KR101039035B1

KR101039035B1 - 엘이디 조명장치

Info

Publication number: KR101039035B1
Application number: KR1020100000722A
Authority: KR
Inventors: 김상훤
Original assignee: (주) 코콤
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2011-06-03

Abstract

본 발명은 서로 반대방향으로 대응 설치된 복수 개의 광원어레이부에서 발광되는 광량에 대한 증감제어 및 발광색상을 상기 광원어레이부별로 각각 다양하게 제어시킬 수 있도록 한 조명장치에 관한 것이다.
LED조명등이 설치된 등기구를 포함하고, 상기 LED조명등에 구비된 방열부재의 양단으로 제1광확산부재 및 제2광확산부재가 각각 체결되는 체결부에 인접하여 광확산부를 형성시킨 바디(Body); 상기 바디의 제1접합면에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원이 배치된 제1광원어레이(Array)부; 및 상기 제1접합면에 대응되는 반대 방향에 구비된 제2접합면에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원이 배치된 제2광원어레이(Array)부; 상기 제1광원어레이부 및 제2광원어레이부에 공급되는 구동전원을 제1스위칭부 및 제2스위칭부를 통해 각각 스위칭(Switching)제어시켜, 상기 제1광원어레이부 및 제2광원어레이부에서 발광되는 광량의 증감제어를 시켜주기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

Description

엘이디 조명장치{LED LIGHTING DEVICE}

본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 방열부재를 통해 전면 및 후면에 걸쳐 서로 반대방향으로 대응 설치된 복수 개의 광원어레이(Array)부에 배치된 다수 개의 고휘도 LED(Light Emitting Diode, 이하 "LED"라 한다.)광원에서 발광되는 광량(光量)에 대한 증감제어 및 발광색상을 상기 광원어레이부별로 각각 다양하게 제어시킬 수 있도록 한 조명장치에 관한 것이다.

최근 들어서 전세계는 전기 및 가스, 석유 등 한정된 자원에만 의존해 온 탓으로 인해 석유에너지(Energy)의 공급부족 현상이 점차 현실화되고, 반면에 유가의 가격도 지속적으로 상승하고 있으며, 또한 석유에너지의 사용에 따른 온실가스 등의 증가로 인해 환경오염 문제가 매우 심각하게 제기되고 있어, 지구 온난화를 방지하기 위한 차원에서 이산화탄소(CO₂)의 배출을 최대한 줄이고자 하는 노력이 세제적으로 가속화되고 있는 실정이다.

이에 따라, 범국가적으로 에너지 절감에 대한 관심이 고조되고 있으며, 그 중에서도 특히 조명분야에서 전력손실을 대폭적으로 줄여 전기에너지를 절감시키고, 더 나아가 환경문제도 해결하고자 하는 차원에서 고휘도 LED광원(이를 "LED소자"라고도 한다.)을 이용한 다양한 조명등의 개발이 활발하게 진행되고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 LED조명등이 등기구에 설치된 상태를 나타낸 일실시사례 단면도이다.

종래의 LED조명등(20)이 설치된 등기구(10)는 피조면이 있는 전면방향을 향해 빛을 반사시켜 주기 위한 반사면(12)을 가진 반사판(11)이 구성된다.

또한, 반사판(11) 내측에 설치되는 LED조명등(20)은 다수 개의 방열핀(Pin)(33)이 형성된 방열부재(30)에는 다수 개의 LED광원(52)이 기판(51)에 배치된 광원어레이(Array)부(50)가 접합 고정된다.

그리고, 상기 방열부재(30)의 양측단에 접하여 LED광원(52)에서 발광하는 빛을 확산시켜 주기 위한 광확산부재(40)가 체결된다.

이와 같이 구성된 종래의 LED조명등(20)은 LED광원(52) 하나에서 발광하는 빛에 대한 전면방향으로의 확산각(K11)이 대략 120도인 점을 감안하여 볼 때, 이로 인해 등기구(10)에 구비된 후면 반사판(11)으로부터 광반사 작용이 거의 일어나지 않기 때문에 기존의 형광등에 비해 피조면에 대한 조도(照度)가 떨어져서, 고가의 LED조명등(20)에 대한 조명효율을 저하시키는 문제점을 초래하고 있는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 LED조명등에 있어서, 방열부재를 통해 전면 및 후면에 걸쳐 서로 반대방향으로 대응 설치된 복수 개의 광원어레이부에 배치된 다수 개의 고휘도 LED광원에서 발광되는 광량에 대한 증감제어 및 발광색상을 상기 광원어레이부별로 각각 다양하게 제어하여, 상기 LED조명등에 대한 절전 및 감성조명이 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로는 LED조명등이 설치된 등기구를 포함하고, 상기 LED조명등에 구비된 방열부재의 양단으로 제1광확산부재 및 제2광확산부재가 각각 체결되는 체결부에 인접하여 광확산부를 형성시킨 바디(Body)가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 바디의 제1접합면에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원이 배치된 제1광원어레이(Array)부 및 상기 제1접합면에 대응되는 반대 방향에 구비된 제2접합면에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원이 배치된 제2광원어레이(Array)부가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 제1광원어레이부 및 제2광원어레이부에 공급되는 구동전원을 제1스위칭부 및 제2스위칭부를 통해 각각 스위칭(Switching)제어시켜, 상기 제1광원어레이부 및 제2광원어레이부에서 발광되는 광량의 증감제어를 시켜주기 위한 제어신호를 출력하는 제어부 를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 및 해결수단들은 첨부한 도면에 나타난 다양한 실시 예들의 상세한 설명을 통해서 보다 더 명백하여 질 것이다.

이와 같이 본 발명은 다수 개의 LED광원이 배치된 복수 개의 광원어레이부에서 발광되는 광량에 대한 증감제어를 상기 광원어레이부별로 각각 제어시켜, LED조명등의 소비전력을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 적색, 청색, 녹색, 백색 등 다색의 LED광원으로 발광색상을 다양하게 제어하여 분위기에 어울리는 감성조명을 시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 LED조명등이 등기구에 설치된 상태를 나타낸 일실시사례 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED조명등이 등기구에 설치된 상태를 일부 절개하여 나타낸 일실시사례 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 도 2에 있어서, LED조명등의 구조를 상세하게 나타낸 일실시사례 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 1에 있어서 LED조명등을 구동시켜 주기 위한 회로구성을 나타낸 일실시사례 블럭도이다.

본 발명의 구체적인 실시사례를 설명함에 있어서, 본 발명의 도면에 의해 도시되어 있고, 이에 따른 구성과 동작들은 적어도 하나의 일실시 사례로서 설명되어 지는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심적인 구성 및 동작들이 제한받지는 않아야 할 것이다.

참고할 사항으로, 본 발명에서 설명되어지는 각 도면들에 부호를 표기함에 있어서, 동일한 구성요소는 비록 다른 도면에 표기되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부여하였음에 특히 유의하여야 할 것이다.

이하, 본 발명의 엘이디(LED) 광원을 이용한 조명장치에 대해서 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 LED조명등이 등기구에 설치된 상태를 일부 절개하여 나타낸 일실시사례 측단면도이다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단에 대해서 살펴보면, LED조명등(200)이 설치된 등기구(100)를 포함하고, 상기 LED조명등(200)에 구비된 방열부재(300)의 양단으로 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)가 각각 체결되는 체결부(320)에 인접하여 광확산부(340)를 형성시킨 바디(Body)(310)가 구성된다.

또한, 상기 바디(310)의 제1접합면(301)에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원(521)이 배치된 제1광원어레이(Array)부(501) 및 상기 제1접합면(301)에 대응되는 반대 방향에 구비된 제2접합면(302)에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원(522)이 배치된 제2광원어레이(Array)부(502)가 구성된다.

상기 LED광원(521)(522)은 열전도가 우수한 알루미늄(Al) 재질의 제1기판(511) 및 제2기판(512)에 별도의 절연처리가 이루어진 회로패턴(Pattern)을 형성하고, 여기에 직렬, 병렬 또는 직병렬 조합에 의한 연결방식 중에서 적어도 어느 하나로 배치시킨 다음 별도의 접합수단을 통해 상기 제1접합면(301) 및 제2접합면(302)에 접합 고정시켜 줌으로써, 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에서 발생된 열이 바디(310)를 거쳐 방열핀(330)을 통해 외부로 방열작용이 이루어지게 된다.

이때, 상기 접합수단은 제1접합면(301) 및 제2접합면(302)과 제1기판(511) 및 제2기판(512) 사이에 구비시켜 주되, 이는 열전도성 페이스트(Paste), 열전도성 그리스(Grease), 열전도성 패드(Pad) 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여 효율적인 열전도가 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

그리고, 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에 공급되는 구동전원을 제1스위칭부(621) 및 제2스위칭부(622)를 통해 각각 스위칭(Switching)제어시켜, 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에서 발광되는 광량의 증감제어를 시켜주기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(630)를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

한편, 상기 광확산부(340)는 바디(310)의 제1접합면(301)과 체결부(320)의 빗면(301a) 및 제2접합면(302)과 체결부(320)의 빗면(302a)이 이루는 확산각(K2)은 하나의 LED광원(521)(522)에서 발광하는 빛에 대한 전면방향으로의 확산각(K1) 예컨데, 첨부된 도 2에 나타낸 바와 같이 120도보다 더 좁게 형성시켜 상기 LED광원(521)(522)에서 발광하는 빛에 대한 반사면(120)을 통해 반사된 반사광를 한번 더 반사시켜 줌으로써, 외부로 유출되는 광량을 증가시켜 주기 위한 광확산 작용이 효율적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이때, 상기 방열부재(300)에 양단으로 구비된 체결부(320)에는 다수 개의 방열핀(Pin)을 형성하여, 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에서 발생되는 열을 외부로 방열시켜 줌으로써, 상기 LED광원(521)(522)을 열로부터 보호하여 주는 작용을 하게 된다.

또한, 상기 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)는 체결부(320)에 형성된 제1체결홈(321) 및 제2체결홈(322)에 반원 형상의 상기 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)의 단부에 형성된 제1체결리브(Rib)(421) 및 제2체결리브(Rib)(422)가 상기 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)에서 생성된 자체 탄성력으로 각각 매칭(Matching)되어 삽입 체결된 것을 그 특징으로 한다.

상기 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)는 조명장소 또는 분위기에 따라 투명 또는 반투명 등의 재질을 사용하되, 상기 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)의 내측 표면에는 삼각형상을 비롯하여 사각형상, 다각형상, 반원형상 등과 같은 구조화된 다양한 광확산수단을 형성시켜 줌으로써, 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)으로부터 발광하는 빛을 보다 광범위한 방향으로 확산시켜 주도록 하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 첨부된 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 제어부(630)는 감지부(650)에서 감지된 주변의 광량이 설정부(640)에서 설정된 광량보다 크면, 이때 제1스위칭부(621) 또는 제2스위칭부(622) 중에서 어느 하나를 오프(Off) 스위칭제어시켜 광량을 감소시켜 주기 위한 제어신호를 출력시켜 조도를 줄여 줌으로써, 상기 제1광원어레이부(501) 또는 제2광원어레이부(502)에서 발생하는 불필요한 소비전력을 줄여 주는 동작을 하게 된다.

이와는 반대로, 상기 제어부(630)는 감지부(650)에서 감지된 주변의 광량이 설정부(640)에서 설정된 광량보다 작으면, 이때 제1스위칭부(621) 또는 제2스위칭부(622) 중에서 오프(Off) 스위칭제어된 어느 하나를 다시 온(On) 스위칭제어시켜 광량을 증가시켜 주기 위한 제어신호를 출력시켜 줌으로써, 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에서 발생하는 조도를 높여주는 동작을 하게 된다.

그리고, 상기 제어부(630)는 설정부(640)에서 설정된 시간 동안 또는 설정된 시간 간격으로 디밍(Diming)제어시켜, 백색과 같은 다수 개의 단일 색상의 LED광원(522) 또는 적색, 청색, 녹색 등과 같은 색상이 다른 다수 개의 LED광원(522)이 배치된 제2광원어레이부(502)에서 발광하는 빛을 반사면(120)에 혼합 반사시켜 주기 위한 제어신호를 제2스위칭부(622)에 공급하여, 상기 제2광원어레이부(502)에서 발광하는 빛을 통해 분위기에 어울리는 감성조명이 이루어지게 된다.

이때, 상기 제2광원어레이부(502)에 대해 디밍제어시켜 주기 위해서는 상기 제어부(630)에 디밍제어회로를 포함하여 구성시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

물론, 상기 제어부(630)를 통해 제1광원어레이부(501), 제2광원어레이부(502)에 대한 일괄적인 전체 디밍제어를 비롯하여, 어느 하나에 대한 개별적인 디밍제어도 가능하게 된다.

한편, 상기 LED조명등(200)에 구비된 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)를 구동시켜 주기 위한 구동회로부(600)가 구성된다.

상기 구동회로부(600)는 LED조명등(200) 내(內)에 구비하거나, 또는 등기구(100) 내(內)에 별도로 구비시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 구동회로부(600)는 별도의 정류회로가 포함된 전원부(610)를 통해 교류전압(AC)을 소정의 직류전압(DC)으로 변환시킨 구동전압을 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에 공급시켜 주게 된다.

이때, 상기 구동전압은 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에 구비된 상기 제1기판(511) 및 제2기판(512)에 배치되는 LED광원(521)(522)의 배치형태 즉, 직렬이나 병렬 또는 직병렬 조합 등에 의한 배치를 비롯하여, 상기 제1기판(511) 및 제2기판(512)에 배치되는 LED광원(521)(522)의 소요 수량에 따라 달라질 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 방열부재(300)를 통해 전면 및 후면에 걸쳐 서로 반대방향으로 대응 설치된 복수 개의 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에 각각 배치된 다수 개의 LED광원(521)(522)에서 발광되는 광량에 대한 증감제어 및 발광색상을 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)별로 각각 다양하게 제어하여 줌으로써, 상기 LED조명등(200)에 대한 절전 및 감성조명이 이루어지게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정 등이 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 언급된 바와 같은 다양한 실시사례들에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구 범위에 의하여 정해져야 함이 바람직할 것이다.

100 : 등기구
110 : 반사판
120 : 반사면
200 : LED조명등
300 : 방열부재
301 : 제1접합면
302 : 제2접합면
301a, 302a : 빗면
310 : 바디(Body)
320 : 체결부
321 : 제1체결홈
322 : 제2체결홈
330 : 방열핀(Pin)
340 : 광확산부
401 : 제1광확산부재
402 : 제2광확산부재
421 : 제1체결리브(Rib)
422 : 제2체결리브(Rib)
501 : 제1광원어레이(Array)부
502 : 제2광원어레이(Array)부
511 : 제1기판
512 : 제2기판
521, 522 : LED광원
600 : 구동회로부
610 : 전원부
621 : 제1스위칭부
622 : 제2스위칭부
630 : 제어부
640 : 설정부
650 : 감지부

Claims

LED조명등(200)이 설치된 등기구(100); 를 포함하고,
상기 LED조명등(200)에 구비된 방열부재(300)의 양단으로 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)가 각각 체결되는 체결부(320)에 인접하여 광확산부(340)를 형성시킨 바디(Body)(310);
상기 바디(310)의 제1접합면(301)에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원(521)이 배치된 제1광원어레이(Array)부(501); 및 상기 제1접합면(301)에 대응되는 반대 방향에 구비된 제2접합면(302)에 접합 고정되는 다수 개의 LED광원(522)이 배치된 제2광원어레이(Array)부(502);
상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에 공급되는 구동전원을 제1스위칭부(621) 및 제2스위칭부(622)를 통해 각각 스위칭(Switching)제어시켜, 상기 제1광원어레이부(501) 및 제2광원어레이부(502)에서 발광되는 광량의 증감제어를 시켜주기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(630);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
제1항에 있어서, 상기 광확산부(340)는 바디(310)의 제1접합면(301)과 체결부(320)의 빗면(301a); 및 제2접합면(302)과 체결부(320)의 빗면(302a)이 이루는 확산각(K2)은 하나의 LED광원(521)(522)에서 발광하는 빛에 대한 전면방향으로의 확산각(K1)보다 더 좁게 형성된 것;
을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
제1항에 있어서, 상기 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)는 체결부(320)에 형성된 제1체결홈(321) 및 제2체결홈(322)에 상기 제1광확산부재(401) 및 제2광확산부재(402)의 단부에 형성된 제1체결리브(Rib)(421) 및 제2체결리브(Rib)(422)가 각각 매칭(Matching)되어 삽입 체결된 것;
을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부(630)는 감지부(650)에서 감지된 주변의 광량이 설정부(640)에서 설정된 광량보다 크면, 제1스위칭부(621) 또는 제2스위칭부(622) 중에서 어느 하나를 오프(Off) 스위칭제어시켜 주기 위한 제어신호를 출력시키는 것;
을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부(630)는 설정부(640)에서 설정된 시간 동안 또는 설정된 시간 간격으로 디밍(Diming)제어시켜, 다수 개의 단일 색상의 LED광원(522) 또는 색상이 다른 다수 개의 LED광원(522)이 배치된 제2광원어레이부(502)에서 발광하는 빛을 반사면(120)에 혼합 반사시켜 주기 위한 제어신호를 제2스위칭부(622)에 공급하는 것;
을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.