, 상기 제2 휘도 조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 따라 상기 제2 백색 LED군의 휘도 레벨을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 및 제2 백색 LED에 인가되는 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.

여기서, 상기 LED 광원부는, 복수개의 제1 백색 LED가 일정 간격으로 일렬로 배열되고 바로 이웃하여 복수개의 제2 백색 LED가 일정 간격으로 일렬로 배열되는 배열 구조를 가거나, 상기 제1 백색 LED와 제2 백색 LED가 상기 제1 백색 LED를 시작으로 일정 간격으로 교번으로 하여 일렬로 배열되고, 바로 이웃하여 상기 제2 백색 LED를 시작으로 상기 제1 및 제2 백색 LED가 일정 간격으로 교번으로 하여 일렬로 배열되는 배열 구조를 가진다.

그리고 상기 LED 광원부는 상기 제1 및 제2 백색 LED군의 배열 구조를 바(bar) 형태로 하고 도광판, 확산판,프리즘 시트와 보호시트를 이용하는 에지구조에 따라 백색광을 방출하거나, 상기 제1 및 제2 백색 LED군을 면광원으로 작용하도록 배열 구조를 매트릭스 형태로 하고, 확산시트, 집광시트, 보호시트와 반사층을 이용하는 직하구조에 따라 백색광을 방출하거나, 상기 제1 및 제2 백색 LED군을 면광원으로 작용하도록 배열 구조를 매트릭스 형태로 하고, 상기 제1 및 제2 백색 LED군에서 방출되는 광이 직접 외부로 전달되게 한다.

상기 제어부의 휘도 제어는 상기 제1 또는 제2 휘도조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 대응하는 전원을 해당 백색 LED군에 균일하게 인가되도록 하거나, 상기 제1 또는 제2 휘도조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 대응하는 수만큼의해당 백색 LED를 오프시키고 나머지는 온 상태가 되게 한다.

그리고 본 발명은 사용자 조작에 따라 상기 LED 광원부의 색온도를 설정된 기본모드의 색온도로 전환시키는 기본모드 스위치를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 백색 LED를 사용함에 의해 전체적인 부피가 작고, 간단한 조작으로 백색광의 색온도를 조절할 수 있게 하며, 실내 조명등과 인테리어 조명등이 가지는 효과를 가질 수 있게 한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이제 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.

설명에 앞서, 백색 LED의 색온도와 휘도 조절에 따른 색온도 조절에 대하여 간략히 설명한다.

일반적으로, 색온도는 광원이 나타내는 색상을 수치로 표시한 것으로, 절대 온도를 기준으로 캘빈도(K)를 그 단위로 표시하고 있다. 색온도는 높아질수록 푸른색을 띠고 낮아질수록 붉은색을 띠게 된다.

그런데 모든 종류의 백색 LED는 백색광을 방출하지만 종류별로 색온도 차이를 가지고 있다. 예를 들면, 백색 LED 중에는 노란색을 띤 백색광을 방출하는 것과, 푸른색을 띤 백색광을 방출하는 것, 붉은 색을 띤 백색광을 방출하는 것뿐만 아니라, 유색을 띠지 않는 백색광을 방출하는 것 등이 있다.

이러한 색온도는 사람이 육안으로 보이는 색을 기준으로 하였기 때문에 서로 다른 색온도가 섞이면 색깔을 섞은 것과 같은 효과를 나타낸다. 다시 말해, 유색을 띠지 않는 백색광에 노란색을 띤 백색광을 더하면 사랑의 눈에는 노란색을 띤 백색광을 보게 된다.

마찬가지로, 붉은 색을 띤 백색광과 푸른색을 띤 백색광을 섞으면 사람은 보라색의 백색광을 보게 된다. 이때 붉은 색을 띤 백색광의 휘도를 높이게 되면 붉은색이 더 강하게 표현되어 사람은 붉은 계열이 더 강한 보라색을 띤 백색광을 보게 되며, 붉은 색을 띤 백색광의 휘도를 아주 낮추게 되면 거의 푸른색에 가까운 백색광을 보게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명장치의 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명장치(100)는 전원 스위치(10), 기본모드 스위치(20), 색온도 조절부(30), 제어부(40), LED 광원부(50)와 전원 공급부를 포함한다.

전원 스위치(10)는 사용자의 선택에 따라 전원을 온/오프한다.

기본모드 스위치(20)는 기본모드로 설정된 색온도의 백색 광이 LED 광원부(50)에서 출력되게 한다. 기본모드 스위치(20)를 누르면 색온도 조절부(30)를 통해 조절된 LED 광원부(50)의 색온도가 기본모드로 설정된 색온도로 즉시 바뀐다.

색온도 조절부(30)는 사용자가 LED 광원부(50)에서 출력하는 백색광의 색온도를 조절할 수 있게 한다. 색온도 조절부(30)는 하나 이상의 스위치나 레버(lever)로 구성되며, 각 스위치 또는 레버(이하 스위치라 통칭한다)는 사용자가 N개의 휘도레벨을 지정할 수 있게 한다. 따라서 각 스위치는 사용자가 특정 휘도레벨 지정시에 해당 휘도 레벨을 알리는 신호를 출력한다.

여기서, 색온도 조절부(30)의 스위치의 수는 LED 광원부(50)를 이루는 백색 LED의 종류(색온도 차이에 따른 종류)에 따른다. 예컨대, LED 광원부(50)를 이루는 백색 LED의 종류가 2개이면 색온도 조절부(30)는 2개의 스위치로 구성되고, LED 광원부(50)를 이루는 백색 LED의 종류가 3개이면 색온도 조절부(30)는 3개의 스위치로 구성된다.

제어부(40)는 전반적인 동작을 제어하며, 특히 기본모드 스위치(20)의 턴 온시에 설정된 기본모드정보에 따라 전원 공급부(60)의 출력을 제어하여 LED 광원부(50)에서 설정 색온도의 백색광이 출력되게 한다. 그리고 제어부(40)는 색온도 조절부(30)의 각 휘도조절부(31, 32)의 출력을 수신하면, 수신한 출력을 통해 제1 및 제2 LED군(51, 52)이 표현할 휘도 레벨을 판단하고, 그에 부합하는 동작이 이루어지게 전원 공급부(60)의 출력을 제어한다.

LED 광원부(50)는 전원 공급부(60)에서 공급하는 전원에 따라 동작하며, 색 온도 조절이 가능하도록 하기 위하여 서로 다른 색온도를 가진 복수개의 백색 LED를 사용한다. 이때 LED 광원부(50)에 사용되는 백색 LED의 종류는 색온도 차이에 적어도 2가지 이상이 사용된다. 그러므로 LED 광원부(50)에 사용되는 백색 LED는 종류가 3가지이면 제1 LED군, 제2 LED군과 제3 LED군으로 구분되고, 4가지이면 제1 내지 제4 LED군으로 구분된다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 백색 LED의 종류가 2가지라고 하며, 그에 따라 LED 광원부(50)는 제1 색온도를 가지는 제1 백색 LED의 집합인 제1 LED군(51)과 제2 LED군(52)을 포함한다.

여기서, 제1 및 제2 LED군(51, 52)은 제1 및 제2 백색 LED의 배치 구조적 측면에서 구분이 아니라, 동작 제어측면에서 구분한 것이다. 즉, 제1 및 제2 백색 LED는 서로 독립적으로 떨어져 배치될 수 있고 서로 혼합되어 배치될 수 있지만, 배치 구조에 관계없이 모든 제1 백색 LED는 제1 휘도조절부(31)에 의해 휘도가 조절되고, 모든 제2 백색 LED는 제2 휘도조절부(31)에 의해 휘도가 조절된다. 물론, 제1 및 제2 LED군(51, 52)은 기본모드 스위치(20)의 동작에 의해서도 기본모드에 따른 휘도로 조절된다.

이하에서는 LED 광원부(50)에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조로 하여 설명한다. LED 광원부(50)는 광 방출 구조에 따라 3가지 타입으로 나눌 수 있다. 첫번째는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같은 에지구조와, 도 4에 도시된 바와 같은 직하구조와, 광분산을 위한 별도의 장비를 이용하지 않고 LED의 광을 직접 방출하는 직접구조가 있다.

우선, 도 2와 도 3을 참조로 하여 에지구조를 보자. 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 LED 광원부의 구조도이고, 도 3은 도 2에서 요구의 구성을 보인 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, LED 광원부(50)는 제1 및 제2 LED군(51, 52)과, 제1 및 제2 LED군(51, 52)을 고정시키는 메인 지지대(18)와, 제1 및 제2 LED군(51, 52)로부터 방출된 백색 광을 상부측으로 공급해주는 도광판(13), 도광판(13) 하부에 부착되어 도광판(13)의 하부측으로 새어나간 광을 도광판(13)으로 반사시키는 반사판(14), 도광판(13) 상부에 위치하여 도광판(13)에서 나온 광을 균일하게 확산시키는 확산판(15)과, 확산판(15)에 의해 확산된 백색광을 집광하는 프리즘 시트(16)와, 프리즘 시트(16)를 보호하는 보호시트(17)를 포함하여 구성된다. 여기서 A와 B는 서로 다른 색온도를 가진 제1 및 제2 백색 LED를 지칭하며, 제1 및 제2 LED군(51, 52)은 특정 형태의 하우징에 설치되어 있다.

이러한 구성에서 제1 및 제2 LED군(51, 52)에 대한 LED 광원부(50) 내의 배치를 보면, 제1 및 제2 LED군(51, 52)은 도 3에 도시된 바와 같이 도광판(13)의 하나 또는 양 측면에 각각 위치한다. 따라서 에지구조에서 제1 및 제2 LED 에레이(51, 52)는 도광판(13)의 형상에 제한되어 바(bar) 형태로 각 백색 LED(A, B)가 배열된다.

다음으로, 도 4를 참조로 하여 직하구조를 보자. 도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED 광원부의 구조도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, LED 광원부(50)는 기판(11), 기판(11) 상에 설치 된 반사층(14), 반사층(14) 상에 면광원으로 작용하는 제1 및 제2 LED군(51, 52)이 배치된다. 그리고 LED 광원부(50)는 제1 및 제2 LED군(51, 52)으로부터 입사된 광을 균일하게 확산시키는 확산시트(15)와, 확산시트(15) 상에 구비되고 확산시트(15)로부터 확산된 광을 집광하는 적어도 하나의 집광시트(16)를 포함하여 구성된다. 더하여, LED 광원부(50)는 집광시트(16) 상에 배치되며 하부의 광학구조물을 보호하기 위한 보호시트(17)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 제1 및 제2 LED군(51, 52)은 면광원으로 작용하기 위하여, 복수의 제1 및 제2 백색 LED(A, B)를 매트릭스 구조로 배치한다.(도 5 참조)

그리고 상기 기판(11) 상면의 가장자리에서 상기 매트릭스 구조를 가지는 제1 및 제2 LED군(51, 52)의 면광원을 둘러싸도록 형성되며, 경사면을 갖는 측벽(12)을 구비하고, 측방향으로 방출되는 빛을 상부로 방출할 수 있도록 상기 측벽(12)의 경사면(12a)에도 반사물질이 도포하는 것이 바람직하다.

다음으로, 직접 구조의 LED 광원부(50)의 구조를 설명한다. 직접 구조의 LED 광원부(50)는 제1 및 제2 백색 LED(A, B)에서 방출하는 광을 직접적으로 조명으로 이용하는 방식으로, 에지구조와 직하구조와 같이 도광판, 확산시트, 반사층 등의 장비를 사용하지 않는다. 그리고 제1 및 제2 백색 LED(A, B)에서 방출하는 광을 직접적으로 조명으로 이용하기 때문에, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 바(bar) 형태로 제1 및 제2 백색 LED(A, B)를 구성하는 것이 비효율적이며, 도 4에 도시된 바와 같이 면광원의 형태로 제1 및 제2 백색 LED(A, B)를 구성한다.

이하에서, 도 5를 참조로 하여 제1 및 제2 LED군(51, 52)에서 제1 및 제2 백 색 LED(A, B)의 배치 구조를 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서로 다른 색온도를 가진 백색 LED의 배열 구조도이다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 LED군(51)은 제1 색온도를 가지는 제1 백색 LED(A)를 길이 방향에 따라 일정 간격으로 배열된 형태를 가진다. 그리고 제2 LED군(52)은 제2 색온도를 가지는 제2 백색 LED(B)를 길이 방향에 따라 일정 간격으로 배열된 형태를 가진다.

이러한 제1 LED군(51)과 제2 LED군(52)은 에지구조, 직하구조 및 직접구조의 LED 조명부(50)에 적용될 때 서로 인접하게 배치되고, 각각 복수개가 사용된다. 예컨대, 에지구조의 LED 조명부(50)에서는 복수개의 제1 및 제2 LED군(51, 52)이 교번으로 서로 인접하게 배치되어 전체적으로 바(bar) 형태를 이루게 된다. 그리고 직하 구조 및 직접 구조의 LED 조명부(50)에서는 복수개의 제1 및 제2 LED군(51, 52)이 교번으로 서로 인접하게 배치되어, 전체적으로 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 4각 평판 형태를 이루게 된다. 도 5의 (a)에서는 제1 및 제2 LED군(51, 52)이 서로 독립된 형태로 제작되어 배치되었지만, 하나 이상의 제1 및 제2 LED군(51, 52)을 일체화된 형태로 제작할 수 있다.

이때 일체화 방법은 (a)와 같이 옆에 떨어진 제1 및 제2 LED군(51, 52)의 측면을 붙여 두께가 두꺼워진 형태로 일체화하는 방법이 있고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 어레이에 제1 백색 LED(A)와 제2 백색 LED(B)를 교번으로 서로 인접하게 배치하는 일체화 방법이 있다. 따라서, 도 5의 (b)와 같은 경우에는 하나의 어레이에 제1 및 제2 LED군(51, 52)이 혼재하는 것으로 볼 수 있다.

결국, (b)의 구조가 에지구조, 직하구조 및 직접구조에 적용되는 경우에는 제1 백색 LED(A)와 제2 백색 LED(B)가 길이방향으로 교번 배치된 복수개의 어레이가 바(bar) 형 또는 사각 평판 형태를 이루게 된다.

한편, 제1 및 제2 LED군(51, 52)에 구성된 제1 및 제2 백색 LED(A, B)는 배치 구조에 상관없이 독립적으로 휘도 제어가 수행된다. 이때 휘도 제어는 전체 제1 백색 LED(A) 각각에 대한 휘도를 증가 또는 감소시키고 전체 제2 백색 LED(B) 각각에 대한 휘도를 증가 또는 감소시키는 제1 휘도제어방법과, 전체 제1 백색 LED(A) 중 일부를 온/오프시키고 전체 제2 백색 LED(B) 중 일부를 온/오프시키는 제2 휘도제어방법이 있다. 제1 휘도제어방법은 동일 색온도를 가진 모든 LED가 균일하게 휘도가 제어되는 것이고, 제2 휘도제어방법은 동일 색온도를 가진 모든 LED 중 온 상태인 것은 설정된 균일 레벨의 휘도를 나타내고 오프 상태인 것은 휘도를 나타내지 않는 것이다.

제2 휘도제어방법의 구체적인 예를 설명하기 위해, 도 5의 (a)와 (b)에서 제1 및 제2 백색 LED(A, B)를 P1, P2, P3 및 K1, K2, K3로 구분된 구간으로 구분하였다.

우선, LED 광원부(50)를 이루는 제1 및 제2 백색 LED(A,B)가 각각 (a)와 (b)와 같이 최대 6개이고 4개의 레벨로만 휘도 제어를 할 수 있는 경우라한다.

이 경우에 최대 휘도는 6개의 LED 모두를 온 상태로 하는 것이다. 이런 상태에서 사용자가 최대 휘도보다 한 단계 낮은 휘도를 설정하면 제2 휘도제어방법은 3개의 구간(P1 또는 K1, P2 또는 K2, P3 또는 K3) 중 하나의 구간 내에 위치한 제1 및 제2 백색 LED(A, B)를 턴 오프시키고 나머지는 온 상태를 유지한다. 그리고 사용자가 최대 휘도보다 두 단계 낮은 휘도를 설정하면 제2 휘도제어방법은 3개의 구간 중 두 개의 구간 내에 위치한 제1 및 제2 백색 LED(A, B)를 턴 오프시키고 나머지는 온 상태를 유지한다. 마지막으로, 사용자가 최소 휘도를 설정하면 제2 휘도제어방법은 3개의 구간 모두에 있는 제1 및 제2 백색 LED(A, B)를 턴 오프시킨다.

이하에서는 제1 휘도제어방법을 이용한 LED 조명장치의 색온도 조절 동작을 도 6을 참조로 하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절 동작을 보인 순서도이다.

사용자가 전원 스위치(10)를 온시키면(S601), LED 조명장치(100)의 제어부(40)는 인가되는 전원에 의해 초기 설정된 디폴트 동작에 따라 LED 광원부(50)를 동작시킨다(S602). 이후 제어부(40)는 사용자가 색온도 조절부(30)의 제1, 제2 휘도조절부(31, 32)를 조작하는지를 판단한다(S603).

사용자가 제1 휘도조절부(31)를 조작하여 N개 휘도레벨 중 제3 휘도레벨을 지정하면, 제어부(40)는 제1 휘도조절부(31)의 출력으로 사용자가 조절한 레벨 즉, 제3 휘도레벨을 파악하고(S604), 파악한 제3 휘도레벨에 대응된 전원 제어에 따라 전원 공급부(60)의 구동을 제어한다(S605).

이렇게 S605에서 전원 공급부(60)의 구동을 제어하면 전원 공급부(60)는 제1 휘도조절부(31)에 대응된 모든 제1 백색 LED(A) 각각에 제3 휘도레벨에 해당하는 균일한 전원이 공급되게 하여 모든 제1 백색 LED(A)가 동일한 휘도를 나타내게 한다. 여기서, 전원 공급은 펄스폭변조방식에 따른 전원 공급 방식인 것이 양호하다.

따라서, 제1 휘도조절부(31)의 조작에 따라 제1 백색 LED(A)는 제3 휘도레벨을 표시하게 되며, 이때 제3 휘도레벨은 초기 동작에 따라 디폴트로 표시된 휘도에 비해 감소 또는 증가된 형태가 된다. 디폴트로 표시된 휘도가 제3 휘도레벨보다 낮으면 휘도 변화는 증가이고, 그렇지 않으면 휘도 변화는 감소이다.

이렇게 제1 백색 LED(A)의 백색광이 휘도 변화되면 디폴트로 표시된 백색광(제1 및 제2 백색 LED의 색온도 포함)에는 휘도 변화에 따라 제1 백색 LED(A)의 색온도에 따른 영향이 감소 또는 증가하게 되고, 그에 따라 사람에게 보여주는 색온도가 달라지게 된다(S610, S611).

다음으로, 사용자는 제1 휘도조절부(31)의 조작을 완료한 후 제2 휘도조절부(32)를 조작할 수 있다. 여기서 사용자가 제2 휘도조절부(32)를 조작하여 제6 휘도레벨을 조작하였다고 한다.

이때 제어부(40)는 제2 휘도조절부(32)의 출력으로 사용자가 조절한 레벨 즉, 제6 휘도레벨을 파악하고(S607), 파악한 제6 휘도레벨에 대응된 전원 제어에 따라 전원 공급부(60)의 구동을 제어한다(S608).

이렇게 S608에서 전원 공급부(60)의 구동을 제어하면 전원 공급부(60)는 제2 휘도조절부(32)에 대응된 모든 제2 백색 LED(B) 각각에 제6 휘도레벨에 해당하는 균일한 전원이 공급되게 하여 모든 제2 백색 LED(B)가 제6 레벨의 휘도를 나타내게 한다. 따라서, 이때 제6 휘도레벨은 초기 동작에 따라 디폴트로 표시된 휘도에 비해 감소 또는 증가된 형태가 되며(S609), 이렇게 휘도 변화된 제2 백색 LED(B)의 색온도는 S606 과정에 의해 변환된 색온도에 다시 영향을 주어 전체 출력되는 백색 광이 새로운 색온도로 보여지게 한다(S610, S611).

이하에서는 제2 휘도제어방법을 이용한 LED 조명장치의 색온도 조절 동작을 도 6을 참조로 하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절 동작을 보인 순서도이다.

사용자가 전원 스위치(10)를 온시키면(S701), LED 조명장치(100)의 제어부(40)는 인가되는 전원에 의해 초기 설정된 디폴트 동작에 따라 LED 광원부(50)를 동작시킨다(S702). 이후 제어부(40)는 사용자가 색온도 조절부(30)의 제1, 제2 휘도조절부(31, 32)를 조작하는지를 판단한다(S703).

사용자가 제1 휘도조절부(31)를 조작하여 N개 휘도레벨 중 제3 휘도레벨을 지정하면, 제어부(40)는 제1 휘도조절부(31)의 출력으로 사용자가 조절한 레벨 즉, 제3 휘도레벨을 파악하고(S704), 파악한 제3 휘도레벨에 대응된 전원 제어에 따라 전원 공급부(60)의 구동을 제어한다(S705).

이렇게 S705에서 전원 공급부(60)의 구동을 제어하면 전원 공급부(60)는 제1 휘도조절부(31)에 대응된 모든 제1 백색 LED(A) 중 제3 휘도레벨에 해당하는 수만큼의 제1 백색 LED를 턴 오프시킨다.

따라서, 제1 휘도조절부(31)의 조작에 따라 제1 백색 LED(A)는 제3 휘도레벨을 표시하게 되며, 이때 제3 휘도레벨은 초기 동작에 따라 디폴트로 표시된 휘도에 비해 감소 또는 증가된 형태가 된다.

이렇게 제1 백색 LED(A)의 백색광이 휘도 변화되면 디폴트로 표시된 백색광(제1 및 제2 백색 LED의 색온도 포함)에는 휘도 변화에 따라 제1 백색 LED(A)의 색 온도에 따른 영향이 감소 또는 증가하게 되고, 그에 따라 사람에게 보여주는 색온도가 달라지게 된다(S710, S711).

이때 제어부(40)는 제2 휘도조절부(32)의 출력으로 사용자가 조절한 레벨 즉, 제6 휘도레벨을 파악하고(S707), 파악한 제6 휘도레벨에 대응된 전원 제어에 따라 전원 공급부(60)의 구동을 제어하여 제6 휘도레벨에 대응하는 수만큼의 제2 백색 LED를 턴 오프시킨다(S708).

이렇게 S608에서 전원 공급부(60)의 구동을 제어하면 전원 공급부(60)는 모든 제2 백색 LED(B) 중 일부의 제2 백색 LED가 온 상태를 유지하여 제6 레벨의 휘도를 나타내게 한다. 따라서, 이때 제6 휘도레벨은 초기 동작에 따라 디폴트로 표시된 휘도에 비해 감소 또는 증가된 형태가 되며(S709), 이렇게 휘도 변화된 제2 백색 LED(B)의 색온도는 S606 과정에 의해 변환된 색온도에 다시 영향을 주어 전체 출력되는 백색광이 새로운 색온도로 보여지게 한다(S710, S711).

한편, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명장치의 사용 예시도로서, 본 발명은 LED 조명장치는 실내 조명등을 대신하여 천장에 설치되거나, 인테리어 조명을 대신하여 벽에 설치될 수 있음을 보여준다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 스탠드등이나 조명 램프 등과 같이 실내외에서 사용할 수 있는 등에 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명장치의 블록 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 LED 광원부의 구조도이다.

도 3은 도 2에서 요구의 구성을 보인 도면이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED 광원부의 구조도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서로 다른 색온도를 가진 백색 LED의 배열 구조도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절 동작을 보인 순서도이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절 동작을 보인 순서도이다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명장치의 사용 예시도이다.

Claims

전원을 온/오프시키는 전원 스위치;

제1 색온도를 가진 백색광을 방출하는 제1 백색 LED군과, 제2 색온도를 가진 백색광을 방출하는 제2 백색 LED군을 포함하는 LED 광원부;

사용자가 상기 제1 백색 LED군의 휘도를 설정된 N개의 휘도레벨 중 하나로 설정할 수 있게 하는 제1 휘도 조절부;

사용자가 상기 제2 백색 LED군의 휘도를 설정된 K개의 휘도레벨 중 하나로 설정할 수 있게 하는 제2 휘도 조절부;

전반적인 동작을 제어하며, 상기 제1 휘도 조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 따라 상기 제1 백색 LED군의 휘도 레벨을 제어하고, 상기 제2 휘도 조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 따라 상기 제2 백색 LED군의 휘도 레벨을 제어하는 제어부; 및

상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 및 제2 백색 LED에 인가되는 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는,

LED 조명장치.
제1항에 있어서,

상기 LED 광원부는,

복수개의 제1 백색 LED가 일정 간격으로 일렬로 배열되고, 바로 이웃하여 복수개의 제2 백색 LED가 일정 간격으로 일렬로 배열되는 배열 구조를 가진 LED 조 명 장치.
제1항에 있어서,

상기 LED 광원부는,

상기 제1 백색 LED와 제2 백색 LED가 상기 제1 백색 LED를 시작으로 일정 간격으로 교번으로 하여 일렬로 배열되고, 바로 이웃하여 상기 제2 백색 LED를 시작으로 상기 제1 및 제2 백색 LED가 일정 간격으로 교번으로 하여 일렬로 배열되는 배열 구조를 가진 LED 조명 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 LED 광원부는,

상기 제1 및 제2 백색 LED군의 배열 구조를 바(bar) 형태로 하고, 도광판, 확산판,프리즘 시트와 보호시트를 이용하는 에지구조에 따라 백색광을 방출하는 LED 조명장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 LED 광원부는,

상기 제1 및 제2 백색 LED군을 면광원으로 작용하도록 배열 구조를 매트릭스 형태로 하고, 확산시트, 집광시트, 보호시트와 반사층을 이용하는 직하구조에 따라 백색광을 방출하는 LED 조명장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 LED 광원부는,

상기 제1 및 제2 백색 LED군을 면광원으로 작용하도록 배열 구조를 매트릭스 형태로 하고, 상기 제1 및 제2 백색 LED군에서 방출되는 광이 직접 외부로 전달되게 하는 LED 조명장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 제어부의 휘도 제어는,

상기 제1 또는 제2 휘도조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 대응하는 전원을 해당 백색 LED군에 균일하게 인가되도록 하는 LED 조명장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 제어부의 휘도 제어는,

상기 제1 또는 제2 휘도조절부에 의해 설정된 휘도레벨에 대응하는 수만큼의해당 백색 LED를 오프시키고 나머지는 온 상태가 되게 하는 LED 조명장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 LED 광원부의 색온도를 설정된 기본모드의 색온도로 전환시키는 기본모드 스위치를 더 포함하는 LED 조명장치.