KR20120001767A - 환경 광과 태스크 광을 조합하는 조명기구 - Google Patents

환경 광과 태스크 광을 조합하는 조명기구 Download PDF

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light
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luminaire
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optical
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KR1020117024749A
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Inventor
매튜 엘. 벰브리지
조지 에프 왓슨
오스카 에. 페나
스테파노 마르자노
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

이용자에 의한 물리적 조작을 통해 환경 광을 태스크 광으로 전환하는 조명기구(1)가 개시된다. 조명기구는 환경 광 효과를 생성하는 OLED 광원들(5) 및 태스트 광 효과를 생성하는 LED 광원들(6)을 포함한다.

Description

환경 광과 태스크 광을 조합하는 조명기구{LUMINAIRE COMBINING AMBIENT LIGHT AND TASK LIGHT}
본 발명은 조명기구에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 환경 광과 태스크 광을 조합하는 조명기구에 관한 것이다.
환경 광과 태스크 광을 조합하는 조명기구들은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 알려진 조명기구들에는, 예를 들면, 책을 조명하도록 실질적으로 광을 아래쪽으로 향하게 하고 아래쪽으로 광의 초점을 맞추는(예를 들면, 할로겐 광원에 기초한) 독서 광 및 분산된 배경 광을 제공하기 위해 광을 위쪽으로 천장을 향하게 하는 배경 광(예를 들면, 백열 또는 할로겐 광원)을 조합한 장치들이 있다. 전형적으로 각각의 광원은 자신의 광 피팅(light fitting)에 제공되는데, 여기서 양쪽 광 피팅 모두는 하나의 조명기구에 조합될 수 있다. 일반적으로, 양쪽 광원 모두는 - 즉, 독서 광 및 배경 광 - 개별적으로 제어가능하다. 예를 들면, 독서 광은 개별적인 온/오프 스위치를 가질 수 있고, 배경 광에는 통합된 온/오프 조광 스위치(dimmer switch)가 제공될 수 있다.
상기 유형의 조명기구들에서, 서로 다른 광원들은 단일 지점으로부터 발생된 조명을 의미하는 점원들(point sources)이다. 추가의 반사기들 및/또는 분산기들이 광 빔을 다시 성형하기 위해 이용될 수 있다. 그러함에도 불구하고, 각각의 광 빔 - 독서 광 빔 및 배경 광 빔 - 에 걸친 광 분산 프로파일은 일반적으로 일정하다. 따라서, 본 발명은 양쪽 광원들 모두가 "균일한 조명"에 적용되는 것을 제한한다.
본 발명을 설명하기 위해, 용어 "태스크 광"는 공부, 사무실 작업, 카드 놀이 등의 태스크를 실행하기에 적합한 광을 의미한다. 본 발명을 설명하기 위해, 용어 "환경 광"은 배경 조명(예를 들면, 천장들 또는 벽들과 같은 주변 요소들의 조명을 통한 간접 광) 또는 장식 조명(예를 들면, 벽에 장착되는 장식 조명기구들로부터 잘 알려진 그것의 특정 색깔 및/또는 모양 조합을 통한 추가적인 가치를 갖는 직접 광)을 생성하기에 적합한 광을 의미한다. 일반적으로, 태스크 광 및 환경 광은 상이한 광 품질로 경험된다.
본 발명의 일 양태에 따라, 태스크 광을 제공하기 위한 태스크 광 모듈 및 환경 광 또는 장식 광을 제공하기 위한 환경 광 모듈을 포함하는 조명기구가 제공되는데, 여기서, 태스크 광 모듈은 적어도 하나의 점 광원(point light source)을 포함하고, 환경 광 모듈은 적어도 하나의 표면 광원(surface light source)을 포함한다. 선호되는 실시예에서, 태스크 광 모듈은 LED(Light Emitting Diode 광원)를 포함하고, 환경 광 모듈은 OLED(Organic Light Emitting Diode 광원)를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 조명기구는 태스크 광 모듈 및 환경 광 모듈을 포함하는 광 픽스처(light fixture) 및 조명기구를 환경에 포지셔닝시키고 광 픽스처를 지지하기 위한 베이스(base)를 포함한다. 베이스는 구체적으로 책상 위에 장착, 바닥에 장착, 벽에 장착, 또는 천장에 장착되도록 적응될 수 있다. 광 픽스처는 베이스에 관련하여 움직일 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 움직임은 태스크 및/또는 환경 광을 환경으로 방향을 재배치하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 움직임은 또한 태스크 광 모듈과 환경 광 모듈의 각각의 광 모듈들에 의해 생성되는 태스크 광 량 대 환경 광 량의 비를 동적으로 제어하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 조명기구의 광 출력은 광 픽스처가 제 1 포지션(예를 들면, 책상 위에 또는 바닥에 장착되는 조명기구들에 대하여 수직 포지션)에 있을 때 100% 환경 광 대 0% 태스크 광일 수 있고, 광 픽스처가 제 2 포지션(예를 들면, 책상 위에 또는 바닥에 장착되는 조명기구들에 대하여 수평 포지션)에 있을 때 100% 태스크 광 대 0% 환경 광일 수 있다. 그 목적을 위해, 포지션 및/또는 움직임 탐지 수단들이 베이스에 관련하여 광 픽스처의 포지션 및/또는 변위(displacement)를 탐지하고, 광 픽스처의 포지션 또는 변위에 기초하여 적어도 하나의 태스크 광원 또는 적어도 하나의 환경 광원의 각각에 대한 광 출력을 설정하기 위해 제공될 수 있다. 회전 센서들 또는 MEMS 기반 가속도계와 같은 포지션 및/또는 움직임 탐지 수단은 본 기술분야에서 잘 알려져 있으며 광 픽스처에 통합될 수 있다. 광 픽스처의 포지션 및/또는 변위에 기초하여 서로 다른 광원들의 광 출력을 제어하기 위해, 마이크로프로세서가 광 픽스처에 통합될 수 있다. 이 유형의 광 제어의 장점은 조광기 등과 같은 추가적인 이용자 인터페이스를 필요로 하지 않으면서, 조명기구와 이용자의 물리적 상호작용(예를 들면, 광 픽스처를 독서 포지션에 두는 것)과 원하는 광 출력(예를 들면, 태스크 광을 독서를 위해 생성하는 것) 간의 직관적이고 직접적인 링크를 생성한다는 것이다. 즉, 이용자가 광 픽스처를 수직 포지션에서 수평 포지션으로 움직이면서, 광 출력이 환경/장식 광에서 태스크 광으로 자동으로 변한다. 광 픽스처의 포지션과 광 출력의 유형(예를 들면, 환경 광, 태스크 광, 또는 그들의 조합) 간의 상관관계 및 전위 곡선들(transition curves)은 이용자에 의해 구성가능하거나 선택가능한 각각의 조명기구 유형에 대하여 미리 설정되어 있을 수 있다. 전위 곡선들은 특정 광 픽스처 포지션들 주변에 하나 이상의 히스테리시스 영역들(hysteresis areas)을 포함할 수 있는데, 여기서, 광 출력 특징들은 변하지 않는다. 이 히스테리시스 영역들은 사실 이용자에 의해 원하는 광 픽스처 포지션들을 설정하거나 원하는 광 출력을 선택하기 위한 허용오차(tolerance)에 대응한다. 예를 들면, 100% 태스크 광에 대한 광 픽스처 포지션 주변의 약 ±10도 회전각의 히스테리시스는 이용자가 이 광 상태를 설정하기 쉽게 하고, 광 출력의 양 또는 유형에 영향을 주지 않으면서 ±10도 회전각의 제한 내에서 광 출력의 방향을 정하는 것을 쉽게 할 수 있다.
조명기구를 온/오프 스위칭하는 것은 예를 들면, 조명기구의 온/오프 태핑 제어를 위한 베이스 내에 또는 광 픽스처 상에 위치한 독립적인 근접 센서(proximity sensor)를 이용함으로써 광 픽스처의 포지션 또는 음직임으로부터 독립적으로 실행될 수 있거나, 광 픽스처의 포지션 또는 움직임 제어에 통합될 수 있는데, 즉, 예를 들면, 정 위치(home position)로 언급되는 특정 포지션은 조명기구의 오프 상태에 연관될 수 있다. 후자의 경우에, 광 픽스처가 그것의 정 위치 밖으로 움직일 때, 조명기구는 자동으로 스위치 온될 수 있다. 또한, 조명기구를 동작시키는 것에 다소의 허용오차를 생성하기 위해, 정 위치에 히스테리시스가 제공될 수 있다.
광 픽스처는 날(blade) 모양 외형, 즉, 평균 두께가 평균 길이 및 폭보다 상당히 좁은 구조를 가질 수 있다. 이 날은 "광 날"로 또한 언급될 것이다. 바람직한 실시예에서, 광 날은 그것의 폭보다 매우 긴데, 즉, 광 날의 평균 길이 대 평균 폭의 종횡비는 1:1 보다 매우 높고, 5:1 보다 높은 것이 바람직하고, 10:1 보다 높은 것이 더욱 바람직하다.
광 날은 피봇 중심(pivoting point) 둘레에서 광 날을 회전시키는 힌지에 의해 조명기구의 베이스에 직접 연결될 수 있거나, 지지 암(arm)과 같은 중간 부재에 의해 조명기구의 베이스에 간접적으로 연결될 수 있다. 후자의 경우에, 광 날은 지지 암의 한쪽 끝에 선회가능하게 연결될 수 있고, 한편 지지 암의 다른쪽 끝은 베이스에 선회가능하게 또는 고정적으로 연결될 수 있다.
날 모양 광 픽스처의 장점은 광 픽스처가 적어도 하나의 실질적으로 평편한 표면 및 하나 이상의 광원들이 통합될 수 있는 적어도 하나의 둘러싸는 에지를 포함한다는 것이다. 다른 디자인 옵션들이 가능하며, 각각은 광 출력의 서로 다른 조합을 제공한다. 예를 들면, 날은 날의 에지를 따르는 복수의 태스크 광원들 및/또는 날의 평편한 표면에 통합된 복수의 환경 광원들의 통합을 허용한다. 보다 구체적으로, 예를 들면, 환경 광은 날 표면에 통합된 개별적으로 제어가능한 사각-사이즈 OLED 광원들의 선형 어레이로부터 생성될 수 있고, 각각의 OLED는 실질적으로 광 날 폭의 사이즈를 갖는다. 예를 들면, 태스크 광은 날의 에지 내에 또는 환경 광의 반대쪽 날 표면에 통합되는 개별적으로 제어가능한 LED들의 선형 어레이로부터 생성될 수 있다. 또한 OLED 또는 LED 광원들의 복수의 어레이들이 이용될 수 있다. 광원들의 어레이는 태스크 광 및/또는 환경 광에 추가되는 전 범위의 서로 다른 정적/동적 광 효과들을 가능하게 한다. 정적 광 효과의 예는 좌측에서 우측으로의 광 날에 걸친 선형 광 출력 그레디언트 어두움-대-밝음을 생성하는 광 빔일 수 있다. 동적 광 효과의 예는 좌측에서 우측으로의 광 날에 걸친 주행 광(running light)을 생성하는 광 빔 또는 광 날에 걸쳐 움직이는 구름낀 하늘의 시뮬레이션일 수 있다. 동적 광 구성들은 오직 환경 광 모듈에 대해서만 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 적절한 광 효과를 생성하도록 개별적인 광원들 모두를 제어하기 위해, 마이크로프로세서가 이용될 수 있다. 마이크로프로세서는 날 모양 광 픽스처에 통합되는 것이 바람직하다. 특정 광 효과를 선택 또는 활성화하기 위한 이용자 이용작용을 구현하는 서로 다른 방식들이 있을 수 있다. 일례에서, 광 날에 필수적인 이용자 상호작용이 이용될 수 있다. 이 이용자 상호작용은 광 날에 통합된 터치 패드 또는 광원들의 어레이들 중 하나의 한쪽 끝 또는 날의 에지에 통합된 근접 센서에 기초할 수 있다. 터치 패드를 동작시키거나 근접 센서 주변의 영역을 태핑함으로써 다른 광 효과로 스위칭하거나 미리 구성된 광 효과들의 세트를 순환하도록 마이크로프로세서에 명령할 수 있다. 다른 예에서, 이용자 이용작용은 광원들에 의해 생성되는 광 효과들을 제어하도록 마이크로프로세서와 무선 통신함으로써 구축될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 환경 및/또는 태스크 광에 채색된 광의 이용을 포함한다. 예를 들면, 환경 광은 어떤 추가적인 적색을 포함할 수 있으며(마음을 안정시키기 위해), 태스크 광은 어떤 추가적인 청색을 포함할 수 있다(집중을 향상시키기 위해). OLED 기술은 채색된 광을 생성하기에 매우 적합하며, 예를 들면, (강도 다음의) 또한 색깔 제어가능한 적층된 RGB OLED 구조들을 이용한다. LED 기술에서, RGB LED 어셈블리들이 광원들의 어레이를 생성하기 위해 - 아마도 백색 LED들에 추가하여 - 이용될 수 있다. 환경 광 및/또는 태스크 광의 색깔은 고정되거나 이용자 제어가능할 수 있다. 연관된 이용자 인터페이스와 컬러를 제어하는 서로 다른 방법은 본 기술분야에서 알려져 있다. 일례는 생성된 광 색깔의 직관적인 원격 제어를 위한 필립스 리빙컬러스(Philips LivingColors)에 이용되는 컬러 링(color ring)이다.
도 1은 본 발명에 따른 책상 위에 또는 바닥에 장착되는 조명기구를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 벽에 장착되는 조명기구를 나타내는 도면.
도 1은 본 발명에 따른 책상 위에 또는 바닥에 장착되는 조명기구(1)를 나타낸다. 그것은 책상 위나 바닥 위에 조명기구를 포지셔닝하기 위한 베이스(2) 및 날 형태의 광 픽스처(4)를 포함한다. 광 픽스처(4)는 지지 암(3)에 선회가능하게 연결되고, 지지 암(3)은 베이스(2)에 선회가능하게 연결된다. 도 1a 내지 도 1c에 나타낸 바와 같이, 광 픽스처(4)는 지지 암(3)에 관련하여 회전될 수 있다. 광 픽스처(4)는 날 모양 광 픽스처(4)의 표면에 통합되는 OLED 광원들(5)의 어레이를 포함한다. 도 1C에 나타낸 바와 같이, 광 픽스처(4)는 또한 날 모양 광 픽스처(4)의 반대쪽 표면에 통한된 LED 광원들(6)의 어레이를 포함한다. 광 픽스처(4)가 실질적으로 수직 포지션에 있으면(도 1a에 나타낸 바와 같음), 조명기구는 그것의 OLED 광원들의 어레이로부터 '환경 광만의' 효과를 생성한다. 광 픽스처가 실질적으로 수평 포지션에 있으면(도 1c에 나타낸 바와 같음), 조명기구는 그것의 LED 광원들의 어레이로부터 '태스크 광만의' 효과를 생성한다. '환경 광만의'로부터 '태스크 광만의'로의 전위는 광 픽스처(4)의 회전각에 선형일 수 있지만, 또한 비-선형일 수도 있다. 일례에서, 0 도와 90 도 사이의 광 픽스처(4)의 회전만을 고려한다면, 광 픽스처가 45 도 회전할 때까지 '환경 광만의' 광 효과가 유지되고, 그 후 환경 광이 점차적으로 태스크 광으로 바뀐다. 회전각이 80도 이상일 때, '태스크 광만의' 광 효과에 이를 수 있다.
마찬가지로, 도 2는 본 발명에 따른 벽에 장착되는 조명기구(11)를 나타낸다. 그것은 조명기구를 벽에 장착하기 위한 베이스(12) 및 날 형태의 광 픽스처(14)를 포함한다. 광 픽스처(14)는 지지 암(13)에 선회가능하게 연결되고, 지지 암(13)은 베이스(12)에 선회가능하게 연결된다. 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 바와 같이, 광 픽스처(14)는 지지 암(13)에 관련하여 및/또는 베이스(12)에 관련하여 회전될 수 있다. 광 픽스처(14)는 날 형상 광 픽스처(14)의 표면에 통합된 OLED 광원들(15)의 어레이를 포함한다. 도 2c에 나타난 바와 같이, 광 픽스처(14)는 또한 날 형상 광 픽스처(14)의 에지(바람직하게는 아래쪽으로 향하는 에지)에 통합된 LED 광원들(16)의 어레이를 포함한다. 광 픽스처(14)가 실질적으로 베이스(12) 및 지지 암(13)과 일렬로 포지셔닝되면, 즉, 실질적으로 벽에 포지셔닝되면(도 1a에 나타냄), 조명기구는 그것의 OLED 광원들의 어레이로부터 '환경 광만의' 효과를 생성한다. 광 픽스처가 벽으로부터 멀어지게 움직이면(도 1c에 나타냄), 조명기구는 그것의 LED 광원들의 어레이로부터 '태스크 광만의' 효과를 생성한다. '환경 광만의'에서 '태스크 광만의'로의 전위는 베이스(12)에 관련한 (사실상 벽에 관련한) 광 픽스처(14)의 회전각에 선형이거나, 또한 비-선형일 수 있다. 일례에서, 광 픽스처(14)가 ± 15도의 허용오차 윈도우를 포함하여 베이스(12)에 관련하여 포지션 윈도우 75 도 내지 115 도로 움직이면(즉, 베이스에 평행함), '태스크 광' 효과가 생성될 수 있다.
도 2c에 나타낸 바와 같이, 광 픽스처(14)는 환경 광 효과를 생성하는 광원들의 복수의 어레이들을 가질 수 있다. 나타낸 실시예에서, 광 픽스처(14)는 날 모양 광 픽스처(14)의 제 1 표면에 통합된 OLED 광원들(15)의 어레이(총 18개의 OLED들이 도시됨) 및 날 모양 광 픽스처(14)의 반대쪽 표면에 통합된 측면 발광 광 가이드들(17)의 어레이(총 3개의 광 가이드들이 도시됨)를 포함한다. 각각의 광 가이드들은 예를 들면, LED 광원에 그것의 양쪽 끝 중 한쪽 끝에서 시각적으로 연결될 수 있다. 도 2의 실시예는 벽을 향하고 있지 않은 OLED들의 어레이에 의해 생성되는 장식 광 및 벽쪽을 향하고 있는 광 가이드들의 어레이에 의해 생성되는 배경 광의 가능한 조합을 나타낸다. 광 픽스처(14)가 베이스(12)에 실질적으로 (예를 들면, ± 15도의 회전 허용오차 윈도우를 포함함) 평행하게 움직일 때, 조합된 장식 및 배경 광 효과가 활성화될 수 있다.
1: 조명기구 2: 베이스
3: 지지 암 4: 광 픽스처
5: OLED 광원들

Claims (10)

  1. 광 픽스처(lighting fixture)(4, 14)를 포함하는 조명기구(1)에 있어서,
    상기 광 픽스처(4, 14)는 태스크 광(task light)을 제공하기 위한 태스크 광 모듈(6, 16)과 환경 또는 장식 광을 제공하기 위한 환경 광 모듈(5, 15)을 추가로 포함하고,
    상기 태스크 광 모듈(6, 16)은 적어도 하나의 점 광원(point light source)을 포함하고, 환경 광 모듈(5, 15)은 적어도 하나의 표면 광원을 포함하는, 광 픽스처(4, 14)를 포함하는 조명기구(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 점 광원은 LED이고, 상기 적어도 하나의 표면 광원은 OLED인, 광 픽스처(4, 14)를 포함하는 조명기구(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 조명기구(1)는 조명기구를 환경에 포지셔닝(positioning)하고 상기 광 픽스처(4, 14)를 지지하기 위한 베이스(base)(2, 12)를 추가로 포함하고, 상기 광 픽스처(4, 14)는 상기 베이스(2, 12)에 관련하여 움직일 수 있는, 광 픽스처(4, 14)를 포함하는 조명기구(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 베이스(2, 12)에 관련한 상기 광 픽스처(4, 14)의 회전, 전위, 또는 포지션 중 적어도 하나를 탐지하기 위한 센서; 및
    - 상기 센서로부터의 출력에 기초하여, 상기 태스크 광 모듈(6, 16)로부터의 광 출력 및 상기 환경 광 모듈(5, 15)로부터의 광 출력을 동적으로 제어하기 위한 프로세서를 추가로 포함하는, 광 픽스처(4, 14)를 포함하는 조명기구(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 태스크 광 모듈(6, 16)은 LED 광원들의 어레이를 포함하고, 상기 환경 광 모듈(5, 15)은 OLED 광원들의 어레이를 포함하고, 각각의 광원은 개별적으로 제어가능한, 광 픽스처(4, 14)를 포함하는 조명기구(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명기구는 또한 상기 조명기구(1)를 자동으로 스위칭 오프하기 위한 정 위치(home position)를 갖는, 광 픽스처(4, 14)를 포함하는 조명기구(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정 위치는 상기 베이스(2, 12)에 관련한 상기 광 픽스처(4, 14)의 미리 규정된 포지션이고, 상기 조명기구(1)는 상기 정 위치에 있을 때 자동으로 스위칭 오프되고 상기 정 위치에 있지 않을 때 자동으로 스위칭 온되는, 광 픽스처(4, 14)를 포함하는 조명기구(1).
  8. 환경을 조명하기 위한 방법에 있어서:
    - 조명기구를 상기 환경에 포지셔닝하기 위한 베이스 및 적어도 하나의 태스크 광 모듈 및 적어도 하나의 환경 광 모듈을 지지하기 위한 광 픽스처를 갖는 상기 조명기구를 제공하는 단계;
    - 상기 베이스에 관련한 상기 광 픽스처의 회전, 전위, 또는 포지션 중 적어도 하나를 탐지하는 단계; 및
    - 상기 베이스에 관련한 상기 광 픽스처의 탐지된 회전, 전위, 또는 포지션에 기초하여, 상기 적어도 하나의 태스크 광 모듈로부터의 광 출력 및 상기 적어도 하나의 환경 광 모듈로부터의 광 출력을 제어하는 단계를 포함하는, 환경을 조명하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 베이스에 관련한 상기 광 픽스처의 탐지된 회전, 전위, 또는 포지션에 기초하여, 태스크 광 출력 대 환경 광 출력의 비를 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 환경을 조명하기 위한 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    - 상기 베이스에 관련한 상기 광 픽스처의 탐지된 회전, 전위, 또는 포지션을 조명기구 정 위치에 대응하는 상기 광 픽스처의 미리 규정된 포지션과 비교하는 단계; 및
    - 상기 광 픽스처가 상기 미리 규정된 포지션으로 움직일 때 상기 조명기구를 스위칭 오프하고, 상기 광 픽스처가 상기 미리 규정된 포지션 밖으로 움직일 때 상기 조명기구를 스위칭 온하는 단계를 추가로 포함하는, 환경을 조명하기 위한 방법.
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