KR102049853B1

KR102049853B1 - 조명장치

Info

Publication number: KR102049853B1
Application number: KR1020130006389A
Authority: KR
Inventors: 박성진; 유세준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2019-11-28
Also published as: KR20140094122A

Abstract

본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 본 발명은 회로기판 및 회로기판에 실장된 광원을 포함하는 발광유닛과, 방출광의 광 패턴을 구현하는 광 패턴층과, 광 패턴층을 투과한 방출광의 실내로의 광 투광도를 조절하는 광량 조절 부재와, 균일한 조명을 구현하는 제1 조명모드 또는 패턴 조명을 구현하는 제2 조명모드로 작동되도록 광량 조절 부재의 광 투광도를 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명은 광 패턴층에 의해 패턴화된 방출광의 실내로의 광 투광도를 광량 조절 부재를 통해 조절함으로써, 하나의 조명장치로 특정한 형상을 나타내는 패턴 조명과 균일한 밝기를 나타내는 조명을 모두 구현할 수 있다.

Description

조명장치{Lighting apparatus}

본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 패턴 조명과 균일한 조명을 모두 구현할 수 있는 조명장치에 관한 것이다.

종래에 주변 환경에 조명 효과를 제공하기 위해 백열등, 형광등, 할로겐램프 등의 조명기구가 널리 사용되고 있었다.

최근에는 기존의 필라멘트 형식, 형광식 전구 또는 할로겐램프 등을 대신하여 발광다이오드를 광원으로 사용하는 조명기구의 이용이 점차 증가되는 추세이다. 즉, 발광다이오드를 직접 이용하여 가정이나 사무실 등 일반조명의 역할을 하는 것이다.

일반적으로 발광다이오드는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 것으로, LED라고도 한다. LED는 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다. 또한 고속응답이라 자동차 계기류의 표시소자, 광 통신용 광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치나 계산기의 카드 판독기 등에 쓰이고 있다.

LED를 광원으로 사용하는 조명기구로는 LED 가로등, LED 램프, LED 다운라이트, LED 평판조명, LED 튜브, LED 사인채널, LED 라이트바 등이 있으며, 이들을 총칭하여 LED 조명기구 또는 LED 조명장치라 부르기도 한다.

이와 같이, LED 조명장치는 사용되는 환경에 따라 LED의 종류, LED의 배치, LED의 개수, 요구되는 조명의 밝기 등이 각각 다르게 적용될 수 있다. 실내 조명의 용도로 사용하는 경우, 미관상 LED의 방출광을 실내에 균일하게 제공함이 요구된다.

종래의 경우, 방출광으로 다양한 형상을 구현하는 패턴 조명과 균일한 조명을 위한 실내 조명은 각각 별개의 조명장치를 통해 구현하였다. 따라서, 사용자는 여러 개의 조명장치를 구입해야 하므로 비용이 상승하며, 조명장치가 실내 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 LED의 배치를 통해 패턴 조명을 구현하는 방식은 LED의 크기와 조명장치 소형화를 고려해야 하므로, 표현하려는 형상에 제한이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 실내로의 광 투광도를 조절하여 패턴 조명과 균일한 조명을 모두 구현할 수 있는 조명장치를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치는 회로기판 및 상기 회로기판에 실장된 LED를 포함하는 발광유닛, 상기 발광유닛으로 전원을 공급하기 위한 전원부, 상기 LED의 방출광 중 일부를 투과시키고, 나머지를 반사시켜 광 패턴을 구현하는 광 패턴층, 상기 전원부와 전기적으로 연결되며, 상기 광 패턴층을 투과한 빛의 투광도를 조절하기 위한 광량 조절 부재 및 상기 광 패턴을 노출시키는 제1 조명모드 또는 상기 광 패턴을 확산시키는 제2 조명모드로 작동되도록 상기 광량 조절 부재로 전원을 공급하거나 차단하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함함에 따라 하나의 조명장치로 패턴 조명과 균일한 조명을 모두 구현할 수 있다.

여기서, 본 발명은 상기 광량 조절 부재는 전원 인가에 의해 내부의 액정 배열이 가변됨에 따라 상기 광 투광도가 조절되는 고분자 분산형 액정필름임에 따라, 제어부의 전원부에 제어에 의해 광량 조절 부재의 광학 특성이 가변될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 제어부는 상기 제1 조명모드시 상기 광량 조절 부재에 전원을 차단시켜 광 투광도를 감소시키며, 상기 제2 조명모드시 상기 광량 조절 부재에 전원을 인가하여 광 투광도를 증가시킴에 따라 패턴 조명 또는 균일한 조명으로 작동될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 투명 부재로 작동되고, 제2 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 확산 부재로 작동되어 광 패턴이 시인되거나 광 패턴을 확산시켜 균일한 조명을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 광 패턴층은 상기 광 가이드 부재와 상기 광량 조절 부재 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 광 패턴층은 상기 광 가이드 부재의 일면 또는 상기 광 가이드 부재의 일면과 마주보는 광량 조절 부재의 일면에 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치는 회로기판과, 광 패턴을 구현할 수 있도록 상기 회로기판의 소정 위치에 각각 실장된 복수의 LED 및 상기 복수의 LED를 둘러싸도록 상기 회로기판에 마련된 광가이드부를 포함하는 발광유닛, 상기 발광유닛으로 전원을 공급하기 위한 전원부, 상기 전원부와 전기적으로 연결되며, 상기 LED로부터 조사된 빛의 투광도를 조절하기 위한 광량 조절 부재 및 상기 광 패턴을 노출시키는 제1 조명모드 또는 상기 광 패턴을 확산시키는 제2 조명모드로 작동되도록 상기 광량 조절 부재로 전원을 공급하거나 차단하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부를 포함한다.

이때, 상기 복수의 LED는 상기 광 가이드 부재의 측면 방향을 따라 빛을 조사하도록 마련되고, 상기 회로기판의 길이방향 및 폭 방향을 따라 서로 다른 방향으로 빛을 조사하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명은 상기 광량 조절 부재는 전원 인가에 의해 내부의 액정 배열이 가변됨에 따라 상기 광 투광도가 조절되는 고분자 분산형 액정필름인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제어부는 상기 제1 조명모드시 상기 광량 조절 부재에 전원을 차단시켜 광 투광도를 감소시키며, 상기 제2 조명모드시 상기 광량 조절 부재에 전원을 인가하여 광 투광도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 투명 부재로 작동되고, 제2 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 확산 부재로 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 광 패턴층을 통과하면서 패턴화된 방출광이 광량 조절 부재에 의해 실내로의 광 투광도가 조절됨에 따라, 광 투광도가 증가되는 경우 패턴 조명으로 작동되며, 광 투광도가 감소된 경우에는 균일한 조명으로 작동될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 광량 조절 부재는 고분자 분산형 액정필름으로써 인가되는 전류량을 조절하여 광 투광도를 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 발광유닛과 광량 조절 부재 사이에는 공기층이 마련되어 조명의 균일도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 광 제어층과 반사부재에 의해 광원의 방출광이 광 가이드 부재 내부에서 안내됨으로써, 광원 주변에 방출광이 집중되는 것을 방지하여 패턴 조명의 밝기를 고르게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 광원으로 사용되는 LED는 광 가이드 부재의 측면 방향으로 빛을 조사함으로써, 광원 주변에 방출광이 집중되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 LED의 높이와 광 가이드 부재의 높이는 동일하게 함으로써 발광유닛이 차지하는 부피를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 패턴층의 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치 내부에서의 광 패턴층 위치를 달리한 조명장치 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착부를 포함하는 광량 조절 부재를 나타낸 조명장치의 단면도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지형 방식 LED의 광 가이드 부재 내부의 방출광 이동을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 천장으로부터 이격되게 위치된 조명장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치의 회로기판에 실장된 광원을 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 블럭도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 조명모드시 조명장치의 조명을 나타낸 것이다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 조명모드시 조명장치의 조명을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

한편, 제1 또는 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치는 케이스(110)와, 케이스(110) 내부에 구비되는 회로기판(121) 및 회로기판(121)에 실장된 광원(122)을 포함하는 발광유닛(120)과, 발광유닛(120)에 전원을 공급하는 전원부(미도시)와, 광원(122)의 방출광의 광 패턴을 구현하는 광 패턴층(130)과, 광 패턴층(130)을 투과한 방출광의 실내로의 광 투광도를 조절하는 광량 조절 부재(140)를 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조명장치를 구성요소별로 자세히 살펴보도록 한다.

케이스(110)는 조명장치의 외관을 형성하며, 판형일 수 있다. 케이스(110)는 상부에 개방된 영역을 포함하며, 상기 개방된 영역에는 광량 조절 부재(140)가 장착된다.

한편, 케이스(110)의 측면(112)에는 커버(116)가 결합될 수 있다. 커버(116)가 결합되어 케이스(110)의 개방된 측면을 차폐한다. 커버(116)는 케이스(110)의 저면(114)의 체결홀(미도시)에 나사(미도시)를 통해 체결될 수 있다.

다음으로, 발광유닛(120)은 케이스(110) 내부에 구비되며, 회로기판(121) 및 회로기판(121)에 실장된 광원(122)을 포함한다. 구체적으로, 발광유닛(120)은 케이스(110) 내부의 저면(114)에 위치된다. 광원(122)은 LED(Light Emitting Diode)를 사용할 수 있다.

다음으로, 전원부는 발광유닛(120)에 전원을 공급한다. 전원부는 발광유닛(120)에 공급되는 전류를 제어함으로써, 광원(122)의 밝기를 가변시킬 수 있다. 또한, 후술하는 광량 조절 부재(140)와 연결되어 전원을 공급할 수 있다.

다음으로, 광 패턴층(130)은 광원(122)의 방출광 중 일부를 차단하여 광 패턴을 구현한다. 구체적으로, 광 패턴층(130)은 광원(122)의 방출광 중에 일부는 투과시키고, 나머지는 내부로 반사시켜 광 패턴을 구현할 수 있다.

광 패턴층(130)은 광 투과부(131) 및 광 차단부(133)로 구분될 수 있다. 광 투과부(131)는 투명한 재질로써 방출광이 손실없이 투과되는 영역이며, 광 차단부(133)는 불투명한 재질로써 방출광을 차단 및 반사시키는 영역이다. 후술하는 바와 같이, 광 패턴층(130)은 케이스(110) 내부의 발광유닛(120)과 광량 조절 부재(140)의 사이에 위치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 광 패턴층(130)의 광 차단부(133)는 구현하려는 방출광의 형상에 따라 패터닝되어 형성된다. 광원(122)의 방출광 중 패터닝된 광 차단부(133)로 입사되는 방출광은 차단되어 외부로 투과되지 못하고 다시 내부로 반사된다. 따라서, 광 투과부(131)를 통해서만 방출광이 외부로 조사됨으로써, 광 패턴층(130)을 투과한 방출광은 광 패턴을 띄게 된다.

다음으로, 광량 조절 부재(140)는 광 패턴층(130)을 투과한 방출광의 실내로의 광 투광도를 조절한다. 광량 조절 부재(140)는 광 투광도가 조절될 수 있으며, 광을 확산시키는 소재로 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 광량 조절 부재(140)는 케이스(110) 전면의 개방된 영역을 차폐하도록 케이스(110)에 장착된다. 광량 조절 부재(140)는 발광유닛(120)과 서로 대향하게 위치하며, 광량 조절 부재(140)와 발광유닛(120) 사이에는 광 패턴층(130)이 위치한다. 따라서, 발광유닛(120)에서 방출되는 광은 광 패턴층(130)을 통과하여 광량 조절 부재(140)로 입사된다.

광량 조절 부재(140)의 광 투과율이 큰 경우, 광 패턴층(130)에 의해 특정한 형상을 갖는 방출광이 광량 조절 부재(140)를 그대로 통과하여 실내로 조사될 수 있다. 이에 따라, 사용자에게 특정한 형상을 갖는 패턴 조명으로 시인된다.(도 14 참조)

반대로, 광량 조절 부재(140)의 광 투과율이 작은 경우, 광량 조절 부재(140)에 의해 방출광의 일부는 차단되며 나머지는 확산되어 실내로 조사될 수 있다. 즉, 사용자에게는 방출광이 확산되어 균일한 조명으로 시인된다. (도 13 참조)

이때, 광량 조절 부재(140)는 고분자 분산형 액정(PDLC; polymer dispersed liquid crystal) 필름일 수 있다. 고분자 분산형 액정은 전원 인가에 의해 내부의 액정 배열이 변화됨에 따라 방출광의 광 투광도가 조절된다. 이때, 광량 조절 부재(140)는 전원부와 전기적으로 연결되어 전원부로부터 전원을 공급받을 수 있다.

고분자 분산형 액정에 전원이 인가되면 방출광의 진행방향과 평행하게 내부의 액정 분자가 배열됨으로써 광 투광도가 증가된다. 즉, 고분자 분산형 액정에 전원이 충분히 공급되는 경우 광량 조절 부재(140)는 투명 부재가 될 수 있다.

고분자 분산형 액정에 전원이 차단되는 경우에는 방출광의 진행방향과 수직하게 액정 분자가 배열됨으로써, 방출광을 차단하여 광 투광도가 감소된다. 이때, 고분자 분산형 액정은 방출광을 일부 흡수하면서 확산시키는 확산 부재로 기능할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 광 패턴층(130)은 발광유닛(120)과 광량 조절 부재(140)와 각각 소정거리 이격되어 케이스(110) 내부에 구비될 수 있다. 광 패턴층(130)은 케이스(110)에 양단이 결합되어, 발광유닛(120)과 광량 조절 부재(140) 사이에 위치된다.

이때, 광 패턴층(130)과 광량 조절 부재(140) 사이에도 공기로 채워진 제1 공기층(S1)이 마련될 수 있다. 마찬가지로, 광 패턴층(130)과 발광유닛(120) 사이에는 공기로 채워진 제2 공기층(S2)이 마련될 수 있다.

공기층(S1, S2)은 발광유닛(120)에서 방출되는 광이 광원(122)으로부터 일정거리 이상으로 진행하는 여유공간을 제공함으로써, 광원(122) 주변에 방출광이 집중되는 현상을 방지하고 균일한 조명을 구현할 수 있게 한다.

이때, 제1 공기층의 두께는 제2 공기층의 두께보다 크다. 즉, 광 패턴층(130)과 광량 조절 부재(140) 사이의 이격거리가 광 패턴층(130)과 발광유닛(120) 사이의 이격거리보다 크다. 이는 제1 공기층(S1)의 두께(T1)가 제2 공기층(S2)의 두께(T2)보다 작은 경우, 광 패턴층(130)을 통과하여 패턴화된 방출광이 진행거리를 충분히 확보되지 못하고 집중되어 광량 조절 부재(140)의 광 투광도가 작은 경우에도 균일한 조명을 얻지 못하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.

또한, 광 패턴층(130)은 광량 조절 부재(140)와 이격되어 제1 공기층(S1)의 두께(T1)를 일정값 이상으로 확보함이 바람직하다. 광 패턴층(130)과 광량 조절 부재(140)의 거리가 가까울 경우, 광량 조절 부재(140)의 광 투광도를 크게 하면 광 패턴층(130)이 사용자에게 시인될 우려가 있기 때문이다.

다만 이에 제한되는 것은 아니며, 광 패턴층(130)은 발광유닛(120) 또는 광량 조절 부재(140)의 서로 대향하는 어느 한 면에 구비될 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 패턴층(130)은 발광유닛(120)에 구비될 수 있다. 구체적으로 광 패턴층(130)은 발광유닛(120)의 광량 조절 부재(140)와 대향하는 면에 구비된다. 따라서, 발광유닛(120)의 제조시에 광 패턴층(130)을 일체로 결합시킬 수 있어 제조공정을 간소화할 수 있다. 또한, 케이스(110)에 별도의 광 패턴층(130)의 결합구조가 필요없으므로 케이스(110) 구조를 단순화할 수 있는 장점이 있다.

마찬가지로, 도 5에 도시된 바와 같이, 광 패턴층(130)은 광량 조절 부재(140)의 발광유닛(120)과 대향하는 면에 구비될 수도 있다.

또한, 광 패턴층(130)이 구비된 발광유닛(120) 또는 광량 조절 부재(140)는 서로 소정거리(T) 이격되어 사이에 공기로 채워진 공기층(S)이 마련될 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 광량 조절 부재(140)는 발광유닛(120)을 향하여 연장되며 케이스(110)의 측면(112)에 장착되는 장착부(141)를 포함할 수 있다. 이때, 장착부(141)에는 홈(143)이 마련되며, 케이스(110)는 내부 측면(112)으로 돌출되어 상기 홈(143)에 삽입되는 결합부(118)를 포함한다. 결합부(118)가 홈(143)에 삽입됨으로써, 장착부(141)가 케이스(110)에 고정될 수 있다.

이때, 장착부(141)는 발광유닛(120)과 접하도록 연장될 수 있다. 이에 따라, 장착부(141)는 발광유닛(120)을 케이스(110)의 저면(114)에 밀착시켜 고정시킬 수 있으므로, 발광유닛(120)을 케이스(110)에 체결하는 별도의 체결부재가 필요없는 장점이 있다.

또한, 장착부(141)는 광량 조절 부재(140)와 발광유닛(120)을 소정거리 이격시킴으로써, 발광유닛(120)과 광량 조절 부재(140) 사이에 의도한 특정한 두께를 갖는 공기층(S)이 마련될 수 있다.

한편, 본 발명의 발광유닛(120)은 광원(122)을 감싸도록 회로기판(121)에 구비되어 LED의 방출광을 안내하는 광 가이드 부재(123)와, 광 가이드 부재(123)에 구비되어 방출광 중 일부를 광 가이드 부재(123) 내부로 반사시키기 위한 반사패턴(127)을 포함하는 광 제어층(126)과, 반사패턴(127)에 의해 반사된 방출광을 다시 반사시키도록 회로기판(121)에 구비된 반사부재(128)를 더 포함할 수 있다.

상기 발광유닛(120)의 구성에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 광 가이드 부재(123)는 복수개의 광원(122)을 둘러싸도록 회로기판(121)에 구비된다. 광 가이드 부재(123)는 수지층(125)과 수지층(125) 내부에 마련되어 광원(122)이 위치하는 수용홈(124)을 포함한다. 광 가이드 부재(123)는 광원(122)에서 방출되는 방출광이 케이스(110) 전면에 고르게 입사되도록 안내한다.

발광유닛(120)의 광 가이드 부재(123)와 광량 조절 부재(140) 사이에 광 패턴층(130)이 배치된다.

광 제어층(126)은 반사패턴(127)을 포함하여 광원(122)의 방출광 중 일부를 광 가이드 부재(123) 내부로 반사시킨다. 즉, 광원(122)의 방출광 중 광 제어층(126)의 반사패턴(127)으로 입사되는 광은 반사되고, 반사패턴(127)을 둘러싸는 주변 영역으로 입사되는 광은 투과될 수 있다.

반사부재(128)는 회로기판(121)의 상면에 구비되어, 수지층(125)과 회로기판(121) 사이에 위치한다. 반사부재(128)에 의해 광원(122)의 방출광이 다시 반사됨으로써, 광 가이드 부재(123) 내부로 방출광이 진행하게 된다. 즉, 반사부재(128)는 광원(122)에서 조사된 빛을 광 패턴층(130)을 향하여 반사시키게 된다.

이와 같이, 광 제어층(126)과 반사부재(128)의 반복적인 반사에 의해 광 가이드 부재(123) 내부에서 광원(122)의 방출광이 진행됨으로써, 광원(122) 주변에 방출광이 집중되는 것을 방지하고 발광유닛(120)의 전면에서 고르게 방출될 수 있다.

도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지형 방식 광원의 광 가이드 부재 내부에서의 방출광 이동을 나타낸 개념도이다.

LED의 측면에서 광이 방출되는 방식을 에지형 방식이라고 한다. 본 발명의 광원(122)은 에지형 방식의 LED로써, 광 가이드 부재(123)의 측면방향으로 빛을 방출시켜 광 제어층(126)과 반사부재(128)의 반복적인 반사에 의해 광원(122)으로부터 더 멀리 진행할 수 있다. 따라서, 더욱 균일한 조명을 얻을 수 있는 장점이 있다.

이때, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 LED의 높이(H1)와 광 가이드 부재(123)의 높이(H2)는 동일하게 마련될 수 있다. 즉, LED의 상부로는 빛이 방출되지 않으므로, 광 가이드 부재(123)를 LED 상부는 감싸지 않고 LED와 동일한 높이로 LED의 측면에 나란하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 광 가이드 부재(123)의 높이가 감소되어, 발광유닛(120)의 전체적인 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.

이와 달리, LED의 방출광이 광량 조절 부재(140)와 마주하는 정면 방향으로 방출되는 방식을 직하형 방식이라고 한다. 직하형 방식의 경우, 광 제어층(126)의 구성을 생략하고 광원(122)의 방출광이 직접 광 패턴층(130)으로 입사될 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명은 실내 천장에 부착된 전원장치(P)를 더 포함하며, 케이스(110)는 케이블(W)에 의해 전원장치(P)와 연결되어 실내 천장으로부터 이격되게 위치할 수 있다. 케이블(W)은 회로기판(121)에 전기적으로 접속되어, 조명장치의 전원을 공급할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치의 단면도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로기판에 실장된 광원을 나타낸 평면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치를 살펴본다. 앞서 설명한 부분과 중복되는 부분은 생략하거나 간단히 설명하기로 한다.

본 발명의 조명장치는 회로기판(221), 회로기판(221)에 실장된 복수의 LED(222) 및 복수의 LED(222)를 둘러싸도록 회로기판(221)에 마련된 광 가이드 부재(223)를 포함하는 발광유닛(220)과, 발광유닛(220)으로 전원을 공급하기 위한 전원부(미도시)와, 전원부와 전기적으로 연결되어 LED(222)로부터 조사된 빛의 투광도를 조절하기 위한 광량 조절 부재(230)와, 광 패턴을 노출시키는 제1 조명모드 또는 광 패턴을 확산시키는 제2 조명모드로 작동되도록 광량 조절 부재(230)로 전원을 공급하거나 차단하도록 전원부를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.

앞서 설명한 실시예와 달리, 발광유닛(220)의 복수의 LED(222)는 광 패턴을 구현할 수 있도록 회로기판(221)의 소정 위치에 각각 실장된다. 즉, 광 패턴층 구성을 생략하고, LED(222)의 배치를 통해 특정한 광 패턴을 구현한다. 구현하려는 광 패턴에 따라 LED(222)의 배치는 다양하게 이루어질 수 있다.

이때, 복수의 LED(222)는 광 가이드 부재(223)의 측면 방향을 따라 빛을 조사하도록 마련된다. 또한, 복수의 LED(222)는 회로기판(221)의 길이방향 및 폭 방향을 따라 서로 다른 방향으로 빛을 조사한다. 구체적으로, 인접한 LED(222)와 서로 다른 영역을 향해 빛을 조사하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 각 LED(222)의 방출광이 특정영역에 집중되어 광 패턴이 나타나지 않는 것을 방지할 수 있으며, 광 패턴의 균일성을 높일 수 있다.

또한, LED(222)의 높이와 광 가이드 부재(223)의 높이는 동일하게 마련될 수 있다. LED(222)의 상부로는 빛이 방출되지 않으므로, 광 가이드 부재(223)를 LED(222) 상부는 감싸지 않고 LED(222)와 동일한 높이로 LED(222)의 측면에 나란하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 광 가이드 부재(223)의 높이가 감소되어, 발광유닛(220)의 전체적인 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 발광유닛(220)은 LED(222)의 방출광을 반사시키는 반사부재(228)를 더 포함할 수 있다. 반사부재(228)는 회로기판(221)의 상면에 구비되어, 광 가이드 부재(223)와 회로기판(221) 사이에 위치한다. 반사부재(228)에 의해 LED(222)의 방출광이 다시 반사됨으로써, 광 가이드 부재(223) 내부로 방출광이 진행하게 된다.

또한, 발광유닛(220)은 광 가이드 부재(223)에 마련되며 반사패턴(미도시)을 포함하는 광 제어층(미도시)이 마련될 수 있다. 반사패턴은 LED(222)의 방출광 중 일부를 광 가이드 부재(223) 내부로 반사시킨다. 즉, LED(222)의 방출광 중 광 제어층의 반사패턴으로 입사되는 광은 반사되고, 반사패턴을 둘러싸는 주변 영역으로 입사되는 광은 투과될 수 있다.

즉, 광 제어층의 반사패턴과 반사부재(228)의 반복적인 반사에 의해 LED(222) 주변에 방출광이 집중되는 것을 방지하고 조명의 균일성을 높일 수 있다. 다만, 상기 광 제어층의 구성은 광 패턴을 더욱 선명히 시인되게 하기 위하여 생략 가능하다.

한편, 광량 조절 부재(230)는 전원 인가에 의해 내부의 액정 배열이 가변됨에 따라 광 투광도가 조절되는 고분자 분산형 액정필름일 수 있다. 제어부는 제1 조명모드시 광량 조절 부재(230)에 전원을 차단시켜 광 투광도를 감소시키며, 제2 조명모드시 광량 조절 부재(230)에 전원을 인가하여 광 투광도를 증가시킨다.

제1 조명모드에서 광량 조절 부재(230)는 투명 부재로 작동되고, 제2 조명모드에서 광량 조절 부재(230)는 확산 부재로 작동될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 블럭도이다. 이하, 광량 조절 부재가 고분자 분산형 액정 필름인 경우, 조명모드를 제어하는 제어부의 기능에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 조명장치는 균일한 조명을 구현하는 제1 조명모드 또는 패턴 조명을 구현하는 제2 조명모드로 작동되도록 광량 조절 부재(140)의 광 투광도를 제어하는 제어부(150)를 포함한다.

또한, 본 발명은 조명장치의 전원을 공급하는 전원부(160)와, 발광유닛(120)의 구동전류를 공급하는 광원 구동부(170)와, 광량 조절 부재(140)에 전류를 공급하는 광량 조절 부재 구동부(180)를 포함할 수 있다.

제어부(150)는 제1 조명모드시 광량 조절 부재(140)에 전원을 차단시켜 광량 조절 부재(140)의 광 투광도를 감소시킨다. 구체적으로, 제어부(150)는 광량 조절 부재 구동부(180)에 제어신호를 보내 광량 조절 부재(140)에 공급되는 전원을 차단시킨다.

전술한 바와 같이, 광량 조절 부재(140)에 전원이 차단되면, 내부의 액정 분자가 방출광의 진행방향과 수직하게 배열됨으로써 방출광을 차단하여 광 투광도가 감소된다. 이에 따라, 도 13과 같이, 광 패턴층(130, 도 2 참조)에 의해 패턴화된 방출광은 광량 조절 부재(140)를 통과하면서 광량이 일부 손실됨과 동시에 확산되어 사용자에게 균일한 조명으로 시인될 수 있다.

제어부(150)는 제2 조명모드시 광량 조절 부재(140)에 전원을 인가하여 광 투광도를 증가시킬 수 있다. 제어부(150)는 광량 조절 부재 구동부(180)를 제어하여 광량 조절 부재(140)에 공급되는 전류량을 증가시킨다. 이에 따라, 광량 조절 부재(140) 내부의 액정 분자가 방출광의 진행방향과 평행하게 배열됨으로써 광 투광도가 증가된다.

상기의 경우, 도 14와 같이 광 패턴층(130)에 의해 패턴화된 방출광이 실내로 직접 조사되므로 사용자에게 특정한 형상을 갖는 조명으로 시인될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 광 패턴층(130)을 통과하면서 패턴화된 방출광이 제어부(150)의 제어에 따라 광량 조절 부재(140)에 의해 실내로의 광 투광도가 조절될 수 있다. 따라서, 광 투광도가 증가되는 경우 패턴 조명인 제1 조명모드로 작동되며, 광 투광도가 감소된 경우에는 균일한 조명인 제2 조명모드로 작동됨으로써, 하나의 조명장치로 패턴 조명과 균일한 조명을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 제어부(150)는 광량 조절 부재(140)에 인가되는 전류량을 조절하여 조명의 밝기를 제어할 수 있다. 제어부(150)는 광량 조절 부재(140)에 인가되는 전류량을 조절하여, 방출광의 진행방향과 이루는 액정 배열의 각도를 조절함으로써 조명의 밝기를 제어한다.

물론, 제어부(150)는 광원 구동부(170)에 제어신호를 보내 발광유닛(120)의 광원에 공급되는 전류량을 조절함으로써 조명의 밝기를 변화시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 제어방법에 대해 살펴본다.

먼저, 사용자로부터 조명장치의 조명모드를 입력받는다.(S1)

입력된 조명모드가 제1 조명모드인 경우, 광량 조절 부재(140)에 공급되는 전원을 차단하여 광 투광도를 감소시킨다. 이에 따라 광 패턴층(130)에 의해 패턴화된 방출광은 광량 조절 부재(140)를 통과하면서 광량이 일부 손실됨과 동시에 확산되어 사용자에게 균일한 조명으로 시인된다.(S1A, S1B)

입력된 조명모드가 제2 조명모드인 경우, 광량 조절 부재(140)에 공급되는 전원을 인가하여 광 투광도를 증가시킨다. 이때, 광량 조절 부재(140)가 투명한 상태가 될 때까지 전원을 공급한다. 이에 따라, 광 패턴층(130)에 의해 패턴화된 방출광이 광량 조절 부재(140)를 통해 광 손실없이 실내로 직접 조사되므로 사용자에게 특정한 형상을 갖는 패턴 조명으로 시인될 수 있다.(S2A, S2B)

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

110 : 케이스 120 : 발광유닛
121 : 회로기판 122 : 광원
123 : 광 가이드 부재 128 : 반사부재
130 : 광 패턴층 140 : 광량 조절 부재
150 : 제어부 160 : 전원부

Claims

회로기판 및 상기 회로기판에 실장된 LED를 포함하는 발광유닛;
상기 발광유닛으로 전원을 공급하기 위한 전원부;
상기 LED의 방출광 중 일부를 투과시키고, 나머지를 반사시켜 광 패턴을 구현하는 광 패턴층;
상기 전원부와 전기적으로 연결되며, 상기 광 패턴층을 투과한 빛의 투광도를 조절하기 위한 광량 조절 부재;
및
사용자로부터 조명모드를 입력받아,
상기 광량 조절 부재에 공급되는 전원을 차단하여 광 투광도를 감소시키며 상기 광 패턴을 노출시켜, 사용자가 외부에서 균일한 조명을 볼 수 있는 제1 조명모드 또는 상기 광량 조절 부재에 전원을 인가하여 광 투광도를 증가시키며 상기 광 패턴을 확산시켜, 사용자가 외부에서 패턴 조명을 볼 수 있는 제2 조명모드로 작동되도록 상기 광량 조절 부재로 전원을 공급하거나 차단하도록 상기 전원부를 제어하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광량 조절 부재는 전원 인가에 의해 내부의 액정 배열이 가변됨에 따라 상기 광 투광도가 조절되는 고분자 분산형 액정필름인 것을 특징으로 하는 조명장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
제1 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 투명 부재로 작동되고, 제2 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 확산 부재로 작동되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광유닛은 상기 LED를 둘러싸도록 상기 회로기판에 마련된 광 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 5 항에 있어서,
상기 LED의 높이와 상기 광 가이드 부재의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 5 항에 있어서,
상기 LED는 상기 광 가이드 부재의 측면 방향으로 빛을 조사하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 5 항에 있어서,
상기 광 패턴층은 상기 광 가이드 부재와 상기 광량 조절 부재 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 8 항에 있어서,
상기 광 패턴층은 상기 광 가이드 부재의 일면 또는 상기 광 가이드 부재의 일면과 마주보는 광량 조절 부재의 일면에 마련되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광유닛과 상기 광량 조절 부재 사이에는 소정의 두께를 갖는 공기층이 마련되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회로기판에는 상기 LED로부터 조사된 빛을 광 패턴층으로 반사시키기 위한 반사부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
회로기판과, 광 패턴을 구현할 수 있도록 상기 회로기판의 소정 위치에 각각 실장된 복수의 LED 및 상기 복수의 LED를 둘러싸도록 상기 회로기판에 마련된 광가이드부를 포함하는 발광유닛;
상기 발광유닛으로 전원을 공급하기 위한 전원부;
상기 전원부와 전기적으로 연결되며, 상기 LED로부터 조사된 빛의 투광도를 조절하기 위한 광량 조절 부재; 및
사용자로부터 조명모드를 입력받아,
상기 광량 조절 부재에 공급되는 전원을 차단하여 광 투광도를 감소시키며 상기 광 패턴을 노출시켜, 사용자가 외부에서 균일한 조명을 볼 수 있는제1 조명모드 또는 상기 광량 조절 부재에 전원을 인가하여 광 투광도를 증가시키며 상기 광 패턴을 확산시켜, 사용자가 외부에서 패턴 조명을 볼 수 있는 제2 조명모드로 작동되도록 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 복수의 LED는 상기 광 가이드 부재의 측면 방향을 따라 빛을 조사하도록 마련되고, 상기 회로기판의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 서로 다른 방향으로 빛을 조사하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 12 항에 있어서,
상기 광량 조절 부재는 전원 인가에 의해 내부의 액정 배열이 가변됨에 따라 상기 광 투광도가 조절되는 고분자 분산형 액정필름인 것을 특징으로 하는 조명장치.
삭제
제 12 항에 있어서,
제1 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 투명 부재로 작동되고, 제2 조명모드에서 상기 광량 조절 부재는 확산 부재로 작동되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
삭제
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