KR101170788B1

KR101170788B1 - 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구

Info

Publication number: KR101170788B1
Application number: KR1020110122959A
Authority: KR
Inventors: 이세용; 이종민
Original assignee: 태원전기산업 주식회사
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-08-02

Abstract

본 발명은 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 위치결정홀이 형성된 기판과; 상기 기판의 하부로 하이배선과 로우배선 및 공통배선이 에칭에 의하여 배열되어지게 형성된 배선부와; 상기 배선부의 일측에 접속된 커넥터부와; 상기 배선부의 타측에 접속된 엘이디와; 상기 커넥터부에 접속된 하이컨버터와 로우컨버터를 갖는 컨버터부 및; 상기 컨버터부에 접속된 하이스위치와 로우스위치를 갖는 트윈스위칭부가 접속되어지되, 상기 기판은 일측의 가장자리 양측에 관통홀이 형성되어지고, 상기 관통홀에 사이드기판의 상부에 형성된 돌기가 끼워져 결합되어지고, 상기 사이드기판의 외측에 사이드엘이디가 접속되어지고, 상기 사이드기판의 사이드배선이 상기 기판의 하부로 형성된 배선부에 각각 접속되어짐을 특징으로 한다.

Description

밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구{LED LIGHTING LAMP THAT BRIGHTNESS CONTROL IS EASY}

본 발명은 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구에 관한 것으로서, 특히 전원이 트윈스위칭부에 의하여 하이컨버터, 로우컨버터를 각각 경유하거나 동시에 경유하여 기판의 하이배선과 로우배선 및 공통배선에 접속된 엘이디로 인가되어지도록 한 것이다.

일반적으로 조명등 기구는 실내, 실외의 광고물 또는 간판 등에 설치되어 주간 또는 야간에 이미지를 식별할 수 있게 사용되어지는 것으로 필라멘트전구, 형광등, 네온사인 또는 엘이디가 주로 사용되어지고 있다.

이중 엘이디를 사용한 조명등 기구는 엘이디의 수명이 반영구적며, 가격이 저렴하고, 전력소비가 적은 장점을 가지고 있으며, 다양한 색상의 엘이디가 개발되어 천연색의 디스플레이가 가능하여 조명등 기구 이외에 옥외용 대형 전광판이나 교통신호등, 자동차 계기판, 가전제품, 네온대체 간판, 의료장비, 경고등 및 유도등 다양한 곳에 사용되어지고 있는 추세이다.

엘이디 조명등 기구는 LED가 배치된 기판이 확산판을 갖는 케이스의 내부에 실장되어지게 하였으나, 기판에 배열된 모든 LED가 동시에 점등되거나 소등되는 원인으로 초기에 눈부심이 발생되는 문제점과 함께 점등이 단순하게 이루어지는 또 다른 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 공개특허 76399(2011.7.6)호의 LED조명장치가 제안되었고, 제안된 조명장치는 LED가 구비된 기판에 인체감지센서 및 조도센서로부터 신호를 받아 LED의 색온도 또는 밝기를 제어하는 컨버터가 구비되어지도록 하여 페이드 인/아웃(Fade In/Out)기능에 의하여 초기 점등시 눈부심 현상을 최소화할 수 있도록 하였고, LED의 밝기 또는 색온도를 제어하여 최적의 밝기를 갖도록 하여 전력소모를 줄이도록 하였으나, 기판상에 배열된 모든 LED가 동시에 점소등되는 동일한 문제점이 있었다. 즉, 하나의 기판상에 구비된 모든 LED가 동시에 점소등됨에 따라 전력 소모량의 변화가 거의 없는 또 다른 문제점이 있었다.

또한, LED의 색온도와 밝기를 조절하기 위해 인체감지센서 및 조도센서에 의하여 컨버터가 전기적으로 통전 가능하게 제어되어지는 과정에서 구성부품수의 증가로 인하여 비용이 더 지출되는 또 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 LED 전력 소모량을 최대로 줄일 수 있도록 하는 가운데 이를 통해 획일적인 점소등 방식에서 탈피하여 신선한 느낌을 가질 수 있도록 하고, LED 조명등 기구의 점소등시 필요한 부품수를 줄여 가격을 낮출 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 위치결정홀(11)이 형성된 기판(10)과; 상기 기판(10)의 하부로 하이배선(21)과 로우배선(22) 및 공통배선(23)이 에칭에 의하여 배열되어지게 형성된 배선부(20)와; 상기 배선부(20)의 일측에 접속된 커넥터부(30)와; 상기 배선부(20)의 타측에 접속된 엘이디(40)와; 상기 커넥터부(30)에 접속된 하이컨버터(51)와 로우컨버터(52)를 갖는 컨버터부(50) 및; 상기 컨버터부(50)에 접속된 하이스위치(61)와 로우스위치(62)를 갖는 트윈스위칭부(60)가 접속되어지되, 상기 기판(10)는 일측의 가장자리 양측에 관통홀(12)이 형성되어지고, 상기 관통홀(12)에 사이드기판(13)의 상부에 형성된 돌기(131)가 끼워져 결합되어지고, 상기 사이드기판(13)의 외측에 사이드엘이디(132)가 접속되어지고, 상기 사이드기판(13)의 사이드배선(133)이 상기 기판(10)의 하부로 형성된 배선부(20)에 각각 접속되어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판(10)의 하부로 형성된 하이배선(21)과 로우배선(22) 및 공통배선(23)에 의하여 배열되어지는 엘이디(40)는 각각 하나 건너씩 점등과 소등이 되어지는 도트형태, 격자형태, 수평형태, 수직형태 또는 지그재그 형태 중 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 한다.

삭제

그리고 상기 기판(10)는 배선부(20)를 포함하는 하부전체면에 반사코팅층(14)이 형성되어짐을 특징으로 한다.

한편, 상기 기판(10)는 등기구 프레임(70)의 내측 상부에 맞대어지게 삽입되어 위치결정홀(11)을 관통하는 나사(S)로 고정되어지고, 상기 등기구 프레임(70)의 하부에 확산판(71)이 맞대어지고, 상기 확산판(71)이 확산판 고정프레임(72)에 의하여 고정되어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 하이배선과 로우배선 및 공통배선을 갖는 기판에 엘이디가 구분적으로 접속되어지도록 하고, 전원이 트윈스위칭부에 의하여 하이컨버터, 로우컨버터를 각각 경유하여 구분적으로 접속된 엘이디로 인가되어지거나 동시에 인가되어지도록 함으로써, 밝기 조절이 용이한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 획일적인 점소등 방식에서 탈피하여 새로운 느낌을 가질 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

또한, 최저 밝기와 중간 밝기 및 최대 밝기가 구분적으로 이루어지도록 함으로써, 하나의 조명등 기구를 여러 용도에 맞추어 사용할 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

또한, 전력 소모량을 최대로 줄여 비용을 절감할 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

또한, 기판에 사이드기판이 결합되어 조명등 기구의 하부 가장자리 부분으로 엘이디의 빛이 비쳐질 수 있도록 함으로써, 가장자리에 발생되는 흑암현상(주변보다 어두워지는 것)을 막을 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

그리고 조명등을 점소등하는데 필요한 부품을 단순화시켜 엘이디 조명등 기구의 가격을 낮출 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구의 저면 사시도.
도2은 본 발명에 따른 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구가 등기구 프레임과 확산판 사이에 삽입되어지는 상태를 도시한 저면 분해 사시도.
도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구가 점등 되어지는 상태를 도시한 예시도.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 엘이디 조명등 기구는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 기판(10)에 접속된 다수개의 엘이디(40)로 전원이 일부 혹은 전체로 인가되어지도록 함으로써, 조명등 기구의 밝기가 최저, 중간 및 최대로 구분지어질 수 있게 구성되어 있다.

또한, 하나의 조명등 기구를 이용하여 용도에 맞게 구분지어 점등되어지도록 함으로써, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다. 즉, 한정된 공간내에서 명상, 음악감상을 할 경우, 최저 및 중간밝기가 유지되어질 수 있도록 하고, 독서, 정밀한 작업을 하게 될 경우, 최대의 밝기 상태가 유지되어 효율을 높일 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 엘이디 조명등 기구는 기판(10)에 위치결정홀(11)이 형성되어 후술하는 등기구 프레임(70)에 기판(10)의 상부인 윗면이 맞대어진 상태로 결합되어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 기판(10)의 하부에는 엘이디(40)가 구분적으로 점,소등 되어지도록 하기 위한 방안으로 배선부(20)가 에칭에 의하여 최적의 상태로 배열되어지게 구성되어 있다. 이러한 상기 배선부(20)는 공통배선(23)의 양측에 하이배선(21)과 로우배선(22)이 배열되어 전원이 하이배선(21), 로우배선(22)을 구분지어 통전되어지거나 동시에 통전되어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 기판(10)은 배선부(20)를 포함하는 하부 전체면에 반사코팅층(14)이 형성되어 엘이디(40)에서 발생된 빛이 하부로 더 확산되어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 기판(10)은 일측의 가장자리 양측에 관통홀(12)이 형성되어 사이드기판(13)의 상부에 형성된 돌기(131)가 끼워져 결합되어짐으로써, 기판(10)의 가장자리 방향으로 사이드 엘이디(132)에서 점등된 빛이 측면을 비쳐 조명등 기구의 하부 가장자리 부분에서 주변보다 어두워지는 흑암현상을 막을 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 사이드기판(13)의 외측에는 사이드엘이디(132)가 접속되어지고, 상기 사이드기판(13)에 구비된 사이드배선(133)은 상기 기판(10)의 하부로 형성된 배선부(20)를 구성하는 하이배선(21), 로우배선(22) 및 공통배선(23)에 각각 접속되어지게 구성되어 있다.

상기 배선부(20)의 일측에는 커넥터부(30)가 구비되어 후술하는 컨버터부(30)에 구비된 다른 컨넥터가 용이하게 접속되어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 배선부(20)의 타측에는 각각 엘이디(40)가 접속되어지도록 구성되어 배선부(20)를 구성하는 하이배선(21)과 로우배선(22)을 통해 인가되어지는 전원의 ON/OFF에 따라 점,소등이 이루어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 엘이디(40)는 P형과 N형 반도체의 접합으로 전압을 가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드캡에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 광전자 소자로서 상기 기판(10)의 하부로 형성된 하이배선(21)과 로우배선(22) 및 공통배선(23)에 배열되어지게 접속되어진다.

이러한 엘이디(40)는 다수개의 엘이디 중 각각 하나 건너씩 점등과 소등이 되어지는 도트형태와,사각의 대각선형태를 갖는 격자형태, 수평으로 계속된 수평줄의 형태를 갖는 수평형태, 수직으로 계속된 수직줄의 형태를 갖는 수직형태 또는 산과 골이 반복되는 지그재그 형태 중 어느 하나로 이루어져 구분적으로 점등이 이루어질 수 있게 구성되어 있다. 즉, 도3d 내지 도3c에 도시된 바와 같이, 하나의 기판(10)에서 하이엘이디영역(HL)과 로우엘이디영역(LL)으로 구획되어진다.

상기 컨버터부(50)는 엘이디(40)를 점등하기 위해 필요한 전기 에너지를 공급하는 기능을 갖는 것으로 AC전원을 변환시켜 엘이디(40)에 안정된 DC전원을 공급할 수 있게 된다.

이러한 컨버터부(50)는 기판(10)에 구비된 하이엘이디영역(HL)과 로우엘이디영역(LL)에 있는 엘이디(40)에 전원을 공급하기 위한 방안으로 하이컨버터(51)와 로우컨버터(52)로 구분되게 구성되어 있다. 예를 들면, 하이컨버터(51)의 경우, 48W의 출력을 갖도록 하고, 로우컨버터(52)의 경우, 24W의 출력을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 컨버터부(50)에는 트윈스위칭부(60)가 접속되어 AC전원이 상기 컨버터부(50)로 인가되어지는 것이 단속되어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 트윈스위칭부(60)는 컨버터부(30)를 구성하는 하이컨버터(51)와 로우컨버터(52)에 각각 접속되어진 하이스위치(61)와 로우스위치(62)로 구성되어 있다.

한편, 상기 엘이디(40)가 저면에 배열되어지게 접속된 기판(10)은 도2에 도시된 바와같이, 등기구 프레임(70)의 내측 상부에 맞대어지게 삽입되어 위치결정홀(11)을 관통하는 나사(S)로 고정되어지고, 상기 등기구 프레임(70)의 하부로 확산판(71)이 확산판 고정프레임(72)에 의하여 고정되어 사용되어질 수 있게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 엘이디 조명등 기구는 먼저, 낮은 밝기를 필요로 할 경우, 트윈스위칭부(60)의 로우스위치(62)를 ON함과 동시에 로우컨버터(52)를 통해 기판(10)에 구비된 로우배선(22)과 공통배선(23)을 통해 전원이 로우엘이디영역(LL)에 있는 엘이디(40)로 인가됨으로써, 도5a에 도시된 바와 같이, 초소한의 엘이디(40)만이 점등되어지게 된다. 이때, 도5a에서는 엘이디(40)가 수평형태로 배열되어지도록 하였으나, 이러한 배열형태 이외에 도트형태, 격자형태, 지그재그 형태를 따라 점등되어질 수 있게 된다. 이를 통해 전력 사용량을 최소화할 수 있게 된다.

한편, 중간 밝기를 필요로 할 경우, 트윈스위칭부(60)의 하이스위치(61)를 ON함과 동시에 하이컨버터(51)를 통해 기판(10)에 구비된 하이배선(21)과 공통배선(23)을 통해 전원이 하이엘이디영역(HL)에 있는 엘이디(40)로 인가됨으로써, 도5b에 도시된 바와 같이, 중간에 위치된 엘이디(40)만이 점등되어지게 된다.

또한, 최대 밝기를 필요로 할 경우, 트윈스위칭부(60)의 로우스위치(62) 및 하이스위치(61)를 동시에 ON함과 동시에 로우컨버터(52)와 하이컨버터(51)를 통해 기판(10)에 구비된 로우배선(22), 하이배선(21) 및 공통배선(23)을 통해 전원이 하이엘이디영역(HL)과 로우엘이디영역(LL)에 있는 모든 엘이디(40)로 인가됨으로써, 도5c에 도시된 바와 같이, 기판(10)에 구비된 모든 엘이디(40)가 점등되어지게 된다.

10:기판 11:위치결정홀
20:배선부 21:하이배선
22:로우배선 23:공통배선
30:커넥터부 40:엘이디
50:컨버터부 51:하이컨버터
52:로우컨버터 60:트윈스위칭부
61:하이스위치 62:로우스위치

Claims

위치결정홀(11)이 형성된 기판(10)과;
상기 기판(10)의 하부로 하이배선(21)과 로우배선(22) 및 공통배선(23)이 에칭에 의하여 배열되어지게 형성된 배선부(20)와;
상기 배선부(20)의 일측에 접속된 커넥터부(30)와;
상기 배선부(20)의 타측에 접속된 엘이디(40)와;
상기 커넥터부(30)에 접속된 하이컨버터(51)와 로우컨버터(52)를 갖는 컨버터부(50) 및;
상기 컨버터부(50)에 접속된 하이스위치(61)와 로우스위치(62)를 갖는 트윈스위칭부(60)가 접속되어지되, 상기 기판(10)는 일측의 가장자리 양측에 관통홀(12)이 형성되어지고, 상기 관통홀(12)에 사이드기판(13)의 상부에 형성된 돌기(131)가 끼워져 결합되어지고, 상기 사이드기판(13)의 외측에 사이드엘이디(132)가 접속되어지고, 상기 사이드기판(13)의 사이드배선(133)이 상기 기판(10)의 하부로 형성된 배선부(20)에 각각 접속되어짐을 특징으로 하는 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구.
제1항에 있어서,
상기 기판(10)의 하부로 형성된 하이배선(21)과 로우배선(22) 및 공통배선(23)에 의하여 배열되어지는 엘이디(40)는 각각 하나 건너씩 점등과 소등이 되어지는 도트형태, 격자형태, 수평형태, 수직형태 또는 지그재그 형태 중 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구.
삭제
제1항에 있어서,
상기 기판(10)는 배선부(20)를 포함하는 하부전체면에 반사코팅층(14)이 형성되어짐을 특징으로 하는 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구.
제1항에 있어서,
상기 기판(10)는 등기구 프레임(70)의 내측 상부에 맞대어지게 삽입되어 위치결정홀(11)을 관통하는 나사(S)로 고정되어지고, 상기 등기구 프레임(70)의 하부에 확산판(71)이 맞대어지고, 상기 확산판(71)이 확산판 고정프레임(72)에 의하여 고정되어짐을 특징으로 하는 밝기 조절이 용이한 엘이디 조명등 기구.