KR20110024873A - 디밍 기능을 갖는 조명장치 - Google Patents

디밍 기능을 갖는 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디밍 기능을 갖는 조명장치에 관한 것으로, 본 발명은 길이 방향으로 연장되며 측면에는 홀이 형성된 엘이디 지지 바, 상기 엘이디 지지 바의 상부에 부착되며, 상면에는 복수의 엘이디가 설치되는 엘이디 기판, 상기 엘이디 지지 바의 내부에 실장되며 상기 엘이디 기판과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 엘이디를 구동시키는 엘이디 구동부, 상기 엘이디 구동부에 장착되며, 상기 엘이디 지지 바의 홀을 통해 일부가 엘이디 지지 바의 외부로 돌출되어 다이얼의 움직임에 의해 상기 복수의 엘이디의 밝기 조정이 가능한 디밍 다이얼을 포함한다.
조명장치, 엘이디, 디밍, 다이얼, 구동부

Description

디밍 기능을 갖는 조명장치{lighting apparatus with diming function}
본 발명은 디밍 기능을 갖는 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변 환경에 따라 엘이디의 빛 세기를 조정할 수 있는 디밍 기능을 갖는 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명 장치는 전기에너지를 빛 에너지로 변환하여 어두운 곳에서도 물체를 식별할 수 있도록 하는 것으로, 이러한 조명장치는 여러 가지 형태로 제조되고 있으며 종래에는 백열등을 이용하거나 형광등을 이용한 조명장치가 주로 사용되어 왔다.
백열등은 제조비가 저렴하지만 전기에너지를 빛 에너지로 변환함에 있어서 많은 열이 발생하게 되어 최근에는 사용이 지양되고 있고, 형광등은 백열등에 비해 에너지 전환 효율이 높아 전력 소비가 적지만 점등 시에 많은 시간이 소요되고 수명이 짧은 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 수명이 반영구적이고 낮은 전력으로 높은 조도를 얻을 수 있는 엘이디(LED: Light Emitting Diode, 발광 다이오드) 가 개발되고 있다.
엘이디 반도체의 빠른 처리 속도와 낮은 전력소모 등의 장점을 갖고, 환경 친화적이면서도 에너지 절약효과가 높아서 차세대 전략제품으로 각광받고 있다.
엘이디 소자는 P형과 n형의 반도체의 접합으로 이루어져 있으며, 전압을 가하면 전자(electron)와 정공(hole)의 결합으로 반도체의 밴드 갭(band gap)에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 일종의 광전자 소자이다.
최근에는 다양한 색상의 엘이디가 개발되어 천연색의 디스플레이가 가능하여 옥외용 대형 전광판이나, 교통신호등, 자동차 계기판, 가전제품, 네온 대체 간판, 의료 장비, 경고 및 유도등과 같은 다양한 곳에 적용되고 있다.
한, 엘이디 전구는 기존의 백열등이나 형광등에 비해 약 10~15% 정도의 낮은 전력소모와 100,000시간 이상의 반영구적인 수명, 화경 친화적인 특성을 가짐으로 인해 조명기구로서도 각광을 받고 있다.
종래 조명기구는 전용 드라이브 회로가 설치된 인쇄회로기판에 복수의 엘이디가 일렬로 배열된 형태로서, 복수의 엘이디의 빛의 세기(휘도)를 개별적으로 조정할 수 없기 때문에 환경에 비해 엘이디의 빛이 강할 경우 소비전력이 증가할 수 있으며, 환경에 비해 엘이디의 빛이 약할 경우 조명 기능을 제대로 수행하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 주변 환경에 따라 엘이디의 빛 세기를 조정할 수 있는 디밍 기능을 갖는 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 길이 방향으로 연장되며 측면에는 홀이 형성된 엘이디 지지 바, 상기 엘이디 지지 바의 상부에 부착되며, 상면에는 복수의 엘이디가 설치되는 엘이디 기판, 상기 엘이디 지지 바의 내부에 실장되며 상기 엘이디 기판과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 엘이디를 구동시키는 엘이디 구동부, 상기 엘이디 구동부에 장착되며, 상기 엘이디 지지 바의 홀을 통해 일부가 엘이디 지지 바의 외부로 돌출되어 다이얼의 움직임에 의해 상기 복수의 엘이디의 밝기 조정이 가능한 디밍 다이얼을 포함하는 디밍 기능을 갖는 조명장치가 제공된다.
본 발명의 실시 예에서는 조명장치에 디밍 다이얼을 장착함으로써, 주변 환경에 따라 복수의 엘이디의 빛 세기를 적절하게 조정할 수 있다.
또한, 디밍 다이얼을 엘이디를 구동하는 구동부에 직접적으로 장착하고, 디밍 다이얼의 일부를 조명장치의 외부로 돌출하여 사용자가 용이하게 복수의 엘이디의 빛 세기를 조정할 수 있다.
더하여, 디밍 다이얼을 엘이디를 구동하는 구동부에 직접적으로 장착함으로써, 엘이디 구동부와 디밍 다이얼을 연결하기 위한 별도의 전원선이 필요하지 않아 제조 단가를 감소시킬 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 기능을 갖는 조명장치에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 기능을 갖는 조명장치의 측면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 기능을 갖는 조명장치의 분해 사시도 이고, 도 3은 도 1의 A-A'축 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B'축 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 디밍 기능을 갖는 조명장치는 길이 방향으로 연장되는 엘이디 지지 바(110)와, 엘이디 지지 바(110)의 상면에 부착되며 상면에 복수의 엘이디(121)가 설치되는 엘이디 기판(120)과, 엘이디 지지 바(110)의 양단부에 결합되는 한 쌍의 소켓(130)과, 엘이디 지지 바(100)의 내부에 실장되며 엘이디 기판(120)과 전기적으로 연결되어 복수의 엘이디(121)의 구동을 제어하는 엘이디 구동부(140)와, 엘이디 지지 바(110)의 측면에 부착되어 다이얼 조정에 의해 상기 복수의 엘이디(121)의 밝기 조정이 가능한 디밍 다이얼(150)과, 엘이디 지지 바(110)의 측면에 부착되어 복수의 엘이디(121)에 인가/차단 가능한 전원 스위치(160)를 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 엘이디 지지 바(110)는 일정 길이를 가지며 내측에는 엘이디 구동부(140)를 수용할 수 있는 수용부(111)가 형성되어 있다.
엘이디 지지 바(110)의 상면은 엘이디 구동부(140)가 통과할 수 있는 수용홀(112)과, 수용홀(112)의 둘레에 형성되어 엘이디 기판(120)을 지지할 수 있는 지지대(113)로 이루어져 있다.
엘이디 지지 바(110)의 양단면은 소켓(130)의 수용홈(131)에 삽입된다.
엘이디 기판(120)에는 복수의 엘이디(121)가 균등 간격으로 배열되어 있으며, 엘이디 기판(120)의 양단부와 엘이디 구동부(140)의 양단부는 전기선(170)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.
이때, 엘이디 기판(120)의 양단부와 엘이디 구동부(140)의 양단부가 각각 전 기적으로 연결된 것으로 도시하였으나, 본 발명에서는 엘이디 기판(120)과 엘이디 구동부(140)의 어느 한 단부가 서로 전기적으로 연결되어 있어도 전기적으로 연결되어 있다고 할 수 있다.
엘이디 지지 바(110)의 양단부에는 소켓(130)이 억지 끼움되며, 이를 위해 소켓(130)의 일측에는 엘이디 지지 바(110)의 양단부가 삽입되는 수용홈(131)이 형성된다. 그리고, 소켓(130)의 타측에는 외부로부터 전원이 인가되는 전원단자(132)가 형성된다. 전원단자(132)는 한 쌍의 소켓(130) 중 적어도 하나의 소켓(130)에는 형성되어 있어야 한다.
외부의 전원은 전원단자(132)를 통해 엘이디 구동부(140)로 인가된다.
엘이디 지지 바(110)의 측면에는 디밍 다이얼(150)을 외부로 통과시키는 통과홀(115)이 형성되어 있으며, 통과홀(115)의 일측에는 소켓(130)을 통해 엘이디 구동부(140)로 인가되는 전원을 인가/차단할 수 있는 전원스위치(160)가 장착되는 장착홀(116)가 구비되어 있다.
전원스위치(160)는 엘이디 지지 바(110)의 측면에 장착되어, 소켓(130)을 통해 엘이디 구동부(140)에 전원이 인가된 상태에서도 사용자가 전원스위치(160)를 조작하여 용이하게 복수의 엘이디(121)를 온/오프할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디밍 다이얼(150)의 중심축(151)은 엘이디 구동부(140)에 직접 연결되어 있으며, 디밍 다이얼(150)의 다이얼부(152)는 엘이디 지지 바(110)의 통과홀(115)을 통해 외부로 돌출된다. 사용자는 조명장치의 외부로 돌출된 디밍 다이얼(150)을 움직일 수 있으며, 엘이디 구동부(140)는 디밍 다이 얼(150)의 움직임에 따라 복수의 엘이디(121)로 인가되는 전압을 제어하여 복수의 엘이디(121)의 밝기(휘도)를 조정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 조명장치에 디밍 다이얼(150)을 장착함으로써, 주변 환경에 따라 복수의 엘이디(121)의 빛 세기를 조정할 수 있다.
또한, 디밍 다이얼(150)을 엘이디 구동부(140)에 직접적으로 장착함으로써, 엘이디 구동부(140)와 디밍 다이얼(150)을 연결하기 위한 별도의 전원선이 필요하지 않다. 이로 인해, 사용자가 용이하게 복수의 엘이디(121)의 빛 세기를 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 조명장치의 단가를 감소시킬 수 있다.
엘이디 구동부(140)는 엘이디 지지 바(110)의 내부에 실장되며, 엘이디 기판(120) 및 소켓(130)의 전원단자(132)와 전기적으로 연결되어 있다.
엘이디 구동부(140)에는 디밍 다이얼(150)이 직접적으로 연결되어 있다. 사용자가 디밍 다이얼(150)의 다이얼부(152)를 움직이면 중심축(151)이 회전하고, 엘이디 구동부(140)에서는 중심축(151)의 회전 정도를 통해 다이얼부(152)의 움직임 정도를 판단할 수 있다.
엘이디 구동부(140)에서는 디밍 다이얼(150)의 움직임 정도에 대응하여 복수의 엘이디(121)에 인가되는 전압을 제어한다. 그러면, 사용자가 조정한 디밍 다이얼(150)의 움직임 정도에 따라 복수의 엘이디(121)의 빛의 세기가 조정되게 된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 구동부(140)의 개략적인 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 엘이디 구동부(140)는 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키는 전압 변환부(141)와, 직류 전압에 포함된 역률을 보정하는 역률 보상부(142)와, 디밍 다이얼(150)의 움직임에 대응하여 복수의 엘이디(121)에 인가되는 전압을 조정하는 엘이디 전원 제어부(143)를 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 전원 제어부(143)의 개략적인 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 엘이디 전원 제어부(143)는 입력 전압(Vin)에 연결되는1차 코일(L1)과, 1차 코일(L1)에 연결되는 메인 스위치(Q1)와, 디밍 다이얼(150)의 다이얼부(152) 움직임 정도를 감지하는 다이얼 감지기(10)와, 다이얼 감지기(10)의 신호에 따라 메인 스위치(Q1)의 듀티(duty)를 제어하는 스위치 제어기(20)를 포함한다.
엘이디 전원 제어부(143)는 다이얼 감지기(10)의 감지값에 따라 스위치 제어기(20)에서 메인 스위치(Q1)의 듀티를 제어함으로써, 권선비에 따라 2차 코일(L2)에 유기되어 출력되는 출력 전압(Vout)을 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 주변 환경에 비해 복수의 엘이디(121)의 밝기(휘도)가 밝은 경우, 사용자는 디밍 다이얼(150)을 빛의 세기를 낮추는 방향으로 조정한다.
이때, 조정된 디밍 다이얼(150)의 움직임 정도는 디밍 다이얼(150)과 직접 연결된 엘이디 구동부(140)의 다이얼 감지기(10)에서 감지된다. 다이얼 감지기(10)는 하향 조정된 감지값을 스위치 제어기(20)로 출력한다. 스위치 제어기(20)는 메인 스위치(Q1)의 온(on) 타임을 증가시킨다. 그러면, 메인 스위치(Q1)를 통해 입력 전압(Vin)이 접지로 빠져나가 1차 코일에 걸리는 전압이 감소하여, 2차 코일에 유 기되는 전압도 감소하게 된다. 2차 코일에 유기되는 전압이 감소하면 커패시터(C1)에 충전되는 전압이 감소하여 엘이디 전원 제어부(143)의 출력 전압(Vout)이 감소하므로, 출력 전압(Vout)에 따라 복수의 엘이디(121)의 빛의 세기는 감소하게 된다.
반대로, 주변 환경에 비해 복수의 엘이디(121)의 밝기(휘도)가 어두운 경우, 사용자는 디밍 다이얼(150)을 빛의 세기를 높이는 방향으로 조정한다.
다이얼 감지기(10)는 상향 조정된 감지값을 스위치 제어기(20)로 출력한다. 스위치 제어기(20)는 메인 스위치(Q1)의 온(on) 타임을 감소시킨다. 그러면, 메인 스위치(Q1)를 통해 입력 전압(Vin)이 접지로 빠져나가는 시간이 짧아져 1차 코일에 걸리는 전압이 증가하게 된다. 1차 코일에 걸리는 전압이 증가함에 따라 2차 코일에 유기되는 전압도 증가하여 커패시터(C1)에 충전되는 전압이 증가한다. 이로 인해, 복수의 엘이디(121)의 빛의 세기는 증가하게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 디밍 다이얼(150)의 움직임에 따라 엘이디 전원 제어부(143)의 메인 스위치(Q1)의 듀티를 제어하고, 메인 스위치(Q1)의 듀티에 따라 복수의 엘이디(121)에 인가되는 전압이 변화함으로써, 간단한 회로 구현으로 복수의 엘이디(121)의 빛의 세기를 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 기능을 갖는 조명장치의 측면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 기능을 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A축 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B축 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 구동부의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 전원 제어부의 개략적인 구성도이다.

Claims (6)

  1. 길이 방향으로 연장되며 측면에는 홀이 형성된 엘이디 지지 바,
    상기 엘이디 지지 바의 상부에 부착되며, 상면에는 복수의 엘이디가 설치되는 엘이디 기판,
    상기 엘이디 지지 바의 내부에 실장되며 상기 엘이디 기판과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 엘이디를 구동시키는 엘이디 구동부, 및
    상기 엘이디 구동부에 장착되며, 상기 엘이디 지지 바의 홀을 통해 일부가 엘이디 지지 바의 외부로 돌출되어 다이얼의 움직임에 의해 상기 복수의 엘이디의 밝기 조정이 가능한 디밍 다이얼을 포함하는 디밍 기능을 갖는 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디밍 다이얼은 상기 엘이디 구동부에 장착되는 중심축과 상기 엘이디 지지 바의 외부로 돌출되는 다이얼부를 포함하는 디밍 기능을 갖는 조명장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디 지지 바의 측면에 장착되어 상기 복수의 엘이디의 온/오프를 제어하는 전원스위치를 더 포함하는 디밍 기능을 갖는 조명장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디 지지 바의 양단부에 결합되는 한 쌍의 소켓, 및
    상기 한 쌍의 소켓 중 적어도 하나의 소켓에는 상기 엘이디 구동부로 전원을 인가하는 전원단자가 구비되어 있는 디밍 기능을 갖는 조명장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디 구동부는,
    교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 전압 변환부,
    상기 전압 변환부의 직류 전압에 포함되는 역률을 보상하는 역률 보상부, 및
    상기 디밍 다이얼의 움직임에 대응하여 상기 역률 보상부의 출력 전압을 조정하여 상기 복수의 엘이디에 인가하는 엘이디 전원 제어부를 포함하는 디밍 기능을 갖는 조명장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 엘이디 전원 제어부는,
    상기 역률 보상부의 출력 전압을 입력 전압으로 하는 1차 코일,
    상기 1차 코일에 흐르는 전압이 유기되는 2차 코일,
    상기 1차 코일에 연결되는 메인 스위치,
    상기 디밍 다이얼의 움직임을 감지하는 다이얼 감지기, 및
    상기 다이얼 감지기의 감지값에 대응하여 상기 메인 스위치의 듀티를 제어하는 스위치 제어기를 포함하는 디밍 기능을 갖는 조명장치.
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