본 발명을 실시예 첨부도면에 따라서 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 고휘도(8000 mcd(칸델라) 정도)인 백색 (white) 엘이디와 호박색(amber) 엘이디를 하나의 발광기에 함께 설치하여 불빛의 광색을 혼합하고, 백색 엘이디와 호박색 엘이디 들의 구동 시간을 제어하여 조도를 조절하는 혼합 광색 전기스탠드를 제공한다. 실시 예에서 상기 백색 엘이디와 호박색 엘이디는 3 대 1 의 비율로 설치하였다.
본 발명은 8000 mcd인 고휘도 백색 엘이디와 호박색 엘이디와 EEFL램프 (Exerior Electrode Flourescent Lamp)를 하나의 발광기에 함께 설치하여 불빛의 광색을 혼합하고, 백색 엘이디와 호박색 엘이디 들의 구동 시간을 제어하여 조도를 조절하고, 지외선 발생이 적은 혼합 광색 전기스탠드를 제공한다.
본 발명에서 광원으로 이용되는 EEFL 램프는 벌브 외부에 설치된 전극이 램프 내에 플라즈마를 유도하여 빛을 발생시킨다. 본 발명에 채용되는 EEFL램프는 열 발생이 적고, 램프 수명이 형광등의 5배 정도이고, 소비전력이 일반 램프의 60% 이하이고, 관경 8mm, 길이 250mm로, 1m 거리에서 70룩스의 조도를 보이는 램프로 특히 눈부심이 적다.
도1은 본 발명 조명장치를 적용한 스탠드의 실시예 이다. 도1에서 스탠드는 보디와 발광기를 지지하는 기대(11)와; 발광기를 기대 상부에 지지하는 폴(15)과; 폴 상부에 장착된 발광기(21)로 구성하였다.
상기 기대(11)의 내부에 공간부(13)를 조성하여 제어부(51)와; 전원부(41)를 내장하고; 기대(11)의 안면(12)에 파워 온 오프용 터치스위치(53)와; 제어스위치(60)와; 문자표시용 LCD(56)와; 조도표시부(54)와; 색온도 표시부(55)를 배치하여 장착한다.
상기 제어스위치(60)는 자동/수동 선택스위치(61); 조도스위치(62); 온도 스위치(63); 올림스위치(64); 내림스위치(65)이다. 상기 조도표시부(62)와 색온도표시부(63)는 실시 예에서 5개의 발광다이오드 이다. 상기 폴(15)에 관절부(16)를 설치한다.
제어부(51)는 마이콤(52)에 탑재되는 제어 프로그램과; 터치스위치(53)를 감시하여 스탠드 전원을 개폐하고, 제어스위치(60)의 상태를 감시하여 대응된 제어를 행하고, 표시용 LCD(56)를 프로그램에 따라 구동하고; 조명선택에 따라 발광기(21) 구동용 드라이버들(57a,57b,57c)를 제어하고, 전원부 절환스위치(45)를 제어하고, 필요정보를 롬에 저장하여 재 구동시 참조하는 마이콤(52)과; 전원 온오프 신호를 발생시키는 터치 스위치(53)와; 주변조도 검출을 위한 조도센서(53a)와; 조명 제어를 위한 제어스위치(60)와; 제어신호에 따라 발광기(21)를 구동하는 구동드라이버(57a,57b,57c)와; 조도표시부(54)와; 색온도표시부(55)와; 마이콤(52)의 제어에 따라 시간 및 조도 등을 표시하는 LCD(56)로 구성하였다.
상기 제어스위치(60)의 실시예는 자동/수동 선택스위치(61); 조도선택스위치(62); 색온도선택스위치(63); 올림스위치(64); 내림스위치(65)로 구성하였다.
전원부(41)는 AC 상용 전류를 직류로 변환하여 제어부(51)와 발광기(21)에 제공하고 동시에 전류 상태를 마이콤(52)에 제공하는 SMPS(42)와; 상용전류를 제공하는 전원코드(43)와; 스탠드를 손전등과 같이 사용하고자 할 때 전원코드를 SMPS(42)에서 분리할 수 있게 하는 커넥터(44)와; 마이콤(52)의 제어 및 구동용으로 사용되는 축전지(46)와; 마이콤(52)의 제어신호에 따라 SMPS의 직류를 축전지(46)와 제어부(51) 및 발광기(24)에 제공하거나, 축전지(46)의 전류를 제어부(51) 및 발광기(24)에 제공하는 스위치(45)로 구성하였다.
본 발명 스탠드 실시 예에서 발광기는 두개의 발광기(21,21)를 조합 하였다.
도3의 발광기(21)는 커버(22)내에 기판(23)을 설치하고 기판(23)에 지지체(23a)로서 다수의 고휘도 엘이디(24a,24b)를 배열하고, 편광필터(27)를 설치하고, 기판(23)의 평면을 반사면(28)으로 조성 하였다. 도3에서 발광기(21)에 40개의 엘이디를 설치하여 광원 1m 거리에서 최소조도 500/2 룩스에서, 최대조도 1280/2 룩스까지 구동할 수 있다. 도3에서 백색 엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)를 동시에 구동하므로 조명 불빛은 혼합 광색을 나타낸다. 도3에서 백색 엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)의 구동 펄스폭(시간)을 다르게 조절하면 광색이 변화된다. 또한 백색 엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)의 구동 펄스폭을 함께 조절하여 조도를 변화 시킨다. 이러한 램프들의 구동 펄스폭 조절은 마이컴(52)에 탑재되는 제어프로그램에 이루어 진다.
도4의 발광기(21)는 커버(22)내에 기판(23)을 설치하고 기판(23)에 다수의 고휘도 엘이디(24a,24b)를 배열하고, 커버 양단의 소켓(25)에 지지되는 EEFL 램프(24c)를 설치하고, 커버의 내면을 반사면(28)으로 조성하고, 편광필터(27)를 설치하여 구성 하였다. 도4에서 백색 엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)와 EEFL 램프를 동시에 구동하므로 조명 불빛은 혼합 광색이 된다. 백색 엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)의 구동 펄스폭을 다르게 조절하면 광색이 변화된다. 백색 엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)의 구동 펄스폭을 함께 조절하면 조도가 변화된다.
도5의 발광기(21)는 커버(22)내에 소켓(25)을 설치하고, 소켓에 다수의 EEFL 램프(24c)를 설치하고, 커버 내면을 반사면(28)으로 조성하고, 편광필터(27)를 설치 하였다. 도5에서 EEFL 램프로서 만 조명이 이루어 진다.
도6, 도7, 도8 예에서 발광기(21,21)를 폴(15) 상단에 장착하는 연결부는 조명장 조절을 위한 3축연결부(31)로 구성하여 발광기(21,21)의 조명장을 자유롭게 조성 할 수 있다. 구체적으로 3축연결부(31)는 폴(15)에 Z축(32)으로 제1절을 지지하고, 제1절상의 Y축(33)으로 제2절을 지지하고, 제2절 양측 두개의 X축(34)으로 제3절을 지지하고, 두개의 제3절에 두 발광기(21,21)의 커버(22)를 지지시켜 발광기의 발광장을 3차원 공간 임의의 방향으로 향하게 하고 동시에 두 발광기(21,21)의 대응 상태를 임의로 조작 할 수 있다. 도6 (A),(B)의 사용상태에서 두 발광기(21,21)를 짧게 모아 붙여 책상 위를 집중 조명 한다. 도7 사용상태에서 지면이 넓은 문서를 볼 때 발광기(21,21)를 좌우로 벌려 책상 위를 넓게 조명 한다. 도8상태에서 두 발광기(21,21)의 불빛을 비추는 방향을 외측에 맞추어 책상 위를 간접 불빛으로 조명하고 있다.
도3 실시예의 발광기(21)는 8000 mcd(미리칸델라)의 밝기로 구동되는 백색 엘이디 30개, 호박색 엘이디 10개를 좌우 발광기(21)에 설치하여 도합 80개의 고휘도 엘이디에 의한 스탠드 용 발광기이다.
상기 10개의 호박색 엘이디(24b)와 30개의 백색 엘이디(24a)는 실시예 실험에서 등가의 발광 색도로 평가되었다.
마이콤(52)에 프로그램 되고 내장된 롬에 저장된 발광기(21)의 구동조도는 검출된 주변조도의 120~300% 조도로 발광기(21)를 구동하되, 주변조도가 400룩스 미만일 때에는 광원 1m 거리에서 500룩스가 되도록 발광기를 구동하고, 주변조도가 1000룩스 이상일 때에는 광원 1m거리에서 1280룩스가 되도록 발광기(21)를 구동제어 하는 것이다. 마이콤(52)에 프로그램 되고 내장된 롬에 저장된 발광기(21)의 기본 광색은 백색 엘이디와 호박색 엘이디를 동일한 펄스폭으로 구동하여 얻는 광색이다.
램프 점등 스위치인 터치스위치(53)를 터치하면 제어부(51) 마이콤(52)은 스위치(53) 신호를 검출하고 자동 조명모드를 실시한다.
자동조명 모드에서 마이콤(52)은 조도센서(53a)의 값을 검출하고, 롬에 저장된 자동모드 조도 값과 광색 값을 읽어 들이고, 검출조도와 조도 값과 광색 값을 반영한 엘이디 램프 구동 펄스폭을 백색엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)에 대해 각각 산출하고, 산출된 펄스 값에 따라 구동드라이버(57a)와 구동드라이버 (57b)를 통해 엘이디 램프들(24a)와 램프(24b)를 구동하여 설정된 조도와 광색으로 조명을 실시한다.
발광기(21)에 눈부심 완화용 EEFL램프(24c)가 포함된 경우 마이콤(52)은 상기 제어와 동시에 구동드라이버 (57c)를 제어하여 EEFL램프(24c)를 구동한다.
수동모드, 자세히는 수동 조도 및 광색 선택모드는 마이컴(52)이 참조하는 내부 롬의 조도 값과 광색 값을 적용하고 자동모드에 의해 발광기를 구동한 상태에서, 제어 스위치(60)의 조작이 있으면 이를 검출하여 수동모드로 전환한 다음 조도와 광색 조절 제어를 행한다.
구체적으로 마이콤(52)은 제어스위치(60) 중앙의 자동/수동 선택 스위치(61)의 상태 정보를 참조한다. 스위치(61)는 토글스위치이다. 스위치(61)의 상태정보는 마이콤(52)에 포함된 롬에 저장되어있다. 상품이 처음 출시될 때 롬에 저장된 상태는 자동모드이다. 스위치(61)를 한번 누르면 롬에 저장된 모드를 수동모드로 갱신한다. 다시 한번 누르면 롬에 저장된 모드를 자동모드로 갱신한다.
수동제어모드에서 사용자는 먼저 조도스위치(62)를 누른 다음 올림스위치(64)나 내림스위치(65)를 누른다.
상기 조작을 감시하는 마이콤(52)은 조도스위치(62)을 선택하고 올림스위치(64)를 선택하면 상태정보로 롬에 저장된 조도 값을 한 단위 윗 단계로 값을 가산하고, 반대로 내림스위치(65)를 선택하면 기존 조도 값을 한 단계씩 차감 한후 갱신된 조도로 램프들을 변경 구동한다. 실시 예에서 최소 조도가 500 룩스이고, 최대조도가 1200 룩스이고, 조절 단계가 5단계 이므로 매 단계 조도는 140 룩스이다. 따라서 처음 구동상태의 조도가 500 룩스의 대응 값이었고, 이 구동 상태에서 조도스위치(14)를 선택한 후 올림스위치(64)을 처음 누르면 640 룩스로, 다시 올림스위치를 누르면 780 룩스로, 다시 올림스위치를 누르면 920 룩스로, 다시 올림스위치를 누르면 1060 룩스로, 다시 올림스위치를 누르면 1200 룩스 조도로 구동되도록 엘이디 구동 펄스폭을 갱신하고, 내림스위치를 누르면 위와 역 순으로 조도를 차감하여 램프들을 구동한다. 마이콤(52)은 상기 조도 갱신과정에서 매 갱신된 단계에 대응되는 조도표시부 램프를 구동하여 사용자에게 현재 구동중인 조도를 알려준다.
백색 엘이디(24a)와 호박색 엘이디(24b)의 구동 펄스폭 변경에 의한 광색 조절은 먼저 색온도 스위치(63)를 누른 다음 올림 스위치(64)나 내림스위치(65)를 눌렀을 때 마이콤(52)이 이를 감지하여 제어 한다.
색온도스위치(63)를 선택하고 올림스위치(64)를 선택하면 상태정보로 롬에 저장된 광색 단계를 한 단위 위 단계로 상승시키고, 반대로 내림스위치(65)를 선택하면 광색 단계를 차감하여 갱신된 광색으로 램프들을 구동한다.
실시 예에서 최소 색온도가 캘빈온도로 2500 K이고 캘빈온도, 최대 색온도가 캘빈온도 6000 K이고, 색온도 조절 단계가 5단계 이므로 매 단계 색온도는 캘빈온도 700 K 이다.
따라서 색온도스위치(63)를 선택하였을 때 램프구동에 적용된 광색이 색온도 2500 K에 대응된 구동펄스 값 이었다면 백색엘이디(24a)들은 최소밝기인 500 mcd로 구동하고, 호박색엘이디는 최대밝기인 8000 mcd로 구동하여 전체적인 색온도가 2500 K의 광색으로 엘이디 램프들을 구동한다 (백색의 엘이디(24a)와 호박색의 엘이디(24b)의 최대 밝기는 8000 mcd이다). 이 상태에서 광색 올림스위치를 누르면 백색 엘이디(24a)는 500 mcd에서부터 1500mcd씩 밝기가 단계적으로 올라 가도록 구동펄스 폭을 제어하며, 호박색의 엘이디(24b)는 8000 mcd에서 부터 1500 mcd씩 밝기가 단계마다 내려 가도록 구동펄스 폭이 제어된다. 이때 백색 엘이디와 호박색 엘이디의 구성비가 상이하므로 조도의 변동이 수반된다. 번 발명은 상기 조도 변동의 폭을 줄이기 위해 EEFL램프(24c)를 설치하여 엘이디 램프들과 함께 구동한다. 광색 내림의 과정은 상기와 역과정이다.
마이콤(52)은 상기 강색 갱신과정에서 매 갱신된 단계에 대응되는 색온도 표시부 램프(55)를 구동하여 사용자에게 현재 구동중인 광색을 알려준다.
본 발명 스탠드에 설치한 LCD(56)는 평상시 시계의 기능과 온도표시의 기능으로서 사용되며 알람을 예약할 때 디스플레이로 사용된다.
마이콤(52)는 내장된 시계를 참조하여 현재시간을 LCD(65)에 표시하고, 시계 수정 제어프로그램을 호출하여 현재시간을 셋업 또는 갱신한다.
제어부에 온도센서를 부가하고 사용자 인터페이스에서 사용자가 마이콤(52)에 온도계 선택신호를 제공하게 하여 LCD를 온도 표시장치로 활용하게 할 수 있다.
제어부에 부저를 부가하고 사용자 인터페이스에서 사용자가 마이콤(52)에 알람 선택신호를 제공하게 하여 LCD를 부저 구동시간 셋업 장치로 활용하고, 지정된 시간에 부저를 구동하고, 동시에 스탠드의 램프를 점등하거나 소등하게 할 수 있다.
상기 SMPS(42)는 전원코드(43)와 커넥터(44)를 통해 제공되는 교류를 DC12V, 또는 필요 전압의 전류로 변환하여 마이콤(52)의 제어에 따라 축전지(46)와 스탠드에 공급한다. 구체적으로 제어부(51) 마이콤(52)은 SMPS(42)에서 AC전류 ON상태를 검출하면 절환 스위치(45)를 제어하여 SMPS(42)에서 제공되는 직류 전원을 램프 구동드라이버(57)와 축전지(46)에 제공하고, 상기 AC전류 OFF상태를 검출하면 절환 스위치(45)를 제어하여 축전지(46)의 전류를 구동드라이버(57)에 제공한다. 이러한 제어는 본 발명 스탠드를 손전등과 같이 사용할 수 있게 한다. 구체적으로 커넥터(44)가 연결되고 AC전류가 SMPS에 공급되면 램프는 교류전류를 정류한 전류에 의해 구동되고 동시에 축전지를 충전하며, SMPS가 교류에서 차단되면 축전된 전지의 전원으로 램프를 구동하게 되므로 이때 사용자는 스탠드를 손전등과 같이 이동하면서 조명하는 장치로 사용할 수 있는 것이다.