KR101749115B1 - Lighting apparatus controlling light flux and method for controlling same - Google Patents

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박병훈
이홍규
이도형
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엘지전자 주식회사
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명은 조명 장치에 관한 것으로 특히, 발광 다이오드를 이용한 광속 제어 조명 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 제1스펙트럼을 가지는 제1광, 제2스펙트럼을 가지는 제2광 및 제3스펙트럼을 가지는 제3광을 발광하는 광원 및 상기 광원의 온도에 따른 광의 색 좌표 변화에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 목표 색 영역에 해당하는 값으로 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 설정하는 단계; 상기 광원의 온도를 측정하여, 상기 광원의 온도에 따른 광의 색 좌표 상의 변화를 보상하는 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계; 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 측정 온도에 따른 상기 혼합 광의 광속 변화를 보정함으로써 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계; 및 상기 보정된 구동 제어 값을 이용하여 상기 광원을 구동하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to a lighting apparatus, and more particularly, to a luminous flux control lighting apparatus using a light emitting diode and a control method thereof. The present invention relates to a light source that emits a first light having a first spectrum, a second light having a second spectrum, and a third light having a third spectrum, and a light source that is specified by a color coordinate change of light according to the temperature of the light source Setting a drive control variable of a light source that emits the first light, the second light, and the third light with a value corresponding to a target color gamut on the color coordinate system; Calculating a drive control value of a light source that emits the first light, the second light, and the third light to compensate for a change in color coordinates of light according to a temperature of the light source, by measuring a temperature of the light source; The light flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is corrected to be constant by correcting the light flux change of the mixed light according to the measured temperature of the light source emitting the first light, the second light and the third light, Calculating a control value; And driving the light source using the corrected drive control value.

Description

광속 제어 조명 장치 및 그 제어 방법 {Lighting apparatus controlling light flux and method for controlling same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a light flux control lighting apparatus,

본 발명은 조명 장치에 관한 것으로 특히, 발광 다이오드를 이용한 광속 제어 조명 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting apparatus, and more particularly, to a luminous flux control lighting apparatus using a light emitting diode and a control method thereof.

조명 기기에 대한 광원, 발광 방식, 구동 방식 등에 대한 연구들이 진행되고 있으며, 최근에는 효율, 색 다양성, 디자인의 자율성 등에 장점이 있는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 조명의 광원으로 주목받고 있다. Recently, light emitting diodes (LEDs) having advantages such as efficiency, color diversity, and design autonomy have been attracting attention as a light source of illumination .

이러한 LED는 순 방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 대량 생산에 적합한 전기적, 광학적, 물리적 특성을 가지고 있다.Such an LED is a semiconductor device that emits light when a voltage is applied in a forward direction, has a long lifetime, low power consumption, and has electrical, optical, and physical characteristics suitable for mass production.

현재 LED를 이용한 조명 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 고휘도의 백색 발광 다이오드를 이용한 조명은 상용화되어 있다.Currently, researches on illumination systems using LEDs are being actively conducted, and illumination using a high-brightness white light emitting diode has been commercialized.

종래의 조명은 단순히 빛을 내거나 어떤 주요 정보를 알려주기 위한 용도로만 사용되었지만 생활 수준이 높아짐에 따라 사람들의 편의, 욕구 등을 위하여 좀 더 복잡하고 다양한 기능을 가지는 조명 장치들이 개발되어가고 있다. Conventional lighting has been used merely for the purpose of illuminating or informing some important information, but with increasing living standards, more and more complex lighting apparatuses with various functions are being developed for the convenience and desire of people.

LED는 색재현율이 매우 높고, 색온도, 색상 또는 휘도를 세부적으로 조절할 수 있기 때문에 LED를 이용한 조명 제어 시스템은 이러한 사람들의 편의와 용구를 충족시켜줄 수 있다.Because LEDs have a very high color gamut, and can control color temperature, color, or brightness in detail, LED lighting control systems can meet these conveniences and utilities.

현재 개발된 LED 조명 제어 시스템은 원하는 색상을 입력으로 하여 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드들의 듀티 비(duty ratio)를 조정하여 LED 조명의 색온도를 조정함으로써 다양한 색상을 연출하고 있다.Currently developed LED lighting control system adjusts the duty cycle of red, green, and blue light emitting diodes (LEDs) by adjusting the color temperature of the LED lights by using the desired color as input.

이와 같은 일반적인 LED 조명 제어 시스템에서 색상 제어는 흔히 CIE 1931 도표가 이용되며, 다양한 색을 표현하기 위해, 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 광을 발광하는 삼원색 LED를 사용한다. 이러한 삼원색 LED를 사용하면 이들 세 가지 색상의 광을 발광하는 LED 각각의 밝기 비율을 적절히 조합함으로써 다양한 색의 표현이 가능하게 된다.In such a typical LED lighting control system, color control is often used in the CIE 1931 chart and uses a ternary color LED that emits red, green, and blue light to express various colors. By using these three-primary-color LEDs, it is possible to express various colors by appropriately combining the brightness ratios of LEDs that emit light of these three colors.

그러나, 실제로 이와 같이 LED에 의하여 구현되는 광의 광속은 여러 이유로 인하여 바뀔 수 있어 이에 따라 조명 장치에 따라 광의 밝기 등이 바뀔 수 있는 문제점이 있다.However, the luminous flux of the light realized by the LED can be changed due to various reasons, and accordingly, the brightness of the light can be changed according to the illumination device.

따라서, 조건에 상관없이 항상 일정한 광속으로 구동이 가능한 조명 제어 방안이 요구된다.Therefore, a lighting control scheme capable of always driving at a constant light flux regardless of the conditions is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 항상 일정한 광속으로 구동이 가능한 광속 제어 조명 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light flux control illumination device and a control method thereof that can always be driven at a constant light flux.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 제1스펙트럼을 가지는 제1광, 제2스펙트럼을 가지는 제2광 및 제3스펙트럼을 가지는 제3광을 발광하는 광원 및 상기 광원의 온도에 따른 광의 색 좌표 변화에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 목표 색 영역에 해당하는 값으로 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 설정하는 단계; 상기 광원의 온도를 측정하여, 상기 광원의 온도에 따른 광의 색 좌표 상의 변화를 보상하는 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계; 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 측정 온도에 따른 상기 혼합 광의 광속 변화를 보정함으로써 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계; 및 상기 보정된 구동 제어 값을 이용하여 상기 광원을 구동하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source that emits a first light having a first spectrum, a second light having a second spectrum, and a third light having a third spectrum, Setting a drive control variable of the light source that emits the first light, the second light, and the third light with a value corresponding to the target color gamut on the color coordinates specified by the color coordinate change of the light according to the change of the color coordinate of the light. Calculating a drive control value of a light source that emits the first light, the second light, and the third light to compensate for a change in color coordinates of light according to a temperature of the light source, by measuring a temperature of the light source; The light flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is corrected to be constant by correcting the light flux change of the mixed light according to the measured temperature of the light source emitting the first light, the second light and the third light, Calculating a control value; And driving the light source using the corrected drive control value.

여기서, 상기 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계는, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값에 상기 혼합 광의 광속 보정 값을 곱함으로써 이루어질 수 있다.Here, the step of calculating the corrected drive control value may include multiplying the correction value of the light flux of the mixed light by the drive control value of the light source that emits the first light, the second light, and the third light set for emitting the mixed light, .

이때, 상기 광속 보정 값은, 해당 온도에서 상기 혼합 광의 실제 광속 값을 상대 광속을 최대값으로 가정하여 계산한 시뮬레이션 값으로 나눈 값일 수 있다.The light flux correction value may be a value obtained by dividing the actual light flux value of the mixed light by the simulation value calculated by assuming the relative light flux as the maximum value at the corresponding temperature.

여기서, 상기 혼합 광은 백색 광일 수 있다.Here, the mixed light may be white light.

여기서, 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계는, 상기 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 색상에 대하여 연산된 삼자극치(X, Y, Z) 값과 상기 목표 색 영역 상의 좌표값 사이의 변환 매트릭스 연산을 통하여 산출될 수 있다.Here, the step of calculating the drive control value of the light source may include calculating a third control value (X, Y, Z) calculated for the hue of the first light, the second light and the third light according to the temperature, Lt; / RTI > can be computed through a transformation matrix operation between coordinate values on the image plane.

이때, 상기 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계는, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 얻는 단계; 상기 측정 온도에 따라 연산된 혼합 광의 실제 광속 값을 상기 삼자극치 중 휘도(Y) 값으로 나눈 광속 보정 값을 산출하는 단계; 및 상기 광원의 구동 제어 값에 상기 광속 보정 값을 곱하여 보정된 구동 제어 값을 연산하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The step of calculating the corrected drive control value may include: obtaining a drive control value of a light source emitting the first light, the second light, and the third light set for emitting the mixed light; Calculating a light flux correction value obtained by dividing the actual light flux value of the mixed light calculated according to the measured temperature by the luminance (Y) value of the tripolar intensity; And calculating a corrected drive control value by multiplying a drive control value of the light source by the light flux correction value.

여기서, 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계는, 상기 측정된 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 색상에 대한 삼자극치 값을 연산하는 단계; 및 상기 연산된 삼자극치 값과 상기 목표 색 영역 상의 좌표값을 이용하여 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of calculating the driving control value of the light source may include calculating a triplet value for the colors of the first light, the second light and the third light according to the measured temperature; And calculating the drive control value of the light source using the calculated tripolar value and the coordinate value on the target color gamut.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 전원부; 제1스펙트럼을 가지는 제1광, 제2스펙트럼을 가지는 제2광 및 제3스펙트럼을 가지는 제3광을 발광하는 광원을 포함하는 광원부; 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원을 각각 상기 전원부와 선택적으로 접속시키는 스위칭부; 및 상기 스위칭부를 구동하여 광원부를 제어하고, 상기 광원의 온도를 측정하여 상기 광원의 온도에 따른 광의 변화를 보상하기 위한 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 산출하여, 상기 산출된 구동 제어 값으로 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 재설정하고, 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 측정 온도에 따른 상기 혼합 광의 광속 변화를 보정함으로써 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하고, 상기 보정된 구동 제어 값을 이용하여 상기 광원을 구동하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, A light source including a light source for emitting a first light having a first spectrum, a second light having a second spectrum, and a third light having a third spectrum; A switching unit selectively connecting a light source that emits the first light, the second light, and the third light to the power supply unit, respectively; And a control unit for controlling the light source unit by driving the switching unit, measuring a temperature of the light source, and controlling a driving control value of the light source for emitting the first light, the second light, and the third light for compensating for a change in light according to the temperature of the light source. The driving control variable of the light source that emits the first light, the second light, and the third light with the calculated drive control value is reset, and the first light, the second light, and the third light are emitted The driving control value corrected so that the flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is constant is calculated by correcting the light flux change of the mixed light according to the measured temperature of the light source, and using the corrected driving control value And a controller for driving the light source.

여기서, 상기 제어부는, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값에 상기 혼합 광의 광속 보정 값을 곱함으로써 이루어질 수 있다.Here, the control unit may multiply the driving control value of the light source that emits the first light, the second light, and the third light, which are set to emit the mixed light, by the light flux correction value of the mixed light.

이때, 상기 광속 보정 값은, 해당 온도에서 상기 혼합 광의 실제 광속 값을 상대 광속을 최대값으로 가정하여 계산한 시뮬레이션 값으로 나눈 값일 수 있다.The light flux correction value may be a value obtained by dividing the actual light flux value of the mixed light by the simulation value calculated by assuming the relative light flux as the maximum value at the corresponding temperature.

여기서, 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계는, 상기 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 색상에 대하여 연산된 삼자극치(X, Y, Z) 값과 상기 목표 색 영역 상의 좌표값 사이의 변환 매트릭스 연산을 통하여 산출될 수 있다.Here, the step of calculating the drive control value of the light source may include calculating a third control value (X, Y, Z) calculated for the hue of the first light, the second light and the third light according to the temperature, Lt; / RTI > can be computed through a transformation matrix operation between coordinate values on the image plane.

여기서, 상기 제어부는, 상기 측정된 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 색상에 대한 삼자극치 값을 연산하고, 상기 연산된 삼자극치 값과 기 설정된 색 좌표 상의 목표 색 영역 상의 좌표값을 이용하여 상기 광원의 구동 제어 값을 산출할 수 있다.Here, the controller may calculate a tristimulus value for a color of the first light, the second light, and the third light according to the measured temperature, and calculate a tristimulus value for the color of the first color, The driving control value of the light source can be calculated using the coordinate values.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째, 본 발명에 의하면, 사용되는 LED의 편차와 관계없이 조명 장치에서 동일한 색상의 광을 구현할 수 있다.First, according to the present invention, light of the same color can be realized in an illumination device regardless of a deviation of an LED used.

둘째, 본 발명은 LED를 비롯한 광원의 온도 변화에 의한 변화를 보상함으로써 조명 장치별 동작 편차가 발생하지 않고 모든 조명 장치에서 동일한 색상의 광을 생성하여 이용할 수 있다. Second, the present invention can compensate for a change in temperature of a light source including LEDs, thereby making it possible to generate light of the same color in all the lighting apparatuses without using an operation deviation according to each lighting apparatus.

셋째, 조명 장치의 작동 초기와 이후 구동 시간이 경과하여 LED의 온도가 상승한 후에도 조명 색상이 변화하지 않고 동일한 색상의 조명 광을 제공할 수 있다.Third, illumination light of the same color can be provided without changing the illumination color even after the temperature of the LED rises due to the elapsed driving time of the lighting device from the initial operation and after.

넷째, 조명 장치를 제어함에 있어서, 목표 색 영역을 벗어나는 부분의 제어에 따른 오동작이 발생하지 않고, 조명 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.Fourth, in controlling the lighting apparatus, the malfunction caused by the control of the portion deviating from the target color gamut does not occur, and the reliability of the lighting apparatus can be improved.

다섯째, 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED을 이용하여 백색 광과 같은 혼합 광을 구현함에 있어서, 각각의 LED의 조건에 따른(예컨데, 온도에 따른) 광속 저하율이 서로 다르기 때문에 나타나는 색 좌표 상의 값이 목표 값으로부터 틀어지는 현상을 보정할 수 있다.Fifth, in realizing the mixed light such as white light by using the red LED, the green LED and the blue LED, the value of the color coordinates appearing due to the difference in the rate of luminous flux (for example, depending on the temperature) It is possible to correct the phenomenon that is changed from the target value.

여섯째, 최대 광속을 제한함으로써 조명 장치의 광속 안정화(saturation) 과정이 필요 없고, 광속 제한 값에 따라 조명 장치의 최대 출력을 제한하여 밝기 및 소비 전력을 효율적으로 관리할 수 있다.Sixth, by limiting the maximum luminous flux, the luminous flux stabilization process of the lighting apparatus is not required, and the maximum output of the lighting apparatus can be limited according to the luminous flux limitation value, thereby efficiently managing brightness and power consumption.

일곱째, 온도의 변화에 강한(robust) 조명 장치를 구현할 수 있다. 또한, 광속 빈에 상관없이 일정한 광속의 광을 조명할 수 있어서, 제작 비용을 크게 낮출 수 있다. 더욱이, 효율적인 조명 제어로 인하여 에너지(소비 전력)를 절감할 수 있고, 조명 장치 사이의 편차가 감소하여 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.Seventh, it is possible to implement a robust lighting device that is resistant to changes in temperature. In addition, since light of a constant flux can be illuminated irrespective of the luminous flux bin, manufacturing cost can be greatly reduced. Furthermore, energy (power consumption) can be reduced due to efficient illumination control, and deviation between illumination devices can be reduced, thereby ensuring reliability.

도 1은 본 발명의 실시예에서 이용하는 CIE 1931 색 공간을 나타내는 도표이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 조명의 색 영역(color gamut area)을 색 좌표 내에 표현한 도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 구동 제어 값이 재설정되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 LED의 온도에 따른 색 좌표의 변화를 고려한 목표 색 영역을 나타내는 개략도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 각각 적색(RED), 녹색(GREEN) 및 청색(BLUE) LED에 대한 온도에 따른 변화를 측정한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 조명 장치에서 온도 변화에 따른 색 편차를 보상하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 조명 장치의 제어 방법의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 조명 장치의 제어 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 11은 온도에 따른 광속의 변화를 보정하지 않는 경우에 측정된 광의 색 좌표를 나타내는 그래프이다.
도 12는 온도에 따른 광속의 변화를 보정한 경우에 측정된 광의 색 좌표를 나타내는 그래프이다.
도 13은 정광속 제어가 이루어지지 않은 경우의 광속의 실제 측정값을 나타내는 그래프이다.
도 14는 색 변환 매트릭스를 통하여 광속을 역산한 시뮬레이션 광속을 나타내는 그래프이다.
도 15는 현재 PWM 게인에서의 광속 값을 나타내는 그래프이다.
도 16은 도 14와 도 15의 그래프 값의 비율을 나타내는 그래프이다.
도 17은 도 16과 도 13을 비교하는 그래프이다.
도 18은 본 발명의 조명 장치의 일례를 나타내는 블럭도이다.
1 is a diagram showing a CIE 1931 color space used in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a color gamut area of illumination in color coordinates according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a process of resetting a drive control value according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a target color region in which a change in color coordinates according to temperature of an LED is taken into consideration according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 to 7 are graphs showing changes in temperature of red (RED), green (GREEN) and blue (BLUE) LEDs, respectively, according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic view illustrating a process of compensating for a color variation according to a temperature change in a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart showing an example of a control method of the lighting apparatus of the present invention.
10 is a flowchart showing another example of the control method of the lighting apparatus of the present invention.
11 is a graph showing the color coordinates of light measured when the change of the luminous flux according to the temperature is not corrected.
12 is a graph showing the color coordinates of the light measured when the change of the luminous flux according to the temperature is corrected.
13 is a graph showing actual measured values of the light flux in the case where the constant beam speed control is not performed.
FIG. 14 is a graph showing a simulation luminous flux obtained by inverse-calculating luminous flux through a color conversion matrix.
15 is a graph showing the luminous flux value at the current PWM gain.
16 is a graph showing the ratio of the graph values in Fig. 14 and Fig.
17 is a graph comparing FIG. 16 and FIG. 13. FIG.
18 is a block diagram showing an example of a lighting apparatus of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. It will be appreciated that when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being present on another element "on," it may be directly on the other element or there may be an intermediate element in between .

비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, such elements, components, regions, layers and / And should not be limited by these terms.

도 1은 본 발명의 실시예에서 이용하는 CIE 1931 색 공간을 나타내는 도표이다.1 is a diagram showing a CIE 1931 color space used in an embodiment of the present invention.

적색(Red; R), 녹색(Green; G) 및 청색(Blue; B)으로 표현되는 RGB 색 공간은 디스플레이 상에 생성되는 색상공간으로서 많은 TV, 컴퓨터 모니터, 및 기타 디스플레이 장치에서 자주 사용되고 있다.The RGB color space, represented by Red (R), Green (G), and Blue (B), is a color space created on a display and is often used in many TVs, computer monitors, and other display devices.

이러한 RGB 색 공간은 육면체의 xyz 축에 RGB 각각을 표시하는 세 개의 축을 대응시켜 시각화할 수 있다 This RGB color space can be visualized by associating three axes representing each RGB in the xyz axis of the hexahedron

도 1에서, 도면부호 1로 표시되는 곡선은 백색/흑체 곡선(white/black body curve)을 나타내며, x=y=1/3인 점을 포함하는 백색 광을 표시할 수 있는 곡선을 나타낸다. 이를 상관 색온도(CCT; correlated color temperature) 곡선이라고도 한다.In Fig. 1, a curve denoted by reference numeral 1 represents a white / black body curve, and represents a curve capable of displaying white light including a point where x = y = 1/3. This is also called a correlated color temperature (CCT) curve.

또한, 도면부호 2로 표시되는 곡선은 나타낼 수 있는 모든 컬러 스펙트럼을 표시하는 색 좌표 상의 상측 곡선으로서 각 색상의 파장은 나노미터(nanometer) 단위로 표시된다.In addition, a curve indicated by reference numeral 2 is an upper curve on a color coordinate indicating all the color spectra that can be represented, and the wavelength of each color is expressed in nanometers.

도면부호 3으로 표시되는 하측의 직선은 청색과 적색을 잊는 선이다.The lower straight line indicated by reference numeral 3 is a line for forgetting blue and red.

여기서 RGB 각각의 값은 8비트 표현되는 16진수로 표현될 수 있으며, 각각 R:255 G:255 b:255일 때 백색(white)을 나타내고 R:0 G:0 b:0일 때 흑색(black)을 나타낸다.Here, each value of R, G, and B can be represented by an 8-bit hexadecimal number and represents white when R: 255 G: 255 b: 255 and black when R: 0 G: 0 b: ).

이러한 CIE 1931 XYZ 색 공간(혹은 CIE 1931 색 공간)은 인간의 색채 인지에 대한 연구를 바탕으로 수학적으로 정의된 색 공간이다. 먼저 CIE RGB 색 공간이 만들어졌고, 그에 기반하여 다시 CIE XYZ 색 공간이 만들어졌다. This CIE 1931 XYZ color space (or CIE 1931 color space) is a mathematically defined color space based on a study of human color perception. First, the CIE RGB color space was created, and based on that, the CIE XYZ color space was created again.

이와 같은 CIE 1931 XYZ 색 공간은 다음과 같은 특징을 가진다. The CIE 1931 XYZ color space has the following characteristics.

1. XYZ 색 공간은 RGB 색 공간으로부터 선형변환을 통해 얻을 수 있으며, 모든 값이 양수를 갖는다.1. XYZ color space can be obtained by linear transformation from RGB color space, and all values are positive.

2. 흰색은 x = y = z = 1/3 지점에 존재해야 한다.2. White should be at x = y = z = 1/3.

3. 인간이 볼 수 있는 모든 색은 [1,0], [0,0], [0,1]의 삼각형 내에 존재해야 한다.3. All colors that can be seen by humans should be in triangle [1,0], [0,0], [0,1].

이로부터 CIE XYZ 와 RGB를 대응시키기 위한 변환 하는 수식을 도출할 수 있는데, 이는 수학식 1로 나타낼 수 있다.From this, a transformation formula for mapping CIE XYZ to RGB can be derived, which can be expressed by Equation (1).

Figure 112015015221641-pat00001
Figure 112015015221641-pat00001

여기서, XYZ는 삼자극치 값(tristimulus value)이라 하며, 색상을 정량적으로 표시하는 기초적인 값으로 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 색상을 인식하는 인간의 빛 인식 특성과 유사한 특징을 가진다.Here, XYZ is a tristimulus value, and is a basic value for quantitatively displaying colors, and is similar to human light recognition characteristics of recognizing red (R), green (G), and blue (B) .

또한, RGB는 삼자극치에 해당하는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 색상의 코드 값이다. 행렬 내에서 Xr, Yr, Zr은 적색(R)의 삼자극치를 나타내고, Xg, Yg, Zg는 녹색(G)의 삼자극치를 나타내며, Xb, Yb, Zb는 청색(B)의 삼자극치를 나타낸다.In addition, RGB is a code value of red (R), green (G), and blue (B) colors corresponding to the tristimulus values. In the matrix, Xr, Yr and Zr represent the tristimulus values of red (R), Xg, Yg and Zg represent the tristimulus values of green (G), and Xb, Yb and Zb represent the tristimulus values of blue .

반대로 XYZ 값으로부터 RGB의 값을 얻고자 한다면 다음의 수학식 2로부터 얻을 수 있다.Conversely, if the RGB value is to be obtained from the XYZ value, it can be obtained from the following equation (2).

Figure 112015015221641-pat00002
Figure 112015015221641-pat00002

수학식 1에서 3×3 행렬은 실측된 각 RGB의 삼자극치이므로 변환계수 (ar,ag,ab)를 곱해주어야 1대1 대응된 RGB 대 XYZ 및 XYZ 대 RGB 변환 매트릭스를 만들 수 있다. Since the 3 × 3 matrix in Equation 1 is the triplet value of each measured RGB, it is necessary to multiply the transformation coefficients (a r , a g , a b ) to form a one-to-one correspondence of RGB to XYZ and XYZ to RGB conversion matrices .

이를 위해 각 R:XYZ(XrYrZr) G:XYZ(XgYgZg) B:XYZ(XbYbZb)를 정형화한 값 xyz의 형태로 변환하여 변환계수를 고려한 식을 만들면 수학식 3을 얻을 수 있다. For this, Equation 3 can be obtained by transforming each R: XYZ (XrYrZr) G: XYZ (XgYgZg) B: XYZ (XbYbZb) into a form of a value xyz,

Figure 112015015221641-pat00003
Figure 112015015221641-pat00003

여기서 xn, yn, zn은 각각 RGB 합성된 xyz를 의미하고, xn/yn은 X를 의미하고, 1은 Y(밝기; 최대값을 의미)를, 그리고 zn/yn은 Z를 의미한다.Where x n, y n, z n are each RGB refers to the synthesis of xyz, and x n / y n refers to X, and 1 is Y; a (brightness means that the maximum value), and z n / y n is Z.

XYZ를 xyz로 정형화하는 식은 아래의 수학식 4와 같다.The formula for shaping XYZ to xyz is shown in Equation 4 below.

Figure 112015015221641-pat00004
Figure 112015015221641-pat00004

또한, 수학식 3을 수학식 1에 적용하면 다음의 수학식 5를 나타낼 수 있다.Further, when Equation (3) is applied to Equation (1), the following Equation (5) can be shown.

Figure 112015015221641-pat00005
Figure 112015015221641-pat00005

수학식 5를 조명 장치에서 이용하면 RGB는 각각 구동 제어 변수(예를 들어, 펄스 폭 변조(pulse width modulation)의 듀티 값(duty cycle)에 대응되고 XYZ는 제어하고자 하는 색 좌표와 대응될 수 있다.When Equation 5 is used in an illumination device, RGB may correspond to a drive control variable (e.g., duty cycle of pulse width modulation) and XYZ may correspond to a color coordinate to be controlled .

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 조명의 색 영역(color gamut area)을 색 좌표 내에 표현한 도이다. 이러한 색 영역은 해당 조명에서 표현 가능한 색상의 영역인 색 재현 영역을 표시하며, 이하 이를 '색 영역'이라 일컫는다.FIG. 2 is a diagram showing a color gamut area of illumination in color coordinates according to an embodiment of the present invention. Such a color region displays a color reproduction region which is a region of a color that can be expressed in the corresponding illumination, and is hereinafter referred to as a " color region ".

도 2를 참조하면, 색 좌표 내에서 도면부호 10R, 10G 및 10B 각각은 적색(Red; R), 녹색(Green; G) 및 청색(Blue; B) 광을 발광하는 광원들의 좌표 점(color bin)들을 표시하고, 20R, 20G, 20B 각각은 이들 광원들에 의한 색상 영역(color binning area)을 도시하고 있다. 2, reference numerals 10R, 10G and 10B denote color coordinates of light sources emitting red (R), green (G), and blue (B) , And 20R, 20G, and 20B each show a color binning area by these light sources.

이하, 광원은 발광 다이오드(light emitting diode; LED)인 것을 예로 설명하며, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)으로 구분된 광을 발광할 수 있는 광원이라면 어떤 광원이든 이용될 수 있다. 일례로서 LED 외에 유기 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등이 이용될 수 있다.Hereinafter, it is assumed that the light source is a light emitting diode (LED), and any light source that can emit light classified into red (R), green (G), and blue have. As an example, an organic light emitting diode, a laser diode, or the like may be used in addition to the LED.

도 2에서는 일례로서, 녹색 LED에 해당하는 녹색 색상 영역(20G)에는 6개의 좌표 점인 색상 빈(10G)이 주어지고, 청색 LED에 해당하는 청색 색상 영역(20B)에는 8개의 색상 빈(10B)가 주어지며, 적색 LED에 해당하는 적색 색상 영역(20R)에는 총 6개의 색상 빈(10R)가 주어질 수 있다.In FIG. 2, six color coordinate points 10G are given to the green color region 20G corresponding to the green LED, eight color bins 10B are assigned to the blue color region 20B corresponding to the blue LED, And a total of six color bins 10R can be given to the red color region 20R corresponding to the red LED.

이는, 조명에 사용되는 녹색 LED가 총 6개의 색상 등급(color rank)을 가짐을 의미할 수 있다. 따라서, 녹색 LED는 색 좌표에서 총 6개의 색상 빈(10G)을 가질 수 있다.This can mean that the green LEDs used in the illumination have a total of six color ranks. Thus, a green LED can have a total of six color beans (10G) in color coordinates.

또한, 청색 LED는 8개의 색상 등급을 가짐을 의미할 수 있다. 따라서 청색 LED는 색 좌표에서 총 8개의 색상 빈(10B)을 가질 수 있다.In addition, blue LEDs may have eight color grades. Therefore, the blue LED can have a total of eight color bins (10B) in color coordinates.

한편, 적색 LED는 6개의 색상 등급을 가짐을 의미할 수 있다. 따라서 적색 LED는 총 6개의 색상 빈(10R)을 가질 수 있다.On the other hand, the red LED may have six color grades. Therefore, the red LED can have a total of six color bins (10R).

이러한 색상 빈(10R, 10G, 10B)은 한 조명 장치에서 이용될 수 있는 최대 수가 표현될 수 있다. 경우에 따라 이러한 색상 빈(10R, 10G, 10B)의 종류 및 수는 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 2에서는 총 6개의 색상 등급을 가지는 녹색 LED의 색상 빈(10G)이 나타나 있으나, 이에 한정되지 않는다.These color beans 10R, 10G, and 10B can represent the maximum number that can be used in one lighting apparatus. In some cases, the types and the numbers of these color bins 10R, 10G, and 10B may be different. For example, in FIG. 2, a color bin 10G of a green LED having a total of six color grades is shown, but is not limited thereto.

이와 같은 조명 장치에 사용되는 LED의 색상 등급은 조명 장치에 이용되는 LED에 따라 달라질 수 있다. The color gradation of the LED used in such an illumination device may vary depending on the LED used in the illumination device.

조명 장치에서 사용되는 LED의 색상 등급은 모두 동일한 것이 이상적이나, 현실적으로는 LED의 제작 공정, 제작 시간, 웨이퍼 내에서의 각 LED의 위치 등에 따라 색상 등급이 달라질 수 있으므로, 이에 따라 색 좌표에서 색상 빈 및 이에 따른 색상 영역이 달라질 수 있다. 이는 각 LED를 동일한 전력으로 구동하는 경우에 표현할 수 있는 색상이 달라질 수 있음을 의미할 수 있으며, 따라서, 이에 대한 보정 또는 보상이 필요할 수 있다.Although it is ideal that the color grades of the LEDs used in the lighting apparatus are all the same, in reality, the color gradation may vary depending on the LED manufacturing process, the manufacturing time, and the position of each LED in the wafer, And thus the color gamut may vary. This may mean that the colors that can be represented in the case of driving each LED with the same power may be different and therefore correction or compensation may be required.

이러한 각 LED의 색상 등급에 해당하는 색상 빈의 차이에 따라 색 영역(color gamut area)은 서로 달라질 수 있다. 이때, 이러한 색상 빈의 차이에 의하여 발생할 수 있는 차이를 보정한다면 색상 등급의 차이 및 기타 다른 조건의 차이에 따라 조명 장치에서 색상이 다르게 표현될 수 있는 현상을 방지할 수 있다.The color gamut area may be different depending on the color bean difference corresponding to the color gradation of each LED. At this time, if the difference caused by the difference of the color bins is corrected, it is possible to prevent the color different from being expressed in the lighting apparatus according to the difference of the color grades and the difference of the other conditions.

이와 같은 보정은 도 2에서 도시하는 바와 같이, 각 LED의 색상 빈의 교점으로 만들어지는 최대 삼각형 영역을 색 영역(color gamut area)으로 설정함으로써 이루어질 수 있다. Such correction can be performed by setting the maximum triangular area formed as an intersection of the color bins of the LEDs to a color gamut area, as shown in Fig.

도 2에서는 세 개의 삼각형이 도시되고 있다. 즉, 두 삼각형 41 및 42는 위에서 설명한 색상 영역의 차이에 따른 서로 가장 편차가 두 삼각형 영역을 표시한 것이며, 삼각형 43은 이 두 영역의 공통 영역을 나타내고 있다. 이러한 삼각형 43은 조명 장치의 색 영역으로 특정될 수 있다.In Figure 2, three triangles are shown. In other words, the two triangles 41 and 42 represent the two triangular regions having the largest deviation from each other in accordance with the difference of the color regions described above, and the triangle 43 represents the common region of these two regions. This triangle 43 can be specified as the color gamut of the illumination device.

이러한 삼각형 43은 각 삼각형의 교점(30R, 30G, 30B)에 의하여 특정될 수 있다.These triangles 43 can be specified by the intersections 30R, 30G, and 30B of the respective triangles.

이와 같이 색 영역이 보정되어 특정되면 이에 따라 각 LED를 구동할 수 있는 구동 신호가 결정되고, 이에 따라 색상 및 밝기 등의 편차가 없는 조명의 구현이 가능할 수 있다.When the color gamut is corrected and determined as described above, a driving signal capable of driving each LED is determined according to the determined color gamut, so that it is possible to realize an illumination with no variation in color and brightness.

이때, LED를 구동할 수 있는 구동 제어 신호는 예를 들어, 위에서 언급한 바 있는 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호가 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 예컨데, 펄스 진폭 변조(pulse amplitude modulation; PAM) 신호, 펄스 코드 변조(pulse code modulation; PCM) 신호, 아날로그 신호 등이 이용될 수도 있고, 이들의 조합이 이용될 수도 있다. 이하, 설명의 편의상 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 이용하는 경우를 예로 설명한다.At this time, for example, the above-mentioned pulse width modulation (PWM) signal can be used as the drive control signal for driving the LED. However, the present invention is not limited thereto. For example, a pulse amplitude modulation (PAM) signal, a pulse code modulation (PCM) signal, an analog signal, or the like may be used, or a combination thereof may be used. Hereinafter, a case of using a pulse width modulation (PWM) signal will be described as an example for convenience of explanation.

이러한 PWM 방식은 신호의 듀티 비(duty cycle)를 조절하여 LED의 밝기를 조절할 수 있는 제어 방식이다. 예를 들어, 듀티 비를 위에서 언급한 8비트의 16진수인 256(0 ~ 255)으로 구분하여 구동될 수 있다. 즉, 각 LED는 듀티 비가 0에서 255의 범위 사이에서 조절 가능한 제어 신호를 이용하여 구동될 수 있다. 여기서 255는 LED가 최대 밝기를 낼 때의 값일 수 있다. 이러한 8비트의 RGB 구동 제어 값은 추후 0에서 100% 사이의 실제 값으로 변환되어 이용될 수 있다.This PWM method is a control method that can adjust the brightness of the LED by adjusting the duty cycle of the signal. For example, the duty ratio may be divided into 256 (0 to 255) hexadecimal numbers of 8 bits as described above. That is, each LED can be driven using a control signal whose duty ratio is adjustable between 0 and 255. Where 255 may be the value at which the LED produces the maximum brightness. Such an 8-bit RGB drive control value can be converted to an actual value between 0 and 100% and used later.

이와 같이, PWM 방식을 이용하는 경우, 위에서 설명한 바와 같이, 색 영역이 적색, 녹색 및 청색 LED의 각각의 색상 영역에 의하여 이루어지는 삼각형의 공통 영역(교집합)으로 이루어지는 영역으로 보정되고, 이에 따라 PWM 제어 값(게인; gain)이 재설정(re-scaling) 될 수 있다. 이때, 위에서 보정된 색 영역을 목표 색 영역(target color gamut area)이라 칭할 수 있다.As described above, in the case of using the PWM method, the color gamut is corrected to a region composed of common regions (intersection) of triangles formed by the respective color regions of red, green, and blue LEDs, (Gain) may be re-scaled. At this time, the color area corrected above may be referred to as a target color gamut area.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 구동 제어 값이 재설정되는 과정을 나타내는 개략도이다. 이하, 색 좌표는 x 축 및 y 축을 생략하여 도시한다.3 is a schematic diagram illustrating a process of resetting a drive control value according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the color coordinates are shown by omitting the x-axis and the y-axis.

위에서 설명한 과정을 수식으로 나타내면 하기의 수학식 6과 같다.The process described above can be expressed by the following equation (6).

Figure 112015015221641-pat00006
Figure 112015015221641-pat00006

여기서, PWMtarget(R, G, B)는 각각의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED에 의해 목표 색 영역으로 보정된 PWM 제어 값을 의미하고, PWM(R, G, B)는 각각의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED가 최대 발광하는 경우의 실제 측정 좌표를 의미하며, GPWM은 보정을 위하여 곱하여지는 게인(gain) 값을 의미한다. Here, PWM target (R, G, B) means a PWM control value corrected to a target color region by respective red (R), green (G) and blue (B) B denotes an actual measured coordinate when each of the red (R), green (G) and blue (B) LEDs emit light at maximum, and G PWM denotes a gain value multiplied for correction.

이하, 이러한 색 영역을 보정하고 이에 따라 목표 색 영역을 설정하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of correcting the color gamut and setting the target color gamut accordingly will be described.

도 3에서 녹색 LED의 색상 빈(10G) 중에서 어느 하나의 색상 빈(11)은 녹색 LED를 최대 밝기로 구동한 경우, 즉, PWMGreen(0, 255, 0)일 때의 실제 측정 좌표이다.One of the color bins 11 among the color bins 10G of the green LED in FIG. 3 is an actual measurement coordinate when the green LED is driven with the maximum brightness, that is, PWM Green (0, 255, 0).

이를 측정치 기준의 좌표, 즉, 색 영역(43)의 교점(30G)의 좌표, 예를 들어, (3, 247,10)를 목표 구동 제어 값, 즉, PWMtarget(0, 255, 0)으로 재설정하는 과정이 도 3에 도시되어 있다.(3, 247, 10) to the target driving control value, that is, PWM target (0, 255, 0), for example, the coordinate of the measurement reference, that is, the coordinates of the intersection 30G of the color area 43 The process of resetting is shown in FIG.

이와 같은 과정에 의하여, 서로 다른 색상 빈을 가지는, 즉, 서로 다른 색 좌표 상의 지점의 색상을 발광하는 LED를 이용하는 경우에도 동일한 색상으로 조명의 구동이 가능하다.In this way, even if LEDs having different color bins, that is, LEDs emitting colors of spots on different color coordinates, are used, illumination can be driven in the same color.

예를 들어, 하나의 조명에는 제1 색상 빈을 가지는 녹색 LED가 이용되고, 다른 하나의 조명에는 제2 색상 빈을 가지는 녹색 LED가 이용된 경우라도, 두 조명은 서로 동일한 색상의 빛을 발광할 수 있게 된다. 이는 적색 LED 및 청색 LED의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.For example, even when a green LED having a first color bin is used for one illumination and a green LED having a second color bin is used for the other illumination, the two lights emit light of the same color . The same can be applied to the case of the red LED and the blue LED.

한편, 이러한 각 LED의 색상 빈, 즉, 색 좌표 상의 발광 색상은 온도에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, LED는 구동 시간에 따라 온도가 변화할 수 있고, 이에 따라 색상이 변화할 수 있다. 즉, LED의 구동 초기부터 시간이 경과 할수록 LED의 온도가 증가할 수 있는데 이에 따라 색상이 변화할 수 있는 것이다. 대체로 이러한 온도에 따른 색상의 변화는 적색 LED가 상대적으로 더 클 수 있다.On the other hand, the color bin of each of the LEDs, that is, the emission color on the color coordinates, may vary with temperature. For example, LEDs can vary in temperature depending on drive time, and thus color can change. That is, the temperature of the LED may increase as the time elapses from the start of driving the LED, and the color may change accordingly. In general, changes in color depending on these temperatures can be relatively large for red LEDs.

따라서, 목표 색 영역을 설정함에 있어서, 온도에 따른 변화를 고려한다면 조명이 발광 시간 또는 온도에 따라 발광 편차를 보이는 현상을 방지할 수 있다.Accordingly, in setting the target color area, it is possible to prevent the phenomenon that the light emission deviates according to the light emission time or the temperature, considering the change depending on the temperature.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 LED의 온도에 따른 색 좌표의 변화를 고려한 목표 색 영역을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic view showing a target color region in which a change in color coordinates according to temperature of an LED is taken into consideration according to an embodiment of the present invention.

위에서 언급한 바와 같이, LED는 온도에 따라 발광 색상이 변화할 수 있으며, 도 4에서는 이러한 LED의 온도에 따른 색 좌표의 변화를 보정하기 위한 목표 색 영역을 나타내고 있다.As described above, the emission color of the LED may change according to the temperature. In FIG. 4, the target color region for correcting the change of the color coordinates according to the temperature of the LED is shown.

일례로, 초기 구동 시의 녹색 LED의 색상 빈(10G)이 온도의 증가에 따라 색 좌표 상의 위치가 12G로 이동(shift)할 수 있다. 도 4를 참조하면 이러한 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) LED의 색 좌표 이동에 따른 삼각형(44)이 도시될 수 있다.For example, the color bin 10G of the green LED at the time of initial driving may shift to 12G on the color coordinate as the temperature increases. Referring to FIG. 4, a triangle 44 according to the color coordinate shift of the red (R), green (G), and blue (B) LEDs can be shown.

이러한 온도 변화에 따른 LED의 색 좌표 변화를 고려한 목표 색 영역(45)을 특정할 수 있다. 이때, LED의 발광 색상은 LED의 온도를 주기적으로 감지하여 목표 색 영역(45)으로 보정할 수 있다.It is possible to specify the target color region 45 considering the change of the color coordinates of the LED according to the temperature change. At this time, the emission color of the LED can be periodically sensed by the temperature of the LED and corrected to the target color region 45. [

즉, 이러한 목표 색 영역(45)은 위에서 설명한 LED의 빈 분포에 따른 편차를 보정하기 위한 색 영역(43)과 LED의 온도에 따라 이동한 색 영역(44)의 공통 영역으로 특정될 수 있다.That is, the target color region 45 may be specified as a common region between the color region 43 for correcting the deviation according to the bin distribution of the LED described above and the color region 44 moved according to the temperature of the LED.

이때, 목표 색 영역(45)은 각 색상별 교점(50R, 50G, 50B)을 가진다. 이러한 교점(50R, 50G, 50B)은 각 LED가 제어될 목표 색 좌표로 설정될 수 있다.At this time, the target color region 45 has intersections 50R, 50G, and 50B for each color. These intersections 50R, 50G, and 50B can be set to target color coordinates at which each LED is controlled.

즉, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 녹색 LED의 경우를 다시 예를 들면, 녹색 LED를 최대 밝기로 구동한 경우, PWMGreen(0, 255, 0)일 때의 실제 측정 좌표를 목표 색 영역(45)의 교점(50G)의 좌표로 목표 구동 제어 값을 재설정할 수 있다.That is, as described with reference to FIG. 3, when the green LED is driven again at the maximum brightness, for example, the actual measured coordinates at PWM Green (0, 255, 0) The target drive control value can be reset to the coordinates of the intersection 50G of the target drive control value.

이와 같은 과정에 의하여, 서로 다른 색상 빈을 가지는, 즉, 서로 다른 색 좌표 상의 지점의 색상을 발광하는 LED를 이용하는 경우, 그리고 이러한 LED들이 온도에 따라 발광 색상이 변화하는 경우에도 동일한 색상으로 조명의 구동이 가능하다.In this way, when LEDs having different color bins, that is, light emitting colors of points on different color coordinates, are used, and when the LEDs are changed in color depending on the temperature, It is possible to drive.

이하, 이러한 본 발명의 효과를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the effects of the present invention will be described in more detail.

위에서 설명한 바와 같이, 도 4를 참조하면, LED의 색상 빈(10R, 10G, 10B) 만을 고려한 색 영역은 삼각형 41 및 42로 나타낼 수 있다. 여기서 각 삼각형은 LED로 표현할 수 있는 CIE xy 좌표계에서의 색 영역을 말한다.As described above, referring to FIG. 4, the color region considering only the color bins 10R, 10G, and 10B of the LEDs can be represented by the triangles 41 and 42. FIG. Here, each triangle refers to a color region in the CIE xy coordinate system that can be represented by an LED.

이러한 색상 빈을 고려한 목표 색 영역은 삼각형 41과 42의 공통 영역인 삼각형 43으로 나타낼 수 있다. 이때의 삼각형 43의 꼭지점은 조명에서 적색, 녹색 및 청색 LED를 이용하는 색 변환 제어 시 구현할 수 있는 색 영역의 끝점이 된다.The target color area in consideration of such a color bin can be represented by a triangle 43 which is a common area between the triangles 41 and 42. At this time, the vertex of the triangle 43 becomes the end point of the color region that can be implemented in the color conversion control using the red, green, and blue LEDs in the illumination.

하지만 온도 변화시 LED의 파장이 변화(shift)되고 이에 따라 적색, 녹색 및 청색 LED로 표현할 수 있는 색 영역이 변화게 된다.However, when the temperature changes, the wavelength of the LED shifts, which changes the color gamut that can be represented by the red, green, and blue LEDs.

이때, 온도 변화에 의한 파장 변화를 고려한 색 영역으로서 삼각형 44를 나타낼 수 있는데, 이 삼각형 영역 44는 초기 구동 온도에서 삼각형 42가 온도에 따라 이동하여 만들어내는 삼각형임을 알 수 있다.At this time, a triangle 44 can be represented as a color region considering a wavelength change due to a temperature change. It can be seen that the triangle 44 is a triangle formed by moving the temperature of the triangle 42 at an initial driving temperature.

이로 인하여, 삼각형 43과 삼각형 44의 교점(공통 영역)을 벗어나는 영역(삼각형 43에서 삼각형 44를 제외한 영역)이 발생하는데 온도 변화에 의한 변화를 보상하지 않으면 온도 변화시 이러한 삼각형 43에서 삼각형 44를 제외한 영역의 색을 표현할 수 없다. As a result, an area (area excluding the triangle 44 in the triangle 43) that deviates from the intersection (common area) of the triangle 43 and the triangle 44 occurs, but if the change due to the temperature change is not compensated, The color of the area can not be expressed.

이러한 문제는 조명 장치별 동작 편차를 발생시키고 각 조명 장치에서 표현되는 색이 동일하지 않게 되는 문제가 발생할 수 있다.Such a problem may cause a problem that an operation deviation is generated for each lighting apparatus and the colors represented by the respective lighting apparatus become unequal.

따라서, 이러한 삼각형 43과 44의 공통 영역인 삼각형 45를 최종 목표 색 영역으로 설정하여 온도 변화에 의한 변화를 보상할 수 있다.Therefore, the triangle 45, which is a common area between the triangles 43 and 44, can be set as the final target color area, so that the change due to the temperature change can be compensated.

또한, 이러한 온도 변화에 의한 보상이 적용되지 않은 조명 장치의 제어 방법으로 삼각형 43에서 삼각형 45를 제외한 색 영역을 제어하게 되면 이때의 RGB PWM 듀티 값(gain 값)이 음수로 계산되어 조명 장치가 오동작하는 문제가 발생할 수 있다(실제로 PWM 듀티 값은 음의 값으로 표현될 수 없다).If the color gamut except for the triangle 45 is controlled in the triangle 43 by the control method of the lighting apparatus not compensated by the temperature change, the RGB PWM duty value (gain value) at this time is calculated as a negative value, (In fact the PWM duty value can not be expressed as a negative value).

이러한 온도에 따른 발광 색상의 변화를 고려하여 조명을 제어하기 위하여, 즉, 온도 보상을 수행하기 위하여 온도 회귀식을 산출할 수 있다. In order to control the illumination in consideration of the change of the emission color depending on the temperature, that is, the temperature regression equation can be calculated to perform the temperature compensation.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 각각 적색(RED), 녹색(GREEN) 및 청색(BLUE) LED에 대한 온도에 따른 변화를 측정한 그래프이다.FIGS. 5 to 7 are graphs showing changes in temperature of red (RED), green (GREEN) and blue (BLUE) LEDs, respectively, according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 적색 LED의 온도에 따른 측정값의 x 및 y 좌표값이 나타나 있다. 이러한 적색 LED는 일례로서 6개의 온도 값에 따른 색 좌표 상의 x 및 y 좌표값이 측정될 수 있다. 더 많거나 더 적은 측정값이 이용될 수도 있으나, 도 5에서 보는 바와 같이, 이러한 측정값의 개수는 LED의 온도 변화의 경향성에 크게 영향받지 않을 수 있다.Referring to FIG. 5, the x and y coordinate values of measured values of the red LED are shown. As an example of such a red LED, x and y coordinate values on a color coordinate according to six temperature values can be measured. More or fewer measured values may be used, but as shown in Figure 5, the number of such measurements may not be significantly affected by the tendency of temperature changes of the LEDs.

이때, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 이러한 적색 LED의 색 좌표의 변화는 1차 함수로 근사될 수 있다. 즉, 이러한 온도에 따른 각 LED의 색 좌표 이동 특성은 실험적으로 구할 수 있다.At this time, as shown in Fig. 5, the change in color coordinates of the red LED can be approximated by a linear function. That is, the color coordinate movement characteristic of each LED according to the temperature can be obtained experimentally.

또한, 마찬가지 방법으로 녹색 및 청색 LED의 경우에도 1차 함수로 근사될 수 있다. 도 6 및 도 7에서는 이러한 녹색 LED 및 청색 LED의 온도에 따른 측정값의 x 및 y 좌표값이 나타나 있다. Similarly, in the case of green and blue LEDs, it can also be approximated by a linear function. In FIGS. 6 and 7, the x and y coordinate values of the measured values of the green LED and the blue LED are shown.

이와 같이, 1차 함수로 근사되는 경우, 아래 표 1에서 나타내는 바와 같이, 1차 함수의 기울기(a) 및 절편(b)으로 표시될 수 있으며, 이에 따라 해당 온도를 알면 해당 온도에서의 각 LED의 색 좌표 상의 위치를 알 수 있다.In this way, when approximated by a linear function, it can be expressed as a slope (a) and a slice (b) of a linear function as shown in Table 1 below, and if the temperature is known, each LED The position on the color coordinate of the image can be known.

이와 같이, 색 좌표 (x, y)를 알 수 있으므로, 수학식 2 내지 4에 따라, 각 온도별 삼자극치 값을 알 수 있다. 이러한 각 LED의 온도에 따른 삼자극치 값은 이러한 온도에 따른 광의 변화를 보상하여 조명을 제어할 경우에 이용될 수 있다.Since the color coordinate (x, y) can be known in this manner, the tristimulus value for each temperature can be found by the following formulas (2) to (4). The value of the triplet value according to the temperature of each LED can be used for controlling the illumination by compensating for the change of light according to the temperature.

Figure 112015015221641-pat00007
Figure 112015015221641-pat00007

이상과 같이, 온도의 변화에 따라서 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 x, y 좌표의 변화량을 측정할 수 있으며, 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 각각의 변화량은 1차 함수로 근사하여 온도 회귀식을 통하여 얻을 수 있다.As described above, the amount of change of the x, y coordinates of the red LED, the green LED and the blue LED can be measured according to the change of the temperature, and the amount of change of each of the red LED, the green LED and the blue LED is approximated by a linear function, Can be obtained through a regression equation.

이때, 해당 조명 장치에서 사용되는(선택된) 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 초기값을 측정하면 이 측정값을 바탕으로 오프셋을 계산할 수 있다.At this time, if the initial values of the (selected) red LED, green LED and blue LED used in the lighting device are measured, an offset can be calculated based on the measured value.

그러면 수학식 2 또는 수학식 5를 통하여, 목표 좌표 값(X, Y, Z)과 온도 회귀식을 통하여 얻어지는 매트릭스 값을 이용하여 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 구동 제어 값, 예를 들어, R, G, B PWM 듀티 값을 구할 수 있다.Then, the driving control values of the red LED, the green LED and the blue LED, for example, the driving control value of the red LED, the green LED, and the blue LED are calculated using the target coordinate value (X, Y, Z) and the matrix value obtained through the temperature regression formula, R, G, B PWM duty values can be obtained.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 온도 변화에 따른 색 편차를 보상하는 과정을 나타내는 개략도이고, 도 9는 본 발명의 조명 장치의 제어 방법의 일례를 나타내는 순서도이며, 도 10은 본 발명의 조명 장치의 제어 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.9 is a flowchart showing an example of a control method of a lighting apparatus according to the present invention, and Fig. 10 is a flowchart illustrating a method of controlling the illumination of the present invention Fig. 8 is a flowchart showing another example of the control method of the apparatus. Fig.

이하, 도 8 내지 도 10을 참고하여 본 발명의 조명 장치의 제어 방법을 상세히 설명한다. 또한, 사항에 따라 위에서 설명한 도 1 내지 도 7을 함께 참조하여 설명한다.Hereinafter, a control method of the lighting apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 10. FIG. 1 to 7 described above will be described together in accordance with matters.

도 9를 참조하면, 조명 장치의 제어 방법은 크게, 색 좌표 상의 목표 색 영역을 특정하는 단계(S100), 특정된 목표 색 영역에 해당하는 값으로 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 (재)설정하는 단계(S200), 온도에 따른 광의 색 좌표 상의 변화를 보상하는 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계(S300), 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 측정 온도에 따른 혼합 광의 광속 변화를 보정함으로써 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계(S400), 그리고 이와 같이 보정된 구동 제어 값을 이용하여 광원을 구동하는 단계(S500)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9, a method of controlling a lighting apparatus includes a step (S100) of specifying a target color region on a color coordinate, a step of converting a first light, a second light, and a third light into values corresponding to a specified target color region (S300) of calculating a drive control value of a light source that compensates for a change in color coordinates of light according to a temperature (S300), a step (S300) of calculating a drive control value of a light source (S400) of calculating a corrected drive control value such that the light flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is constant by correcting the light flux change of the mixed light according to the measured temperature of the light source emitting the third light, and And driving the light source using the corrected drive control value (S500).

여기서, 광원은 제1스펙트럼을 가지는 제1광, 제2스펙트럼을 가지는 제2광 및 제3스펙트럼을 가지는 제3광을 발광하는 광원일 수 있다. 제1스펙트럼은 적색 파장 대역에 해당하는 스펙트럼일 수 있고, 제2스펙트럼은 녹색 파장 대역에 해당하는 스펙트럼일 수 있으며, 제3스펙트럼은 청색 파장 대역에 해당하는 스펙트럼일 수 있다.Here, the light source may be a light source that emits the first light having the first spectrum, the second light having the second spectrum, and the third light having the third spectrum. The first spectrum may be a spectrum corresponding to a red wavelength band, the second spectrum may be a spectrum corresponding to a green wavelength band, and the third spectrum may be a spectrum corresponding to a blue wavelength band.

이하, 위에서 설명한 바와 같이, 광원은 발광 다이오드(LED)이고, 구동 제어 값은 PWM 제어 값인 경우를 예로 설명한다.Hereinafter, as described above, the light source is a light emitting diode (LED), and the drive control value is a PWM control value.

여기서, 색 좌표 상의 목표 색 영역을 특정하는 단계(S100)는 LED의 온도에 따른 광의 변화에 의하여 특정될 수 있다.Here, the step (S100) of specifying the target color area on the color coordinate can be specified by the change of the light depending on the temperature of the LED.

목표 색 영역을 특정하는 단계(S100)는, 목표 색 영역을 계산하는 단계, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 다수의 광원 중 선택된 광원의 색 좌표를 특정하는 단계, 및 선택된 광원의 온도에 따른 광의 변화에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 오프셋 값을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.The step of specifying the target color area (S100) includes the steps of calculating a target color area, specifying color coordinates of a selected one of a plurality of light sources emitting red light, green light, and blue light, And calculating an offset value on the color coordinates specified by a change in light according to the light amount.

또한, 목표 색 영역을 계산하는 단계는, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 다수의 광원(LED)에 의한 색 좌표를 특정하는 단계, 이와 같이 특정된 색 좌표에 의한 제1 색 영역(43; 도 8 참고)을 계산하는 단계, 광원의 온도에 따른 광의 변화를 고려한 제2 색 영역(44)을 계산하는 단계, 및 제1 색 영역과 제2 색 영역의 공통 영역(45) 및 교점(50R, 50G, 50B) 중 적어도 하나를 구하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of calculating the target color area may include the steps of specifying color coordinates by a plurality of light sources (LEDs) that emit red light, green light, and blue light, Calculating a second color gamut 44 considering the change in light according to the temperature of the light source, and calculating the second color gamut 44 in the common region 45 and the intersection of the first color gamut and the second color gamut, (50R, 50G, 50B).

여기서, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 다수의 광원 중 선택된 광원의 색 좌표를 특정하는 단계는 주어진 광원 중에서 해당 조명 장치에서 사용되는 LED의 초기 색 좌표를 확인하는 과정으로서, 다수의 색상 빈 중에서 해당 조명 장치에서 사용되는 LED가 어느 빈에 해당하는지를 결정하는 과정이다.Here, the step of specifying the color coordinates of the selected one of the plurality of light sources emitting the red light, the green light, and the blue light is a process of confirming the initial color coordinates of LEDs used in the lighting apparatus among the given light sources, It is a process of determining which bin the LED used in the lighting apparatus corresponds to.

이러한 결정된 LED의 값으로 R, G, B 구동 제어를 위한 최대값을 입력하게 된다.And the maximum value for R, G, B drive control is inputted by the determined LED value.

선택된 광원의 온도에 따른 광의 변화에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 오프셋 값을 연산하는 단계는, 위에서 결정된 LED의 색상 빈이 온도 회귀식에서 가지는 오프셋을 결정하는 것이다. 즉, LED의 온도에 따른 색 좌표 상에서의 변화는 1차 함수로 근사되나, 각 LED에 따라 오프셋 값이 다를 수 있다. 예를 들어, 구동을 위한 목표 좌표 점(교점; 50R, 50G, 50B)으로부터의 거리를 결정할 수 있다.The step of calculating the offset value on the color coordinates specified by the change of light according to the temperature of the selected light source determines the offset of the color bin of the LED determined above in the temperature regression equation. That is, the change in color coordinates according to the temperature of the LED is approximated by a linear function, but the offset value may be different depending on each LED. For example, the distance from the target coordinate point (intersection) 50R, 50G, 50B for driving can be determined.

특정된 목표 색 영역에 해당하는 값으로 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 설정하는 단계는, 온도를 고려한 PWM 제어 변수를 목표 색 영역으로 재설정하는 과정일 수 있다. 즉, 온도에 따라 색 좌표가 변화한 LED를 최대 구동한 경우의 색 좌표를 원점(녹색 LED의 경우, (0, 255, 0))으로 재설정하는 과정이다. 이러한 과정은 온도를 측정하고, 이러한 온도에 따른 변화를 보상하는 과정에서 반복적으로 이루어질 수 있다.The step of setting the drive control variable of the light source that emits the first light, the second light, and the third light with a value corresponding to the specified target color gamut includes a step of resetting the PWM control variable considering the temperature to the target color gamut . That is, it is a process of resetting the color coordinates when the LED having the color coordinate changed according to the temperature is driven to the origin ((0, 255, 0) in case of the green LED). Such a process can be repeatedly performed in the process of measuring the temperature and compensating for the change depending on the temperature.

또한, 위에서 언급한 바와 같이, 온도에 따른 광의 색 좌표 상의 변화를 보상하는 LED의 구동 제어 값을 산출하는 단계(S300)는, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 온도에 따른 색 좌표의 변화를 1차 함수로 근사한 온도 회귀식에 의하여 이루어질 수 있다.As described above, the step S300 of calculating the drive control value of the LED for compensating for the change in the color coordinates of the light according to the temperature may be performed by changing the color of the LEDs emitting red light, green light, The change of the coordinates can be made by a temperature regression equation approximating by a linear function.

이러한 온도에 따른 광의 색 좌표 상의 변화를 보상하는 LED의 구동 제어 값을 산출하는 단계(S300)는, 온도를 측정하는 단계, 측정된 온도에 따른 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 삼자극치 값을 연산하는 단계, 및 연산된 삼자극치 값과 목표 색 영역 상의 좌표값을 이용하여 광원의 구동 제어 값(PWM 제어 값)을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The step S300 of calculating the drive control value of the LED for compensating for the change in the color coordinates of the light according to the temperature includes the steps of measuring the temperature, calculating the tripolar values of red light, green light and blue light according to the measured temperature And calculating the driving control value (PWM control value) of the light source using the calculated tristimulus value and the coordinate value on the target color gamut.

이때, 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계는, 연산된 삼자극치 값과 목표 색 영역 상의 좌표값 사이의 변환 매트릭스 연산을 통하여 산출될 수 있다.At this time, the step of calculating the drive control value of the light source may be calculated through a transformation matrix calculation between the calculated tristimulus value and the coordinate value on the target color gamut.

이러한 변환 매트릭스 연산은 수학식 2 또는 수학식 5를 통하여 이루어질 수 있다.This transformation matrix operation can be performed through Equation (2) or Equation (5).

적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED가 설치된 광원 모듈에는 온도에 따라 출력 전압 값이 달라지는 NTC(도 18 참고)가 구비될 수 있고, 이러한 NTC의 출력 전압 값에 따라 해당 광원 모듈의 온도를 알 수 있다.The light source module provided with LEDs emitting red light, green light, and blue light may be provided with an NTC (see FIG. 18) whose output voltage value varies depending on the temperature. In accordance with the output voltage value of the NTC, .

그러면 위에서 설명한 온도 회귀식 및 오프셋 값 연산에 따라 해당 온도에 따른 삼자극치 값을 연산할 수 있다. 이러한 삼자극치 값은 적색 광에 대한 삼자극치 값(Xr, Yr, Zr), 녹색 광에 대한 삼자극치 값(Xg, Yg, Zg) 및 청색 광에 대한 삼자극치 값(Xb, Yb, Zb)을 포함할 수 있다. 이러한 9개의 값은 수학식 2 또는 5에서 매트릭스 성분을 이루게 된다.Then, based on the temperature regression formula and the offset value calculation described above, the tripod value according to the temperature can be calculated. The tristimulus values include triplet values (Xr, Yr, Zr) for red light, tristimulus values (Xg, Yg, Zg) for green light and tristimulus values (Xb, Yb, Zb) for blue light . These nine values form a matrix component in equation (2) or (5).

이에 따라, 목표 좌표 값(수학식 2에서의 X, Y, Z) 및 매트릭스 성분이 결정된 상태이므로, 이러한 변환 매트릭스 연산을 통하여 R, G, B 값을 구할 수 있다.Accordingly, since the target coordinate value (X, Y, Z in Equation 2) and the matrix component are determined, the R, G, and B values can be obtained through such conversion matrix operation.

위에서 설명한 바와 같이, 이러한 R, G, B 값은 PWM 듀티 값에 대응될 수 있다.As described above, these R, G, and B values may correspond to the PWM duty value.

이와 같은 과정에 의하여 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 최대 구동 시의 값(Red PWM, Green PWM, Blue PWM)을 구할 수 있다. 이러한 값을 RGB 게인(gain)이라고 칭할 수 있다. 이러한 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 최대 구동 시의 값이 결정되면, 이러한 값의 비율로서 혼합 광의 색상을 조절할 수 있다. In this way, the values of the red LED, the green LED and the blue LED at the time of maximum driving (Red PWM, Green PWM, Blue PWM) can be obtained. This value can be referred to as an RGB gain. When the values of maximum driving of the red LED, the green LED and the blue LED are determined, the color of the mixed light can be adjusted as a ratio of these values.

이때, 도 10에서 도시하는 바와 같이, 경우에 따라, 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계(S400)의 수행 이전에, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광 중 적어도 일부의 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 하는 구동 제어 값을 산출하는 단계(S310)가 수행될 수 있다.10, before performing the step S400 of calculating the corrected drive control value such that the flux of the mixed light of the first light, the second light, and the third light is constant, as shown in Fig. 10, , A step S310 of calculating a drive control value such that the color temperature of the mixed light of at least part of the green light and the blue light is constant can be performed.

이러한 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 구동 제어 값을 산출하는 단계(S310)는, 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED을 포함하는 각각의 LED의 온도에 따른 광속 변화를 보정함으로써 수행될 수 있다.The step S310 of calculating the drive control value such that the color temperature of the mixed light is constant can be performed by correcting the luminous flux variation according to the temperature of each LED including the red LED, the green LED and the blue LED.

여기서, 이와 같은 보정된 구동 제어 값을 산출하는 과정(S310)은, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 구동 제어 값에 각 LED의 온도에 따른 광속 보정 계수를 곱함으로써 이루어질 수 있다.Here, the step S310 of calculating the corrected driving control value may include multiplying the driving control value of the red LED, the green LED, and the blue LED set for emitting the mixed light by the luminous flux correction coefficient depending on the temperature of each LED .

이러한, 광속 보정 계수는, 온도를 검출하여 산출된 각 LED의 광속을 고려하여 특정 혼합 광을 발광하기 위한 값일 수 있다. 이러한 혼합 광은 백색 광일 수 있다.The luminous flux correction coefficient may be a value for emitting a specific mixed light in consideration of the luminous flux of each LED calculated by detecting the temperature. Such mixed light may be white light.

이때, 보정된 구동 제어 값은 백색 광의 해당 색 온도에 대해 설정된 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 구동 제어 값에 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 온도에 따른 광속 변화를 적용한 비율 값을 곱한 값일 수 있다.At this time, the corrected drive control value is a value obtained by multiplying the drive control value of the red LED, the green LED and the blue LED set for the corresponding color temperature of the white light by a ratio value obtained by applying a luminous flux change according to the temperature of the red LED, the green LED and the blue LED .

또한, 이러한 백색 광의 색 온도는 색 좌표 상의 ANSI 표준을 만족하는 영역(ANSI 영역 또는 맥아담스 5단계(MacAdams 5 step) 타원 영역) 내에서 제어될 수 있다.In addition, the color temperature of such a white light can be controlled in an area (ANSI area or MacAdams 5 step elliptical area) that satisfies the ANSI standard on color coordinates.

이와 같이, 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 하는 구동 제어 값을 산출하는 단계(S310)는, 온도에 따른 광원의 광속 값을 산출하는 단계, 해당 온도에서 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 구동 제어 값에 대해 해당 온도에 따른 광속 값을 비율적으로 적용한 광속 에러 값을 계산하는 단계, 및 이러한 광속 에러 값을 위에서 설정된 구동 제어 값에 곱하여 구동 제어 값을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.The step S310 of calculating the drive control value such that the color temperature of the mixed light is constant may include calculating the light flux value of the light source according to the temperature, Calculating a luminous flux error value to which the luminous flux value according to the temperature is applied proportionally, and correcting the driving control value by multiplying the luminous flux error value by the driving control value set above.

위에서 언급한 바와 같이, 각 PWM 제어 값을 각 광원의 최대 구동 시의 값의 1/3로 조절하면 이 조절된 제어 값을 이용하여 백색(W) 광을 발광할 수 있다. 그러나, 비율을 달리함으로써 백색 광 이외에도 다양한 색상의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명한 목표 색 영역 내에서 모든 컬러 색상의 광을 발광할 수 있다. 이하, 적색, 녹색 및 청색 광의 혼합 광으로서 백색 광을 발광하는 경우를 예로 설명한다.As described above, when each PWM control value is adjusted to 1/3 of the maximum driving value of each light source, white light (W) can be emitted using the adjusted control value. However, by changing the ratio, it is possible to emit light of various colors other than white light. For example, light of all color hues can be emitted within the target color region described above. Hereinafter, a case where white light is emitted as mixed light of red, green, and blue light will be described as an example.

위에서 언급한 바와 같이, 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 최대 구동 시의 값(Red PWM, Green PWM, Blue PWM), 즉, RGB 게인을 일정 비율(예를 들어, 1/3)로 조절하면 백색 광을 발광할 수 있다. 이때, 백색 광을 발광하기 위한 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 구동 값을 화이트 게인(white gain)이라 칭할 수 있다. 이러한 화이트 게인 값은 상관 색 온도(correlated color temperature; CCT) 테이블에 기록되어 해당 색 온도(color temperature)에 따른 게인 값으로 조명이 구동될 수 있다.As described above, when the values of the red LED, the green LED and the blue LED at the maximum driving (Red PWM, Green PWM, and Blue PWM), that is, the RGB gain is adjusted to a certain ratio (for example, 1/3) White light can be emitted. At this time, the driving values of the red LED, the green LED and the blue LED for emitting white light can be referred to as a white gain. The white gain value may be recorded in a correlated color temperature (CCT) table so that the illumination can be driven with a gain value corresponding to the color temperature.

즉, 이러한 CCT 테이블은 조명 장치의 롬에 수록될 수 있고, 이 CCT 테이블에는 각각의 색 온도 값에 대한 각 광원의 구동 비율(화이트 게인)이 초기 설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시하는 바와 같은 색 좌표의 백색/흑체 곡선(white/black body curve; 1) 상에서, 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K 및 6500K의 색 온도에 따른 각 광원의 구동 제어 값이 초기 설정되어 있을 수 있다. 이와 같이, 목표 색 온도에 해당하는 백색광이 발광하도록 조명 장치를 제어하는 과정을 CCT 제어라 칭할 수 있다.That is, the CCT table may be stored in the ROM of the illuminator, and the drive ratio (white gain) of each light source to each color temperature value may be initially set in the CCT table. For example, the driving control of each light source according to the color temperature of 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K and 6500K on the white / black body curve 1 of the color coordinates as shown in Fig. The value may be initially set. The process of controlling the illumination device to emit white light corresponding to the target color temperature is referred to as CCT control.

도 11은 온도에 따른 광속의 변화를 보정하지 않는 경우에 측정된 광의 색 좌표를 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing the color coordinates of light measured when the change of the luminous flux according to the temperature is not corrected.

도 11에서는 4000K의 색 온도로 백색광을 발광하는 경우를 나타내고 있으며, 백색/흑체 곡선(1) 상의 4000K 부근에서 목표 제어 영역(60)이 설정된 경우를 나타내고 있다. 여기서 목표 제어 영역(60)은 ANSI 표준을 만족하는 영역일 수 있다.11 shows a case where white light is emitted at a color temperature of 4000K and a case where the target control area 60 is set around 4000K on the white / black curve 1. Here, the target control area 60 may be an area that satisfies the ANSI standard.

도 11에서 도시하는 바와 같이, 4000K 색 온도를 가지는 백색광을 발광하는 경우, 조명 광의 색 좌표 상의 데이터(X 점; 4000K_error)가 목표 제어 영역(60)을 벗어나 점차 색 좌표 상의 좌측으로 천이되는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 11, when white light having a color temperature of 4000K is emitted, the data (X point: 4000K_error) on the color coordinates of the illumination light shifts to the left side of the color coordinate point gradually out of the target control area 60 .

이와 같이, CCT 제어 시에 색 좌표 상의 데이터가 목표 제어 영역(60)을 벗어나 이동하는 이유는 각 LED의 광속이 온도에 따라 변화하기 때문일 수 있다.The reason why the data on the color coordinates move out of the target control area 60 during the CCT control is that the light flux of each LED changes with temperature.

따라서, 광의 해당 색 온도가 동일하게 또는 규격(ANSI 표준)에서 허용하는 범위(예를 들어, 목표 제어 영역) 내에서 유지되도록 구동 제어 값(PWM 제어 값)을 보정할 필요가 있을 수 있다.Therefore, it may be necessary to correct the drive control value (PWM control value) so that the corresponding color temperature of the light remains the same or within an allowable range (for example, the target control area) in the specification (ANSI standard).

위에서 언급한 바와 같이, 이와 같은 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 하는 구동 제어 값을 산출하는 단계(S310)는, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED의 구동 제어 값에 각 LED의 온도에 따른 광속 보정 계수를 곱함으로써 이루어질 수 있다.As described above, the step S310 of calculating the drive control value such that the color temperature of the mixed light is constant may be performed by changing the drive control value of the red LED, the green LED and the blue LED set for emitting the mixed light By the luminous flux correction coefficient depending on the temperature of the LED.

즉, 구동 제어 값의 보정은 해당 색 온도에 대하여 설정된 화이트 게인(CCT 테이블에 수록)에 각 LED의 온도에 따른 광속 보정 계수를 곱함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 광속 보정 계수는 온도에 따라 변화된 에러 값으로 볼 수 있고, 개념상 에러 값은 해당 온도에서의 실제 광속 값을 계산 값(시뮬레이션 값)으로 나눈 값일 수 있다.That is, the correction of the drive control value can be performed by multiplying the white gain (recorded in the CCT table) set for the color temperature by the luminous flux correction coefficient according to the temperature of each LED. The luminous flux correction coefficient may be regarded as an error value changed according to the temperature, and the conceptual error value may be a value obtained by dividing the actual luminous flux value at the temperature by the calculated value (simulation value).

이러한 시뮬레이션 값은 위에서 설명한 수학식 2에서 표현되는 변환 매트릭스를 통하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 비율로서 구할 수 있다. 즉, 수학식 2를 통하여 RGB 비율을 계산할 수 있는데, 백색 광을 발광하기 위한 동작은 RGB(255,255,255)를 의미하므로 아래의 표 2에서 나타내는 바와 같이 시뮬레이션 상의 백색 광의 광속 비는 1:1:1로 계산된다.This simulation value can be obtained as a ratio of red (R), green (G), and blue (B) through the conversion matrix expressed by Equation (2). That is, the RGB ratio can be calculated using Equation (2). Since the operation for emitting white light is RGB (255, 255, 255), the light flux ratio of the white light in the simulation is 1: 1: 1 .

Figure 112015015221641-pat00008
Figure 112015015221641-pat00008

한편, 해당 온도에서의 실제 광속 값은 위에서 언급한 바와 같이, NTC를 통하여 현재 온도를 측정 또는 계산하여, 해당 온도에서의 각 LED의 광속 값을 얻을 수 있다.On the other hand, the actual luminous flux value at the temperature can be obtained by measuring or calculating the current temperature through the NTC, as described above, to obtain the luminous flux value of each LED at the corresponding temperature.

일례로, 도 5 내지 도 7과 유사한 형태로, 각 LED의 광속이 미리 측정될 수 있고, 이러한 측정된 기울기 값이 조명 장치에 수록되어 있을 수 있다. 따라서, 현재 온도가 측정되면 이 기울기 값으로부터 해당 온도에서의 광속 값을 얻을 수 있다.For example, in a similar manner to Figs. 5-7, the luminous flux of each LED can be measured in advance, and this measured tilt value can be stored in the illumination device. Therefore, when the current temperature is measured, the luminous flux value at the corresponding temperature can be obtained from this inclination value.

아래의 표 3은 특정 온도, 예를 들어, 25 ℃에서 계산된 각 LED의 실제 광속 값을 나타낸다.Table 3 below shows the actual luminous flux values of each LED calculated at a specific temperature, for example, 25 ° C.

Figure 112015015221641-pat00009
Figure 112015015221641-pat00009

이러한 실제 광속 값을 CCT 테이블에 수록된 해당 색 온도(예를 들어, 4000K)의 광속 값(아래 표 4에서는, 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED이 각각이 0.22, 076, 0.28)에 곱하면 보정된 화이트 게인을 얻을 수 있다. 아래의 표 4에서 가장 우측의 값이 보정된 화이트 게인이다.When the actual luminous flux value is multiplied by the luminous flux value of the corresponding color temperature (for example, 4000K) in the CCT table (in Table 4 below, 0.22, 076, 0.28 respectively for the red LED, the green LED and the blue LED) White gain can be obtained. The rightmost value in Table 4 below is the corrected white gain.

Figure 112015015221641-pat00010
Figure 112015015221641-pat00010

도 12는 온도에 따른 광속의 변화를 보정한 경우에 측정된 광의 색 좌표를 나타내는 그래프이다.12 is a graph showing the color coordinates of the light measured when the change of the luminous flux according to the temperature is corrected.

도 12에서는 도 11과 마찬가지로 4000K의 색 온도로 백색광을 발광하는 경우를 나타내고 있으며, 백색/흑체 곡선(1) 상의 4000K 부근에서 목표 제어 영역(60)이 설정된 경우를 나타내고 있다. 12 shows a case in which white light is emitted at a color temperature of 4000K as in Fig. 11, and a case where the target control region 60 is set around 4000K on the white / black curve 1 is shown.

도 12에서 도시하는 바와 같이, 4000K 색 온도를 가지는 백색광을 발광하는 경우, 보정된 조명 광의 색 좌표 상의 데이터(X점; 4000K)는 목표 제어 영역(60) 내에서 제어되는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 12, when white light having a color temperature of 4000K is emitted, the data (X point: 4000K) on the color coordinates of the corrected illumination light are controlled in the target control region 60. [

이와 같이, 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 구동 제어 값이 산출된 과정(S310) 이후에는, 이러한 혼합 광, 예컨데, 백색 광의 색 온도에 대한 적색, 녹색 및 청색의 비율을 추정하여, 조명 장치가 각 색 온도를 가지는 백색 광을 발광하도록 제어할 수 있다.After the drive control value is calculated so that the color temperature of the mixed light is constant, the ratio of red, green, and blue to the color temperature of such mixed light, for example, white light, is estimated, So that white light having a color temperature can be controlled to emit light.

위에서 언급한 바와 같이, 해당 색 온도에 대한 적색, 녹색 및 청색의 비율 값은 목표 색 온도의 적색, 녹색 및 청색의 비율 추정을 통하여 계산될 수 있고, 그 사이의 색 온도의 값은 시뮬레이션 또는 실험적인 방법(실시간 튜닝)을 통하여 추정 가능하다.As mentioned above, the ratio values of red, green, and blue to the corresponding color temperature can be calculated through estimation of the ratio of red, green, and blue of the target color temperature, and the value of the color temperature therebetween can be calculated by simulation or experiment (Real-time tuning).

예를 들어, 색 온도 3000K 및 2700K의 화이트 게인, 즉, 적색, 녹색 및 청색의 비율이 정해진 경우(또한, 이러한 색 온도가 LED의 온도에 따라 일정하도록 제어된 상태에서), 이들 두 값 사이의 선형 보간을 통하여 구해질 수 있다.For example, when the white gain of color temperatures 3000K and 2700K, i.e., the ratios of red, green and blue (also controlled such that these color temperatures are constant depending on the temperature of the LED) are determined, Can be obtained through linear interpolation.

이와 같은 백색 광의 색 온도에 대한 적색, 녹색 및 청색의 비율인 화이트 게인 값의 집합은 상관 색 온도(correlated color temperature; CCT) 테이블로 표현될 수 있다.The set of white gain values, which are the ratios of red, green and blue to the color temperature of the white light, can be represented by a correlated color temperature (CCT) table.

이와 같이, 각 목표 색 온도 또는 색 온도 사이의 색 온도 표현은 인접한 목표 색 온도의 적색, 녹색 및 청색 비율의 선형 보간 알고리즘을 통하여 이루어질 수 있으며, 이를 CCT 제어(S320) 과정이라 칭할 수 있다.As described above, the color temperature representation between each target color temperature or color temperature can be performed through a linear interpolation algorithm of the red, green, and blue ratios of adjacent target color temperatures, and this can be referred to as a CCT control (S320) process.

이러한 CCT 제어(S320) 과정은 사용자에 의하여 색 온도가 설정되어 이루어질 수 있다. 예를 들어, 사용자가 원하는 색 온도를 설정하여, 이에 해당하는 백색 광이 발광하도록 조명 장치를 제어할 수 있다.The CCT control (S320) may be performed by setting the color temperature by the user. For example, the user can set a desired color temperature and control the lighting device to emit white light corresponding thereto.

한편, 상술한 과정에서, 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 구동 제어 값이 산출된 과정(S310) 이후에는, 백색 광의 비율이 LED의 작동 온도와 관계없이 일정한 색 온도를 띠도록 제어된 상태이므로, 이를 기반하여 사용자가 원하는 컬러 색상의 광을 구현하는 색 변환 제어(S330)가 이루어질 수 있다.On the other hand, since the ratio of white light is controlled so as to have a constant color temperature regardless of the operation temperature of the LED after the step S310 in which the drive control value is calculated so that the color temperature of the mixed light is constant in the above- The color conversion control S330 may be performed to implement the light of the color desired by the user.

이러한 색 변환 제어(S330)는 위에서 설명한 CCT 제어(S320)와 별도로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 사용자가 백색 광의 조명을 구동하기 원하는 경우에는 CCT 제어(S320)가 주를 이루어 조명 장치가 제어될 수 있고, 반면, 사용자가 천연 색상의 광을 구동하기 원하는 경우에는 색 변환 제어(S330)가 주를 이룰 수 있다. 이러한 CCT 제어(S320)에 의한 조명 제어 상태를 주 조명 모드라 칭할 수 있고, 색 변환 제어(S330)에 의한 조명 제어 상태를 색 표현 모드라 칭할 수 있다.This color conversion control (S330) may be performed separately from the above-described CCT control (S320). For example, if the user desires to drive white light, the CCT control (S320) may be used to control the lighting device, whereas if the user wishes to drive natural color light, the color conversion control S330) may take the lead. The illumination control state by the CCT control (S320) may be referred to as a main illumination mode, and the illumination control state by the color conversion control (S330) may be referred to as a color expression mode.

이와 같은 주 조명 모드와 색 표현 모드는 자연스럽게 전환될 수 있다.Such a main illumination mode and a color expression mode can be naturally switched.

다시, 도 9 및 도 10을 참조하여, 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계(S400)를 자세히 설명한다.9 and 10, a step (S400) of calculating a drive control value corrected so that the flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is constant is described in detail.

이러한 과정을 통하여 온도에 따라 변화하는 혼합 광의 광속을 능동적으로 추적하여 조명의 상태를 알아내고, 이에 따라 혼합 광의 광속을 능동적으로 제어할 수 있다.Through this process, the light flux of the mixed light that changes according to the temperature can be actively tracked to determine the state of the light, and thus the light flux of the mixed light can be actively controlled.

예컨데, 위에서 설명한 S310 단계에서, 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 구동 제어 값이 산출된 상태에서, 이렇게 색 온도가 일정하게 제어되는 혼합 광(예컨데, 백색 광)의 광속이 LED의 온도에 따라 변화하지 않고 일정하도록 제어될 수 있다.For example, in the above-described S310 step, in the state where the drive control value is calculated so that the color temperature of the mixed light is constant, the light flux of the mixed light (for example, white light) But can be controlled to be constant.

이와 같은 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계(S400)는, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값에 혼합 광의 광속 보정 값을 곱함으로써 이루어질 수 있다. 이하, 위에서와 같이, 혼합 광은 백색 광인 경우를 예로 설명한다.The step (S400) of calculating the corrected drive control value such that the flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is constant is performed by using the first light, the second light, By multiplying the drive control value of the light source that emits the three lights by the light flux correction value of the mixed light. Hereinafter, the case where the mixed light is white light is described as an example.

이때, 광속 보정 값은, 해당 온도에서 백색 광의 실제 광속 값을 상대 광속을 최대값으로 가정하여 계산한 시뮬레이션 값으로 나눈 값일 수 있다.At this time, the luminescence correction value may be a value obtained by dividing the actual luminous flux value of the white light at the temperature by the simulation value calculated by assuming the relative luminous flux as the maximum value.

위에서 설명한 바와 같이, 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계(S300)는, 해당 온도에 따른 적색, 녹색 및 청색에 대하여 연산된 삼자극치(X, Y, Z) 값과 목표 색 영역 상의 좌표값 사이의 변환 매트릭스 연산을 통하여 산출될 수 있다.As described above, the step of calculating the drive control value of the light source (S300) includes a step of calculating the drive control value of the light source based on the relationship between the tripolar (X, Y, Z) values calculated for red, Lt; / RTI >

그런데, 이러한 변환 매트릭스 연산에서, 연산 시, 광속(Y 값)은 최대값이 1이고, 적색, 녹색 및 청색의 비율은 1:1:1인 경우를 가정하여 계산하였으므로, 색 변환 매트릭스에 의하여 역으로 계산된 광속(Y) 값은 증가하는 경향을 나타낸다.In this conversion matrix calculation, since the maximum value of the luminous flux (Y value) is 1 and the ratio of red, green and blue is 1: 1: 1 at the time of calculation, The value of the luminous flux (Y) calculated by the equation (3) shows an increasing tendency.

즉, 매트릭스 연산은 항상 광속(Y)이 최대값을 추정하게끔 Y를 1로 가정하여 계산하였기 때문에 시뮬레이션 연산의 Y 값은 증가하는 경향을 나타낸다.That is, since the matrix operation always assumes Y to be 1 so that the light flux (Y) always estimates the maximum value, the Y value of the simulation operation tends to increase.

그러나, 실제 광속은 시뮬레이션 광속 비의 변화량만큼 감소하는 동작을 하게 되므로, 이러한 변화율의 역수를 화이트 게인에 곱하면 광속이 일정한 정광속 제어가 가능하게 된다.However, since the actual light flux is operated to decrease by the variation amount of the simulation light flux ratio, multiplying the inverse number of such a rate of change by the white gain makes it possible to control the constant light flux with a constant light flux.

보다 상세하게는, 위에서 구한 화이트 게인 값, 예컨데, 위에서 설명한 S310 단계에서 혼합 광의 색 온도가 일정하도록 산출된 구동 제어 값에 광속 보정 값을 곱함으로써 이루어질 수 있다.More specifically, the white gain value may be obtained by multiplying the calculated white gain value, for example, the drive control value calculated so that the color temperature of the mixed light is constant in the above-described step S310, by the luminous flux correction value.

이러한 광속 보정 값은 해당 광원의 온도에서 실제 측정된 광속 값을 시뮬레이션을 통하여 구한 광속 값으로 나눈 값일 수 있다.The luminescence correction value may be a value obtained by dividing the luminous flux actually measured at the temperature of the light source by the luminous flux value obtained through simulation.

여기서, 해당 온도에서의 실제 광속 값은 위에서 언급한 바와 같이, NTC를 통하여 현재 온도를 측정 또는 계산하여, 해당 온도에서의 각 LED의 광속 값을 얻을 수 있다. 또한, 이를 통하여 혼합 광, 즉, 백색 광의 광속 값을 얻을 수 있다. 따라서, 현재 온도가 측정되면 이 기울기 값으로부터 해당 온도에서의 광속 값을 얻을 수 있다.Here, as described above, the actual luminous flux value at the temperature can be obtained by measuring or calculating the current temperature through the NTC to obtain the luminous flux value of each LED at the corresponding temperature. In addition, the light flux value of mixed light, that is, white light, can be obtained through this. Therefore, when the current temperature is measured, the luminous flux value at the corresponding temperature can be obtained from this inclination value.

이와 같은 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계(S400)는, 구체적으로, 혼합 광(백색 광)을 발광하기 위해 설정된 적색, 녹색 및 청색 광을 발광하는 LED의 구동 제어 값을 얻는 단계, 측정 온도에 따라 연산된 백색 광의 실제 광속 값을 삼자극치 중 휘도(Y) 값으로 나눈 광속 보정 값을 산출하는 단계, 및 백색 구동을 위한 LED의 구동 제어 값에 위에서 산출한 광속 보정 값을 곱하여 보정된 구동 제어 값을 연산하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The step S400 of calculating the corrected drive control value such that the light flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is constant may be concretely performed by setting the red, green Calculating a light flux correction value obtained by dividing the actual light flux value of the white light calculated according to the measured temperature by the luminance (Y) value of the tristimulus value; And a step of calculating a corrected drive control value by multiplying the drive control value of the LED by the light flux correction value calculated above.

이하, 보다 구체적인 제어 과정과 효과를 설명한다.Hereinafter, a more detailed control process and effects will be described.

도 13 내지 도 17은 정광속 제어의 과정 및 효과를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 13은 정광속 제어가 이루어지지 않은 경우의 광속의 실제 측정값을 나타내는 그래프이고, 도 14는 색 변환 매트릭스를 통하여 광속을 역산한 시뮬레이션 광속을 나타내는 그래프이다. 도 15는 현재 PWM 게인에서의 광속 값을 나타내는 그래프이고, 도 16은 도 14와 도 15의 그래프 값의 비율을 나타내는 그래프이며, 도 17은 도 16과 도 13을 비교하는 그래프이다.13 to 17 are graphs showing the process and effect of the constant beam speed control. More specifically, FIG. 13 is a graph showing actual measured values of the light flux when the constant beam speed control is not performed, and FIG. 14 is a graph showing the simulation light flux obtained by inversely multiplying the light flux through the color conversion matrix. FIG. 15 is a graph showing the luminous flux value in the current PWM gain, FIG. 16 is a graph showing the ratio of the graph values in FIGS. 14 and 15, and FIG. 17 is a graph comparing FIGS.

위에서 설명한 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계(S400)가 수행되지 않는 경우에, 백색 광의 실제 측정 광속 값은 도 13에서 도시하는 바와 같다.In the case where the step (S400) of calculating the corrected drive control value such that the light flux of the mixed light of the first light, the second light and the third light is constant is not performed, the actual measured light flux value of the white light is Same as.

도 13을 참조하면, 2700K, 3000K, 4000K, 5000K 및 6500K의 색 온도에서 측정된 광속 값은 온도에 따라 점차 감소하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 13, the luminous flux values measured at the color temperatures of 2700K, 3000K, 4000K, 5000K and 6500K gradually decrease with temperature.

이러한 각 광속 그래프는 1차 함수로 근사될 수 있다. 예를 들어, 2700K에서의 광속 값은 y = -0.0028x + 1.0519와 같은 1차 함수로 근사될 수 있다. 이와 마찬가지로 3000K, 4000K, 5000K 및 6500K의 색 온도에서 측정된 광속 값 또한 1차 함수로 근사될 수 있다.Each of these flux graphs can be approximated by a linear function. For example, the luminous flux value at 2700K can be approximated by a linear function such as y = -0.0028x + 1.0519. Similarly, luminous flux values measured at color temperatures of 3000K, 4000K, 5000K and 6500K can also be approximated by a linear function.

이때, 해당 색 온도의 백색 광을 구동하기 위해 실제 PWM 출력으로 변환 가능한 RGB 게인을 구할 수 있고, 이렇게 구해진 RGB 게인의 비율을 색 변환 매트릭스를 통하여 광속을 역산하면 현재 RGB 게인에서의 광속 값을 구할 수 있다.At this time, an RGB gain which can be converted into an actual PWM output in order to drive the white light of the corresponding color temperature can be obtained. If the ratio of the obtained RGB gain is inversed through the color conversion matrix, the luminous flux value in the current RGB gain is obtained .

이를 그래프로 표현하면 도 14와 같다. 즉, 도 14는 시뮬레이션 값(Cur Y)으로서, 최대 광속을 가정하여 연산된 값이므로 그래프와 같이 점차 상승하는 경향을 보인다. 이러한 데이터 값 또한 1차 함수로 근사될 수 있다.This is shown in FIG. 14 as a graph. That is, FIG. 14 is a simulation value (Cur Y), which is a value calculated assuming the maximum flux, and thus shows a tendency to gradually increase as shown in the graph. These data values can also be approximated by a linear function.

도 14에서 구해진 RGB 게인과 색 조합을 각 적색, 녹색 및 청색의 화이트 게이인(목표 좌표의 RGB 게인)을 곱하여 PWM 출력 게인을 구할 수 있다. The PWM output gain can be obtained by multiplying the RGB gains and color combinations obtained in FIG. 14 by the white gates of the respective red, green, and blue (RGB gain of the target coordinates).

이때, 구해진 PWM 게인의 비율을 색 변환 매트릭스를 통하여 광속을 역산하면 현재 PWM 게인에서의 광속 값(Final Y)을 구할 수 있다. 이를 그래프로 표현하면 도 15와 같다.At this time, the light flux value (Final Y) in the current PWM gain can be obtained by inversely multiplying the obtained PWM gain ratio by the light flux through the color conversion matrix. This is shown in FIG. 15 as a graph.

이때, 도 14와 도 15의 그래프 값의 비율을 구하면 도 16과 같다.At this time, the ratio of the graph values in FIG. 14 and FIG. 15 is obtained as shown in FIG.

또한, 도 16과 도 13을 비교하면 도 17과 같다.16 and Fig. 13 are compared with each other as shown in Fig.

여기서, 도 17의 그래프는 도 13과 비교해 볼 때 기울기가 유사함을 확인할 수 있다.Here, the graph of FIG. 17 shows that the slopes are similar in comparison with FIG.

따라서, 도 17의 그래프로부터 특정 온도 및 특정 CCT에서 광속 값을 유추할 수 있고 이에 따라 현재의 정광속 제어된 광속 값을 구할 수 있는 것이다.Accordingly, from the graph of FIG. 17, it is possible to deduce a luminous flux value at a specific temperature and a specific CCT, thereby obtaining a current luminous flux-controlled luminous flux value.

위에서 설명한 표 4에서는 온도의 변화에 따라 보정된 화이트 게인 값을 나타내고 있다. 즉, RGB의 비율이 제어된 정비율 제어 화이트 게인을 나타내고 있다. 이를 통하여 백색 광의 시뮬레이션 된 광속 값을 구하면 표 5와 같다.Table 4 above shows the white gain value corrected according to the temperature change. That is, the ratio of the RGB is controlled, and the positive gain control white gain is shown. The simulated luminous flux values of the white light are shown in Table 5.

Figure 112015015221641-pat00011
Figure 112015015221641-pat00011

이를 통하여 PWM 게인을 구하면 표 6과 같다.Table 6 shows the PWM gain.

Figure 112015015221641-pat00012
Figure 112015015221641-pat00012

이후, 광속 제어된 RGB 게인을 구하면 표 7과 같다.Then, the RGB gain obtained by the flux control is obtained as shown in Table 7.

Figure 112015015221641-pat00013
Figure 112015015221641-pat00013

이와 같이, 광속 제한 값(Ylimit)을 조정함으로써 조명 장치의 최대 광속을 적절한 값으로 제한할 수 있다. 여기서, 광속 제한 값이 1에 가까울수록 최대 밝기의 광을 출력할 수 있다.Thus, by adjusting the luminous flux limiting value (Ylimit), the maximum luminous flux of the illumination device can be limited to an appropriate value. Here, the light with the maximum brightness can be output as the luminous flux limit value approaches 1.

또한, 이렇게 최대 광속을 제한함으로써 조명 장치의 광속 안정화(saturation) 과정이 필요 없고, 광속 제한 값에 따라 조명 장치의 최대 출력을 제한하여 밝기 및 소비 전력을 효율적으로 관리할 수 있다.In addition, by limiting the maximum luminous flux, the luminous flux stabilization process of the lighting apparatus is not required, and the maximum output of the lighting apparatus can be limited according to the luminous flux limit value, thereby efficiently managing brightness and power consumption.

이상과 같은 제어 과정을 통하여 온도의 변화에 강한(robust) 조명 장치를 구현할 수 있다. 또한, 광속 빈에 상관없이 일정한 광속의 광을 조명할 수 있어서, 제작 비용을 크게 낮출 수 있다. 더욱이, 효율적인 조명 제어로 인하여 에너지(소비 전력)를 절감할 수 있고, 조명 장치 사이의 편차가 감소하여 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
Through the control process described above, a robust illumination device can be realized. In addition, since light of a constant flux can be illuminated irrespective of the luminous flux bin, manufacturing cost can be greatly reduced. Furthermore, energy (power consumption) can be reduced due to efficient illumination control, and deviation between illumination devices can be reduced, thereby ensuring reliability.

한편, 위에서 설명한 목표 색 영역을 특정하는 단계(S100)는 조명 장치 구성 시에 최초로 수행되어 조명 장치의 메모리, 예를 들어, 롬(ROM; read only memory)에 수록될 수 있다. 또한, 위에서 언급한 바와 같이, 각 LED의 온도에 따른 광속의 기울기값 및 백색 광을 구현하기 위한 CCT 테이블 중 적어도 하나는 롬에 수록될 수 있다.Meanwhile, the step S100 of specifying the target color region described above may be performed for the first time in the construction of the lighting apparatus and stored in a memory of the lighting apparatus, for example, a ROM (read only memory). Also, as mentioned above, at least one of the slope value of the luminous flux depending on the temperature of each LED and the CCT table for realizing the white light can be recorded in the ROM.

이후, 조명 장치에서는 제어 칩과 같은 처리장치(processor)에 구현된 제어부에서 나머지 과정(S200, S300, S400, S500)이 반복적으로 이루어질 수 있다.Then, in the lighting apparatus, the remaining processes (S200, S300, S400, and S500) may be repeatedly performed in a control unit implemented in a processor such as a control chip.

도 18은 본 발명의 조명 장치의 일례를 나타내는 블럭도이다.18 is a block diagram showing an example of a lighting apparatus of the present invention.

도 18을 참조하면, 조명 장치는 전원부(100), 광원부(300), 스위칭부(200), 및 제어부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, the lighting apparatus may include a power source unit 100, a light source unit 300, a switching unit 200, and a control unit 400.

전원부(100)는 교류 전원(60)을 직류로 전환하여 광원부(300)에 공급할 수 있다. 이러한 전원부(100)는 2개의 단으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 교류(AC)-직류(DC) 변환부(110) 및 직류-직류 변환부(120)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(400)를 구동하기 위한 보조 전원(130)이 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.The power supply unit 100 can convert the AC power supply 60 into a DC power supply and supply the DC power to the light source unit 300. The power supply unit 100 may include two stages and may include an AC-DC converter 110 and a DC-DC converter 120, for example. In addition, an auxiliary power source 130 for driving the control unit 400 may be configured. However, the present invention is not limited thereto.

광원부(300)는 제1스펙트럼을 가지는 제1광, 제2스펙트럼을 가지는 제2광 및 제3스펙트럼을 가지는 제3광을 발광하는 광원을 포함할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 제1스펙트럼은 적색 대역, 제2스펙트럼은 녹색 대역, 제3스펙트럼은 청색 대역일 수 있고, 광원은 LED일 수 있다. 즉, 광원은 적색 LED(DR), 녹색 LED(DG) 및 청색 LED(DB)를 포함할 수 있다.The light source unit 300 may include a light source that emits first light having a first spectrum, second light having a second spectrum, and third light having a third spectrum. As described above, the first spectrum may be a red band, the second spectrum may be a green band, the third spectrum may be a blue band, and the light source may be an LED. That is, the light source may include a red LED DR, a green LED DG, and a blue LED DB.

이러한 광원부(300)는 모듈화되어 구성될 수 있으며, 이러한 광원 모듈에는 온도 측정을 위한 NTC(310)가 구비될 수 있다. 이러한 NTC(310)는 제어부(400)로 연결되어 온도에 따른 전압 값을 피드백할 수 있다.The light source unit 300 may be configured as a module, and the light source module may include an NTC 310 for temperature measurement. The NTC 310 may be connected to the controller 400 to feed back the voltage value according to the temperature.

스위칭부(200)는 각각 적색 LED(DR), 녹색 LED(DG) 및 청색 LED(DB)와 연결되는 제1스위치(S1), 제2스위치(S2) 및 제3스위치(S3)가 포함되고, 이들 스위치(S1, S2, S3)는 제어부에 의하여 온오프(on/off) 상태가 제어될 수 있다. 예를 들어, 해당 스위치가 온(on) 되는 경우에 해당 LED가 발광할 수 있다. The switching unit 200 includes a first switch S1, a second switch S2 and a third switch S3 connected to the red LED DR, the green LED DG and the blue LED DB, respectively , And the on / off state of these switches S1, S2, and S3 can be controlled by the control unit. For example, when the corresponding switch is turned on, the corresponding LED may emit light.

제어부(400)는 통신 모듈(410)과 메모리(420)를 포함할 수 있다. 메모리(420)에는 위에서 언급한 바와 같이, 위에서 설명한 목표 색 영역을 특정하는 단계(S100)가 조명 장치 구성 시에 최초로 수행되어 저장될 수 있다.The control unit 400 may include a communication module 410 and a memory 420. In the memory 420, as described above, the step S100 of specifying the target color region described above may be performed and stored first in the construction of the illumination device.

통신 모듈(410)에서는 조명 제어 신호가 무선 통신 또는 유선 통신을 통하여 수신될 수 있다. 예를 들어, 조명의 밝기, 색 온도 및 색상 조절을 위한 제어 신호가 통신 모듈(410)을 통하여 수신될 수 있다. 그러나 조명 장치에 이러한 조명의 밝기, 색 온도 및 색상 조절을 위한 장치(예를 들어, 조그 스위치)가 구비될 수도 있음은 물론이다.In the communication module 410, an illumination control signal may be received through wireless communication or wired communication. For example, control signals for brightness, color temperature, and hue control of the illumination may be received via communication module 410. However, it goes without saying that the lighting device may be equipped with a device (for example, a jog switch) for adjusting the brightness, color temperature and color of such illumination.

제어부(400)에서는 NTC(310)를 통하여 해당 온도에 따른 전압 값을 피드백 받아서 해당 온도에 따른 LED의 변화가 보상될 수 있도록 제어할 수 있다. 즉, 위에서 설명한 과정, LED의 온도를 측정하여 LED의 온도에 따른 광의 변화를 보상하기 위한 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 PWM 제어 값을 산출하여, 이와 같이 산출된 PWM 제어 값으로 LED의 PWM 제어 변수를 재설정함과 동시에, 산출된 PWM 제어 값을 이용하여 LED를 구동하는 과정을 수행할 수 있다.The control unit 400 receives the voltage value corresponding to the temperature through the NTC 310 and controls the LED to compensate for the change of the LED according to the temperature. That is, the PWM control value of the LED that emits the red light, the green light, and the blue light to compensate for the change of the light according to the temperature of the LED is measured by measuring the temperature of the LED, The PWM control variable of the LED is reset and the LED is driven using the calculated PWM control value.

즉, 제어부(400)는, 측정된 온도에 따른 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 색상에 대한 삼자극치 값을 연산하고, 연산된 삼자극치 값과 기 설정된 색 좌표 상의 목표 색 영역 상의 좌표값을 이용하여 LED의 PWM 제어 값을 산출할 수 있다.That is, the controller 400 calculates a tristimulus value for the color of red light, green light, and blue light according to the measured temperature, and uses the calculated tristimulus value and the coordinate value on the target color area on the predetermined color coordinate So that the PWM control value of the LED can be calculated.

이때, 제어부(400)는, 연산된 삼자극치 값과 목표 색 영역 상의 좌표값 사이의 변환 매트릭스 연산을 통하여 LED의 PWM 제어 값을 산출할 수 있다.At this time, the control unit 400 can calculate the PWM control value of the LED through the conversion matrix operation between the calculated tripod value and the coordinate value on the target color gamut.

또한, 기 설정된 목표 색 영역 상의 값은, 색 좌표에 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 다수의 LED에 의한 색상 빈을 표시하고, 색상 빈에 의한 제1 색 영역을 계산하며, 광원의 온도에 따른 광의 변화를 고려한 제2 색 영역을 계산하고, 제1 색 영역과 제2 색 영역의 공통 영역을 구함으로써 설정될 수 있다.The value on the predetermined target color area represents a color bin by a plurality of LEDs emitting red light, green light and blue light in color coordinates, calculates a first color area by color bin, By calculating a second color area in which a change in light with temperature is taken into account and determining a common area between the first color area and the second color area.

이때, 목표 색 영역 상의 값은, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 다수의 LED 중 선택된 LED의 색상 빈을 특정하고, 선택된 LED의 온도에 따른 광의 변화에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 오프셋 값을 얻는 과정을 통하여 설정될 수 있다.At this time, the value on the target color area specifies the color bin of the selected LED among a plurality of LEDs emitting red light, green light, and blue light, and determines an offset value on a color coordinate specified by a change in light according to the temperature of the selected LED Can be set through the process of obtaining the image.

또한, 제어부(400)는 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 혼합 광을 구현함에 있어서, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 온도에 따른 광속 변화를 보정함으로써 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 혼합 광(예컨데, 백색 광)의 색 온도가 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하며, 이와 같이 보정된 구동 제어 값을 이용하여 광원부(300)을 구동하도록 제어할 수 있다.In addition, the controller 400 corrects a change in the luminous flux according to the temperature of the LED that emits the red light, the green light, and the blue light in realizing the mixed light of red light, green light, and blue light, It is possible to calculate the drive control value that is corrected so that the color temperature of the mixed light (e.g., white light) of light is constant, and to control the light source unit 300 to be driven using the corrected drive control value.

이를 위하여 제어부(400)는 위에서 언급한 바와 같은 동작을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(400)는, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 구동 제어 값에 각 LED의 온도에 따른 광속 보정 계수를 곱함으로써 보정된 구동 제어 값을 산출할 수 있다.For this, the controller 400 can perform the above-mentioned operation. That is, the control unit 400 multiplies the drive control value of the LED that emits the red light, the green light, and the blue light set for emitting the mixed light by the luminous flux correction coefficient corresponding to the temperature of each LED, Can be calculated.

이때, 제어부(400)는, 온도에 따른 LED의 광속 값을 산출하고, 해당 온도에서 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 구동 제어 값에 대해 해당 온도에 따른 광속 값을 비율적으로 적용한 광속 에러 값을 계산하며, 이 광속 에러 값을 위에서 설정된 구동 제어 값에 곱하여 보정된 구동 제어 값을 산출할 수 있다.At this time, the control unit 400 calculates the luminous flux value of the LED according to the temperature, calculates a luminous flux error value that is proportionally applied to the luminous flux value according to the temperature with respect to the drive control value set for emitting the mixed light at the temperature And the corrected drive control value can be calculated by multiplying the light flux error value by the drive control value set above.

여기서, 혼합 광으로서 백색 광을 구현하는 경우, 보정된 구동 제어 값은 백색 광의 해당 색 온도에 대해 설정된 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 구동 제어 값에 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 온도에 따른 광속 변화를 적용한 비율 값을 곱한 값일 수 있다.
Here, when white light is implemented as mixed light, the corrected drive control value is a value obtained by multiplying the drive control value of the LED that emits red light, green light, and blue light set for the corresponding color temperature of white light, May be a value obtained by multiplying a ratio value by applying a change in luminous flux according to the temperature of an LED that emits light.

한편, 제어부(400)는 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 측정 온도에 따른 백색 광의 광속 변화를 보정함으로써 백색 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하고, 보정된 구동 제어 값을 이용하여 LED를 구동할 수 있다.On the other hand, the control unit 400 calculates the drive control value corrected so that the light flux of the white light is constant by correcting the light flux change of the white light according to the measurement temperature of the LED emitting red light, green light and blue light, Value can be used to drive the LED.

이러한 광속 보정을 위하여, 제어부(400)는, 백색 광을 발광하기 위해 설정된 적색 광, 녹색 광 및 청색 광을 발광하는 LED의 구동 제어 값에 혼합 광의 광속 보정 값을 곱한 값을 구할 수 있다.In order to correct the luminous flux, the controller 400 may obtain a value obtained by multiplying the driving control value of the LED that emits the red light, the green light, and the blue light set for emitting white light by the luminous flux correction value of the mixed light.

이때, 광속 보정 값은, 해당 온도에서 백색 광의 실제 광속 값을 상대 광속을 최대값으로 가정하여 계산한 시뮬레이션 값으로 나눈 값일 수 있다.At this time, the luminescence correction value may be a value obtained by dividing the actual luminous flux value of the white light at the temperature by the simulation value calculated by assuming the relative luminous flux as the maximum value.

이러한 제어부(400)의 동작은 조명을 구동 시에 반복적으로 이루어질 수 있다.The operation of the controller 400 may be repeatedly performed when driving the illumination.

이와 같이, 본 발명은 LED를 비롯한 광원의 온도 변화에 의한 변화를 보상함으로써 조명 장치별 동작 편차가 발생하지 않고 모든 조명 장치에서 동일한 색상의 광을 생성하여 이용할 수 있다. As described above, the present invention compensates for a change in temperature of a light source including LEDs, thereby making it possible to generate and use light of the same color in all lighting apparatuses without causing an operation deviation according to each lighting apparatus.

또한, 조명 장치의 작동 초기와 이후 구동 시간이 경과하여 LED의 온도가 상승한 후에도 조명 색상이 변화하지 않고 동일한 색상의 조명 광을 제공할 수 있다.Also, since the initial operation time and the driving time of the illumination device have elapsed, the illuminating light of the same color can be provided without changing the illumination color even after the temperature of the LED has risen.

한편, 조명 장치를 제어함에 있어서, 목표 색 영역을 벗어나는 부분의 제어에 따른 오동작이 발생하지 않고, 조명 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.On the other hand, in controlling the illumination device, the malfunction caused by the control of the portion deviating from the target color gamut does not occur, and the reliability of the illumination device can be improved.

더욱이, 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED을 이용하여 백색 광과 같은 혼합 광을 구현함에 있어서, 각각의 LED의 조건에 따른(예컨데, 온도에 따른) 광속 저하율이 서로 다르기 때문에 나타나는 색 좌표 상의 값이 목표 값으로부터 틀어지는 현상을 보정할 수 있다.Further, in realizing the mixed light such as white light by using the red LED, the green LED and the blue LED, the values of the color coordinates appearing due to the different rates of luminous flux (for example, depending on temperature) It is possible to correct the phenomenon that is changed from the target value.

또한, 광속 빈에 상관없이 일정한 광속의 광을 조명할 수 있어서, 제작 비용을 크게 낮출 수 있다. 더욱이, 효율적인 조명 제어로 인하여 에너지(소비 전력)를 절감할 수 있고, 조명 장치 사이의 편차가 감소하여 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.In addition, since light of a constant flux can be illuminated irrespective of the luminous flux bin, manufacturing cost can be greatly reduced. Furthermore, energy (power consumption) can be reduced due to efficient illumination control, and deviation between illumination devices can be reduced, thereby ensuring reliability.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10R, 10G, 10B: 색상 빈 20R, 20G, 20B: 색상 영역
45: 목표 색 영역 50R, 50G, 50B: 목표 색 영역의 교점
100: 전원부 200: 스위칭부
300: 광원부 310: NTC
400: 제어부 410: 통신 모듈
420: 메모리
10R, 10G, 10B: color bin 20R, 20G, 20B: color area
45: target color gamut 50R, 50G, 50B: intersection of target color gamut
100: Power supply unit 200:
300: light source 310: NTC
400: control unit 410: communication module
420: memory

Claims (12)

제1스펙트럼을 가지는 제1광, 제2스펙트럼을 가지는 제2광 및 제3스펙트럼을 가지는 제3광을 발광하는 광원 및 상기 광원의 온도에 따른 광의 색 좌표 변화에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 목표 색 영역에 해당하는 값으로 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 설정하는 단계;
상기 광원의 온도를 측정하여, 상기 광원의 온도에 따른 광의 색 좌표 상의 변화를 보상하는 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계;
해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값에, 해당 광원의 온도에서 상기 혼합 광의 실제 광속 값을 상대 광속을 최대값으로 가정하여 계산한 시뮬레이션 값으로 나눈 값인 광속 보정 값을 곱하여, 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 측정 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속 변화를 보정함으로써 상기 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계; 및
상기 보정된 구동 제어 값을 이용하여 상기 광원을 구동하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치의 제어 방법.
A light source for emitting a first light having a first spectrum, a second light having a second spectrum, and a third light having a third spectrum, and a target color on a color coordinate specified by a color coordinate change of light according to a temperature of the light source Setting a drive control variable of a light source that emits the first light, the second light, and the third light with a value corresponding to the area;
Calculating a drive control value of a light source that emits the first light, the second light, and the third light to compensate for a change in color coordinates of light according to a temperature of the light source, by measuring a temperature of the light source;
The actual light flux value of the mixed light at the temperature of the light source is calculated by assuming the relative light flux as the maximum value to the drive control value of the light source for emitting the first light, the second light and the third light set for emitting the mixed light The second light, and the third light to obtain a light flux change of the mixed light of the first light, the second light, and the third light according to the measurement temperature of the light source that emits the first light, the second light, Calculating a corrected drive control value such that the light flux of the mixed light is constant; And
And driving the light source by using the corrected drive control value.
제1항에 있어서, 상기 광원의 구동 제어 변수를 설정하는 단계는,
서로 다른 색상 등급을 가지는 다수의 광원에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 색 영역 중 공통 영역을 특정하는 단계;
온도에 따른 광의 변화에 의하여 상기 공통 영역이 보정되는 색 좌표 상의 상기 목표 색 영역을 특정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치의 제어 방법.
2. The method of claim 1, wherein the step of setting the drive control variable of the light source comprises:
Identifying a common region among color regions on a color coordinate specified by a plurality of light sources having different color grades;
And specifying the target color region on a color coordinate at which the common region is corrected by a change in light depending on a temperature.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 혼합 광은 백색 광인 것을 특징으로 하는 조명 장치의 제어 방법.The control method of an illuminating device according to claim 1, wherein the mixed light is white light. 제1항에 있어서, 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계는, 상기 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 색상에 대하여 연산된 삼자극치(X, Y, Z) 값과 상기 목표 색 영역 상의 좌표값 사이의 변환 매트릭스 연산을 통하여 산출되는 것을 특징으로 하는 조명 장치의 제어 방법.The method according to claim 1, wherein the step of calculating the drive control value of the light source comprises the steps of: calculating a triplet value (X, Y, Z) calculated on the hue of the first light, the second light, And calculating a conversion matrix between the coordinate values on the target color gamut. 제5항에 있어서, 상기 보정된 구동 제어 값을 산출하는 단계는,
해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 얻는 단계;
상기 측정 온도에 따라 연산된 혼합 광의 실제 광속 값을 상기 삼자극치 중 휘도(Y) 값으로 나눈 광속 보정 값을 산출하는 단계; 및
상기 광원의 구동 제어 값에 상기 광속 보정 값을 곱하여 보정된 구동 제어 값을 연산하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치의 제어 방법.
6. The method of claim 5, wherein the calculating the corrected drive control value comprises:
Obtaining a drive control value of a light source that emits a first light, a second light, and a third light set to emit the mixed light;
Calculating a light flux correction value obtained by dividing the actual light flux value of the mixed light calculated according to the measured temperature by the luminance (Y) value of the tripolar intensity; And
And calculating a corrected drive control value by multiplying a drive control value of the light source by the light flux correction value.
제1항에 있어서, 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계는,
상기 측정된 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 색상에 대한 삼자극치 값을 연산하는 단계; 및
상기 연산된 삼자극치 값과 상기 목표 색 영역 상의 좌표값을 이용하여 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치의 제어 방법.
2. The method according to claim 1, wherein the step of calculating the drive control value of the light source comprises:
Computing a tristimulus value for a color of the first light, the second light, and the third light according to the measured temperature; And
And calculating the drive control value of the light source by using the calculated tristimulus value and the coordinate value on the target color gamut.
전원부;
제1스펙트럼을 가지는 제1광, 제2스펙트럼을 가지는 제2광 및 제3스펙트럼을 가지는 제3광을 발광하는 광원을 포함하는 광원부;
상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원을 각각 상기 전원부와 선택적으로 접속시키는 스위칭부; 및
상기 스위칭부를 구동하여 광원부를 제어하고, 상기 광원의 온도를 측정하여 상기 광원의 온도에 따른 광의 변화를 보상하기 위한 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 산출하여, 상기 산출된 구동 제어 값으로 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 재설정하고, 해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값에, 해당 광원의 온도에서 상기 혼합 광의 실제 광속 값을 상대 광속을 최대값으로 가정하여 계산한 시뮬레이션 값으로 나눈 값인 광속 보정 값을 곱하여 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 측정 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 혼합 광의 광속 변화를 보정함으로써 상기 혼합 광의 광속이 일정하도록 보정된 구동 제어 값을 산출하고, 상기 보정된 구동 제어 값을 이용하여 상기 광원을 구동하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광속 제어 조명 장치.
A power supply unit;
A light source including a light source for emitting a first light having a first spectrum, a second light having a second spectrum, and a third light having a third spectrum;
A switching unit selectively connecting a light source that emits the first light, the second light, and the third light to the power supply unit, respectively; And
The control unit controls the light source unit by driving the switching unit and measures the temperature of the light source to control the driving control value of the light source for emitting the first light, the second light, and the third light for compensating for the change in light according to the temperature of the light source And the drive control variable of the light source that emits the first light, the second light, and the third light at the calculated drive control value is reset, and the first light, the second light, and the second light, which are set to emit the mixed light, The drive control value of the light source for emitting the third light is multiplied by the light flux correction value which is a value obtained by dividing the actual light flux value of the mixed light by the temperature of the light source and the simulation value calculated by assuming the relative light flux as the maximum value, The first light, the second light, and the third light according to the measurement temperature of the light source that emits the first light, the second light, and the third light to compensate the light flux of the mixed light so that the light flux of the mixed light is constant , And the light beam control lighting device being configured to include for driving the light source by using the corrected drive control value control.
제8항에 있어서, 상기 제어부는,
서로 다른 색상 등급을 가지는 다수의 광원에 의하여 특정되는 색 좌표 상의 색 영역 중 공통 영역인 제1 색 영역을 특정하고, 상기 광원의 온도를 측정하여 상기 제1 색 영역에 대하여 상기 광원의 온도에 따른 광의 변화를 보상하기 위한 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 산출하여 상기 산출된 구동 제어 값으로 상기 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 변수를 재설정하는 것을 특징으로 하는 광속 제어 조명 장치.
9. The apparatus according to claim 8,
A first color region that is a common region among color regions on a color coordinate specified by a plurality of light sources having different color grades is specified and the temperature of the light source is measured to determine the first color region with respect to the temperature of the light source The first light, the second light, and the third light for compensating for the change in the light, calculates a drive control value of the light source that emits the first light, the second light, and the third light, Wherein the light source control unit resets the drive control parameters of the light source for controlling the light source.
삭제delete 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 측정된 온도에 따른 상기 제1광, 제2광 및 제3광의 색상에 대한 삼자극치 값을 연산하고, 상기 연산된 삼자극치 값과 기 설정된 색 좌표 상의 목표 색 영역 상의 좌표값을 이용하여 상기 광원의 구동 제어 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 광속 제어 조명 장치.
9. The apparatus according to claim 8,
Calculating a tristimulus value for a color of the first light, the second light and the third light according to the measured temperature, calculating a tristimulus value for the color of the first light, the second light, and the third light according to the measured temperature, And calculates a drive control value of the light source.
제11항에 있어서, 상기 제어부는,
해당 혼합 광을 발광하기 위해 설정된 제1광, 제2광 및 제3광을 발광하는 광원의 구동 제어 값을 얻고, 상기 측정 온도에 따라 연산된 혼합 광의 실제 광속 값을 상기 삼자극치 중 휘도(Y) 값으로 나눈 광속 보정 값을 산출하고, 상기 광원의 구동 제어 값에 상기 광속 보정 값을 곱하여 보정된 구동 제어 값을 연산하는 것을 특징으로 하는 광속 제어 조명 장치.
12. The apparatus according to claim 11,
The second light, and the third light to emit the mixed light, obtaining an actual light flux value of the mixed light calculated according to the measured temperature from the lightness of the triplet ), And calculates the corrected drive control value by multiplying the drive control value of the light source by the light flux correction value.
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