KR20140134182A - 통신 모듈을 포함하는 조명 장치 - Google Patents

Abstract

실시예는 기둥 형상을 가지며 양 단에 양 단에 배치되어 외부로부터 전원을 수신하는 단자부를 포함하는 조명 모듈, 그리고 상기 조명 모듈의 단자부를 관통하여 상기 조명 모듈과 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 전달하는 통신 모듈을 포함하는 조명 장치를 제공한다. 따라서, 조명 모듈에 무선 통신 모듈을 탈착 가능하게 형성함으로써, 조명 모듈의 조명부의 교체 시에 통신 모듈을 탈착하여 보존할 수 있어 비용이 절감된다. 또한, 조명 모듈이 튜브 타입인 경우 통신 모듈을 단자부에 형성함으로써 방사기능을 향상시킬 수 있다.

Description

통신 모듈을 포함하는 조명 장치{The lighting apparatus having the communication module}

본 발명은 통신 모듈 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.

일반적으로 조명장치를 점등 또는 소등시키기 위해 조명장치와 유선으로 연결된 스위치를 직접 수동으로 조작하였다. 상기와 같은 경우, 거동이 불편한 환자나 노약자 또는 스위치에 손이 닿지 않는 어린이가 상기 조명장치를 점등 또는 소등시키는 데에 불편함이 있었다.

최근에는 상기와 같은 불편함을 해소하기 위해 리모컨 등과 같은 원격제어장치를 이용하여 조명장치를 점등 또는 소등시키거나 조명의 세기 등을 조절할 수 있는 조명장치가 출시되고 있다.

조명 시장이 다양화됨에 따라, 조명장치의 특성(색온도, 디밍값, 밝기 등)을 선택적으로 제어하거나, 다양한 무선 통신 방식(Zigbee, WiFi, BLUETOOTH 등) 중에서 속도/거리/소비 전력 등을 고려한 통신 방식의 선택 요구가 증가하고 있다.

또한, 사용자의 명령을 수신/처리/전송하는 통신 모듈이 조명장치와 일체로 되어 있어 조명장치 내의 전원 부 (Power Supply Unit, PSU) 고장 또는/및 조명장치 내의 LED, 일반조명기기, 제어부 등에 고장이 발생한 경우, 상기 통신 모듈을 포함한 조명장치를 모두 교체해야 한다.

또한, 튜브 타입의 조명장치의 경우, 전원제어부가 등기구 내의 금속함에 포함되어 있거나, 히트싱크와 결합되어 있어, 무선 방사가 제한되거나, 노이즈에 의한 신뢰성이 저하된다.

실시예는 튜브 타입의 조명 장치에 탈착 가능한 통신 모듈을 제공한다.

실시예는 기둥 형상을 가지며 양 단에 양 단에 배치되어 외부로부터 전원을 수신하는 단자부를 포함하는 조명 모듈, 그리고 상기 조명 모듈의 단자부를 관통하여 상기 조명 모듈과 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 전달하는 통신 모듈을 포함하는 조명 장치를 제공한다.

실시예에 따르면, 조명 모듈에 무선 통신 모듈을 탈착 가능하게 형성함으로써, 조명 모듈의 조명부의 교체 시에 통신 모듈을 탈착하여 보존할 수 있어 비용이 절감된다.

또한, 조명 모듈이 튜브 타입인 경우 통신 모듈을 단자부에 형성함으로써 방사기능을 향상시킬 수 있다.

실시예는 통신 모듈 내의 무선통신부에서 다양한 무선 통신 방식(Zigbee, WiFi, BLUETOOTH 등)이 선택적으로 구현되도록 함으로써, 속도/거리/소비 전력 등을 고려하여 최적의 무선 통신 방식을 선택하여 사용함으로써 효과적인 데이터 송수신 및 제어를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 조명 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 도 1의 조명 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 무선 컨트롤러의 구성도이다.
도 4는 도 1의 통신 모듈의 구성도이다.
도 5는 도 1의 통신 모듈의 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 통신 모듈의 상면도 및 측면도이다.
도 7은 도 6의 통신 내부의 인쇄회로기판의 상면도이다.
도 8은 도 2의 조명 모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 단자부의 확대도이다.
도 10은 전원제어부의 구성도이다.
도 11은 도 10의 전원제어부의 상세회로도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 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.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명은 조명 모듈에 착탈가능한 통신 모듈을 포함하는 조명 시스템을 제공한다.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참고하여 조명 시스템을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 조명 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 1의 무선 컨트롤러의 구성도이고, 도 4는 도 1의 통신 모듈의 구성도이다.

도 1을 참고하면, 실시예에 따른 조명 시스템은 무선컨트롤러(300) 및 조명 장치(100)를 포함한다.

상기 무선컨트롤러(300)는 사용자 명령을 입력하기 위한 입력수단으로써 무선 네트워크를 통하여 사용자의 명령에 따른 제어 신호를 통신 모듈(400)에 전송한다.

상기 무선컨트롤러(300)는 리모트 컨트롤러 또는 스마트폰 등일 수 있다.

상기 무선컨트롤러(300)와 통신 모듈(400) 사이의 무선 네트워크는 무선 환경에 따라 결정될 수 있다.

조명 무선 제어로서 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 또는 지웨이브(Z-wave) 등의 네트워크가 적용될 수 있다.

상기 무선컨트롤러(300)는 도 3과 같은 구성을 가질 수 있다.

도 3을 참고하면, 상기 무선컨트롤러(300)는 모드 전환부(301), 메모리부(303), 전원/충전부(305), 제어부(307) 및 송/수신부(309)를 포함한다.

모드 전환부(301)는 동작 모드 전환, 예를 들어 리모콘의 일반적인 기능을 수행하다가 조명 장치(100)제어 전환을 수행할 수 있다.

상기 메모리부(303)는 운용 및 통신 제어 프로그램/프로토콜 등이 저장되어 있을 수 있다.

상기 전원/충전부(305)는 무선컨트롤러(300)의 동작을 위하여 충전 및 전원을 제공한다.

송/수신부(309)는 제어부(307)로부터 제공되는 사용자 명령을 설정되어 있는 무선 네트워크를 통하여 조명 장치(100)의 통신 모듈(400)로 전송한다.

제어부(307)는 상기 메모리부(303)의 저장 데이터를 이용하여 모드 전환부(301), 전원/충전부(305) 및 송/수신부(309)의 동작을 제어한다.

상기 조명 장치(100)는 도 2와 같은 구성을 가진다.

상기 조명 장치(100)는 조명부를 포함하는 조명 모듈(500) 및 상기 무선컨트롤러(300)와 송수신하여 제어 신호를 전송하는 통신 모듈(400)을 포함한다.

상기 조명 장치(100)를 구성하는 통신 모듈(400)은 도 2와 같이 조명 모듈(500)의 단자부에 형성되는 삽입홀(511)에 삽입 고정되어 제어 신호를 전달하는 착탈식으로 구현된다.

상기 조명 장치(100)는 상기 통신 모듈(400)의 인터페이스부(450)의 복수의 핀이 관통하여 내부에서 삽입 고정되는 삽입홀(521)를 포함한다.

상기 삽입홀(511)는 도 2와 같이 표면에 노출되어 있을 수 있으며, 조명 모듈(500)의 전원제어부(도시하지 않음)와 내부에서 연결될 수 있다.

이와 같이 조명 장치(100)의 통신 모듈(400)이 조명 모듈(500)과 착탈식으로 구성되어 조명 모듈(500) 중 광원부(530) 또는 전원제어부의 전원 공급부의 교체 시에 통신 모듈(400)을 재사용할 수 있다.

상기 조명 장치(100)는 장방형의 튜브 타입(tube type)의 조명 모듈(500)을 포함하며, 길이 방향으로 연장되는 바 타입(bar type)의 광원부(530) 및 상기 광원부의 양 단에 형성되는 두 개의 단자부(520)를 포함한다.

상기 광원부(530)는 내부에 공간을 가지는 튜브 타입, 즉, 기둥형으로서, 단면이 원형, 호형 또는 다각형일 수 있으며, 바람직하게는 원형일 수 있다.

상기 광원부(530)의 형상은 확산부재(510)의 형상에 의해 결정되며, 상기 확산부재(510) 내의 공간에 광원부(530) 및 전원제어부(560)가 수납되어 있다.

상기 확산부재(510)의 양 단에 형성되는 단자부(520)는 동일한 형상을 가지며, 상기 기둥형의 확산부재(510)의 양단을 덮으며 형성된다.

상기 단자부(520)는 상기 확산부재(510)의 일단을 덮는 커버부(522) 및 상기 커버부(522)로부터 돌출되어 외부 전원과 연결되는 소켓부(523)를 포함한다.

상기 소켓부(523)는 도 2와 같이 적어도 2개의 핀을 포함할 수 있으며, 외부 전원과 연결되어 조명 모듈(500)의 입력 전원을 수신한다.

이와 같이 통신 모듈(400)이 단자부(520)와 연결되어 종래의 금속함 내에 매립되는 구성을 배재할 수 있어 무선 방사 성능을 확보할 수 있다.

이러한 조명 모듈(500)의 형상에 대하여는 이후에 상세히 설명한다.

통신모듈(400)은 도 4와 같은 구성을 가진다.

상기 통신 모듈(400)은 하나의 하우징로 구성되며, 하우징 안에 하나의 유닛을 이루며 안테나부(410), 무선 통신부(430) 및 인터페이스부(450)가 형성되어 있다.

안테나부(410)는 상기 무선컨트롤러(300)로부터 무선 네트워크를 통해 전송되는 제어신호를 수신한다.

무선 통신부(430)는 상기 안테나부(410)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 따라 상기 조명 모듈(500)로 전송될 복수의 출력 신호를 생성한다.

상기 무선 통신부(430)는 상기 무선 네트워크의 종류에 따라 상기 안테나부(410)의 제어 신호를 분석하는 통신집적회로를 포함한다.

즉, 상기 통신 모듈(400)은 결정되어 있는 무선 네트워크 환경에 따라 특정통신집적회로를 선택하여 통신 모듈(400) 내에 실장할 수 있다.

상기 통신집적회로는 지그비, 지웨이브, 와이파이 또는 블루투스 등의 통신 방식 중 적어도 하나를 지원할 수 있다.

인터페이스부(450)는 상기 무선 통신부(430)로부터 출력되는 복수의 출력 신호에 대응하는 복수의 핀을 포함한다.

상기 복수의 핀은 도 4와 같이 5개일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 통신 모듈(400)과 조명 모듈(500)의 인터페이스는 조명 제어 방식에 따라 각 핀의 출력 신호를 설정할 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참고하여 조명 모듈(500)에 삽입 고정되는 탈착식 통신 모듈(400)의 구성을 설명한다.

도 5는 도 1의 통신 모듈의 사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 통신 모듈의 상면도 및 측면도이고, 도 7은 도 5의 통신 모듈 내부의 인쇄회로기판의 상면도이다.

도 5 내지 도 7을 참고하면, 실시예의 통신 모듈(400)은 안테나부(410), 무선 통신부(430) 및 인터페이스부(450)가 집적되어 있는 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판의 일부를 수용하는 하우징(411, 431)으로 구성된다.

도 6과 같이 하우징(411, 431)은 인터페이스부(450)에 대응하는 영역을 외부로 돌출하며 상기 인쇄회로기판을 수용한다.

상기 하우징(411, 431)은 안테나부(410)가 수용되는 제1 수용부(411), 및 상기 제1 수용부(411)로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있으며, 상기 무선 통신부(430)를 수용하는 제2 수용부(431)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 수용부(411, 431)는 하나의 몸체로 형성되어 있을 수 있으며, 제1 방향(x)에 수직인 제2 방향(z)으로 결합되는 상부 몸체 및 하부 몸체의 결합체일 수 있다.

상기 하우징(411, 431)은 절연물질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 폴리이미드와 같은 리지드 타입의 플라스틱재로 형성될 수 있다.

제1 수용부(411)는 내부에 인쇄회로기판의 안테나부(410)를 수용하는 공간을 가지고, 제3 방향(y)으로 긴 장방형의 형상을 가진다.

상기 제1 수용부(411)는 제3 방향(y)으로의 제1폭(d1)이 20 내지 25mm, 바람직하게는 22mm일 수 있으며, 제1 방향(x)으로의 폭(d6)이 6 내지 7mm, 바람직하게는 6,4 내지 6.5mm일 수 있다. 또한 제1 수용부(411)의 제2 방향(z)으로의 높이(d4)는 7 내지 8mm, 바람직하게는 7.7mm일 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 변은 모따기되어 곡률을 가질 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 공간에 삽입되어 있는 인쇄회로기판은 안테나부(410)에 대응하는 안테나 영역을 포함한다.

상기 안테나 영역(410a)은 도 8과 같이 인쇄회로기판의 일단에 형성되어 있으며, 지지기판(432) 위에 패터닝되어 있는 안테나 패턴(415)을 포함한다.

상기 안테나 패턴(415)은 평판 역F 안테나 형태(Planar Inverted F Antenna; PIFA) 를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 안테나 패턴(415)은 모노폴 안테나(monopole antenna) 형태 또는 다이폴 안테나(dipole antenna) 형태 등으로 구현될 수도 있다.

이러한 안테나 영역(410a)은 지지기판(432)이 안테나의 유전몸체를 이루고, 상기 지지기판(432) 위에 안테나 패턴(415), 기판(432) 하부에 그라운드층(도시하지 않음) 및 유전몸체(432) 내부 또는 외부에 매칭패턴(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

안테나부(410)는 미리 정해진 주파수 대역의 신호 송수신을 위해 제공된다. 즉 안테나 패턴(415)은 일정 주파수 대역에서 공진하여 신호를 통과시킬 수 있다. 이러한 안테나 패턴(415)은 미리 정해진 기준 임피던스에서 공진한다.

이러한 안테나 패턴(415)은 그라운드층에 인접하여 일단이 급전점이 위치하도록 배치된다. 여기서, 급전점은 유전몸체인 기판(432)를 관통하여, 기판(432)의 하부면으로 연장될 수 있다. 이 때 안테나 패턴(415)은 적어도 하나의 곡절(曲折)부에 의해 구분되는 적어도 하나의 수평 성분 회로와 수직 성분 회로로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 안테나 소자(120)는 각각 미앤더(meander) 타입, 스파이럴(spiral) 타입, 스텝(step) 타입, 루프(loop) 타입 등 중 적어도 어느 하나의 전송 회로로 형성될 수 있다.

그라운드층은 안테나 패턴(415)의 접지를 위해 제공된다.

내부 또는 외부 매칭패턴은 안테나 패턴(415)의 임피던스를 기준 임피던스로 매칭시키기 위해 제공된다.

이와 같이 안테나부(410)를 평판형으로 형성함으로써 소형 통신 모듈(400)에 집적이 가능하다.

상기 안테나 패턴(415)은 전도성 물질, 구리, 알루미늄, 니켈, 몰리브덴 등의 금속을 포함하는 물질로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 수용부(411)로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있는 제2 수용부(431)는 제3 방향(y)으로의 폭(d2)이 17 내지 18mm, 바람직하게는 17.4 내지 17.5mm일 수 있으며, 제1 방향(x)으로의 폭(d7)이 18 내지 19mm, 바람직하게는 18 내지 18.2mm일 수 있다. 또한 제2 수용부(431)의 제2 방향(z)으로의 높이(d5)는 4.5 내지 5.2mm, 바람직하게는 5mm일 수 있다.

이와 같이 상기 제2 수용부(431)는 제1 수용부(411)보다 제3 방향(y)으로의 폭(d2)이 작아 제1 수용부(411)의 측면에 소정의 더미 공간이 형성되며, 제2 수용부(431)가 제1 수용부(411)보다 작은 높이(d5)를 가지므로, 제2 수용부(431)는 제1 수용부(411)로부터 단차를 가지며 형성될 수 있다.

상기 제2 수용부(431)는 내부에 인쇄회로기판의 무선통신부(430)를 수용하기 위한 공간을 가지는 기둥형으로 형성되며, 제2 수용부(431)는 도 5와 같이 직육면체의 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 수용부(411)의 측면에 형성되는 공간에는 고정부(413)가 형성되어 있다.

상기 고정부(413)는 도 6과 같이 제1 수용부(411)와 제2 수용부(431)의 면적 차에 의해 형성되는 더미 공간에 형성되며, 제1 수용부(411)의 측면으로부터 제1 방향(x)으로 돌출되어 있다.

상기 고정부(413)는 하우징(411, 431)의 몸체와 일체로 형성되어 일단에 삼각형의 돌기를 가지므로, 조명 모듈(500)과의 삽입 시에 걸림하여 고정력을 향상시킬 수 있다.

이러한 고정부(413)는 제2 수용부(431)의 양 측면에 각각 형성될 수 있으며, 삼각형의 돌기가 외부를 향하도록 서로 반대로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 수용부(431)의 공간에 삽입되어 있는 무선 통신부(430)에 대응하는 인쇄회로기판의 모듈 영역(430a)은 도 7과 같이 복수의 소자가 실장되어 있다.

상기 모듈 영역(430a)은 내부에 상기 무선컨트롤러(300)와 송수신을 위한 무선집적회로(435)이 실장되어 있으며, 상기 무선집적회로(435)는 무선 환경에 따라 지그비, 와이파이, 지웨이브 및 블루투스 등의 무선집적회로(435) 중 하나를 선택하여 실장할 수 있다. 이때, 상기 무선집적회로(435)의 종류에 따라 주변부의 수동소자 및 회로 구성은 가변될 수 있다.

상기 모듈 영역(430a)과 안테나 영역(410a)과의 경계 영역에는 외장형 안테나와의 연결을 위한 연결패턴(433)이 형성될 수도 있다.

상기 모듈 영역(430a)과 단자 영역(450a) 사이의 경계 영역에는 하우징(411, 431)과 인쇄회로기판의 고정을 위한 함몰부(436)가 형성되어 있으며, 상기 함몰부(436)는 하우징(411, 431) 내면에 형성되는 돌기와 결합한다.

한편, 상기 하우징(411, 431)의 제2 수용부(431)의 끝단으로 돌출되어 있는 인터페이스부(450)에 대응하는 인쇄회로기판의 단자 영역(450a)은 도 6a와 같이 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

상기 단자 영역(450a)은 상기 하우징(411, 431)의 끝단으로부터 제1 방향(x)으로의 폭이 3.5 내지 4.0mm의 길이(d8)를 가지고, 제3 방향(y)으로의 폭(d3)이 15mm의 길이를 가질 수 있다.

상기 단자 영역(450a)은 지지기판(432) 위에 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함하며, 상기 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 도시한 바와 같이 5개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 복수개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)이 형성되어 있는 경우, 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)은 임의의 수효로 그루핑되며, 단자 영역(450a)은 상기 그루핑된 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이의 지지기판(432)이 제거되어 있는 함몰부(455)를 포함한다.

상기 함몰부(455)를 기준으로 좌측에 형성되는 그루핑된 핀(452a, 452b)을 제1 핀부(451), 우측의 그루핑된 핀(454a, 454b, 454c)을 제2 핀부(453)로 정의한다.

상기 제1 핀부(451) 및 제2 핀부(451)는 서로 다른 수효의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함한다.

단자 영역(450a)이 5개의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 포함할 때, 상기 제1 핀부(451)가 2개의 핀(452a, 452b)을 포함하고, 상기 제2 핀부(453)가 3개의 핀(454a, 454b, 454c)을 포함할 수 있다.

이와 같이 복수의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 서로 다른 수효의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)을 갖도록 그루핑함으로써 통신 모듈(400)의 전면과 배면을 구분할 수 있다.

또한, 제1 핀부(451)와 제2 핀부(453) 사이에 함몰부(455)를 형성하여 제1 핀부(451)와 제2 핀부(453)의 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이에 형성되는 간섭을 줄일 수 있다.

상기 함몰부(455)의 폭은 0.9mm 이상일 수 있으며, 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)과 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c) 사이의 이격 폭은 0.8mm 이하로 설정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 제1 핀부(451)와 제2 핀부(453)의 경계에 지지기판(432)으로부터 돌출되는 돌기(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 단자 영역(450a)은 양 측변에 오목하게 함몰되어 있는 걸림홈(456)을 포함한다.

상기 걸림홈(456)은 도 7과 같이 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)이 형성되어 있지 않은 가장자리의 더미 영역에 형성될 수 있으나, 가장자리에 배치되는 핀(452a, 452b, 454a, 454b, 454c)의 일부가 함께 제거되어 걸림홈(456)을 형성할 수도 있다.

상기 걸림홈(456)은 상기 단자 영역(450a)이 조명 모듈(500)의 삽입홀(511)에 삽입될 때, 삽입홀(511) 내부의 벽면에 걸림하여 결합력을 향상시킬 수 있다.

하나의 상기 통신 모듈(400)을 구성하는 인쇄회로기판은 상기 무선집적회로(435)의 종류 및 조명부(530)의 조명제어 방식에 따라 회로패턴을 달리하며 형성될 수 있다.

따라서, 무선집적회로(435)의 종류와 조명제어 방식에 따라 복수의 인쇄회로기판이 형성되어 있을 때, 통신 모듈(400)의 하우징(411, 431)에 특정 인쇄회로기판을 선택적으로 결합하여 통신 모듈(400)을 구성할 수 있다.

이하에서는 도 8 내지 도 11을 참고하여 조명 모듈(500)을 설명하고, 조명 모듈(500)과 통신 모듈(400)의 결합방식을 설명한다.

도 8은 도 2의 조명 모듈의 분해 사시도이고, 도 9는 단자부(520)의 확대도이고, 도 10은 전원제어부의 구성도이며, 도 11은 도 10의 전원제어부의 상세회로도이다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 제1 실시예에 따른 상기 조명 모듈(500)은 튜브형 조명 모듈(500)로서, 내부에 공간을 가지는 기둥형의 확산부재(510), 확산부재(510) 내에 배치되는 광원부(530) 및 전원제어부(560), 및 상기 확산부재(510)의 양 단에 배치되는 단자부(520)를 포함한다.

상기 확산부재(510)는 투광성 수지 또는 글라스의 내면 또는 외면에 확산재가 도포되거나 프린트되어 광원부(530)로부터 방출되는 빛을 전면으로 확산한다.

상기 확산부재(510)에 도포되는 확산재는 복수의 확산입자를 포함할 수 있다.

상기 확산부재(510) 내의 공간에 바 타입(bar type)의 광원부(530)가 배치되어 있다.

상기 광원부(530)는 기판(532)과, 상기 기판(532)에 탑재되는 상기 복수의 발광 소자(531)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 발광 소자(531) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 각각 발광하는 적색, 녹색, 청색 또는 백색 발광 다이오드일 수 있으나, 그 종류나 수에 대해 한정하지는 않는다.

상기 조명 모듈(500)이 기둥 형상을 가질 때, 상기 복수의 발광 소자(531)는 길이 방향을 따라 배열될 수 있으며, 적어도 하나의 행을 이룰 수 있다.

상기 광원부(530)는 상기 기판(532)의 배면에 배치되는 상기 전원제어부(560)와 배선 등에 의해 전기적으로 연결되어 전원을 제공받음으로써 구동될 수 있다.

상기 광원부(530)의 하면에는 방열판(도시하지 않음)이 부착될 수 있으며, 상기 방열판에 의해 상기 광원부(530)에서 생성된 열이 더욱 효과적으로 방출될 수 있다.

상기 기판(532)의 배면에는 전원제어부(560)는 도 8과 같이 제어기판(561561) 및 상기 제어기판(561) 위에 실장되는 복수의 제어 소자(562)를 포함한다.

상기 제어기판(561)은 인쇄회로기판일 수 있으며, 상기 광원부(530)의 기판(532)과 연결되어 상기 광원부(530)에 전원을 공급한다.

상기 제어기판(561)은 광원부(530)의 기판(532)보다 작은 길이 및 면적을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제어기판(561)은 와이어를 통해 단자부(520)와 연결될 수 있으며, 상기 단자부(520)로부터 기준전원을 인가받는다.

상기 제어기판(561) 위에 제어신호를 수신하기 위한 커넥터(563) 및 복수의 제어 소자(562)가 실장되어 있다.

상기 제어 소자(562)는 기준전원 및 통신모듈(400)로부터 제어신호를 받아 상기 광원부(530)를 구동하기 위한 전원을 생성하는 회로로서, 변압기 등을 포함할 수 있다.

상기 전원제어부(560)의 상세 구성은 뒤에서 설명한다.

상기 제어기판(561)위에 배치되는 커넥터(563)는 단자부(520)와 케이블(571)을 통해 연결되며, 와이어 또는 연성회로기판을 통해 연결될 수 있다.

이때, 상기 통신 모듈(400)이 상기 단자부(520)에 삽입 고정되어 상기 제어신호를 공급하는 경우, 도 9와 같이 상기 단자부(520)와 상기 제어기판(561)의 커넥터(563)가 연결될 수 있다.

보다 상세하게, 상기 단자부(520)의 커버부(522) 내부는 소정의 공간을 가지며 상기 공간에 상기 삽입홀(521)과 정렬하는 단자커넥터(573)를 포함한다.

상기 단자커넥터(573)는 상기 삽입홀(521)과 정렬하여 상기 통신모듈(400)의 인터페이스부가 삽입되는 홈을 포함하며, 상기 통신모듈(400)로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어기판(561)의 커넥터(563)에 전달한다.

이와 같이 상기 단자부(520) 내에 단자커넥터(573)를 형성하고, 상기 제어기판(561)과 케이블(571)을 통해 연결함으로서 상기 등기구 내에 통신 모듈(400)을 배치하지 않아 통신 모듈(400)의 무선 방사 성능이 향상된다.

상기 전원제어부(560)는 도 8과 같이 제어기판(561) 위에 복수의 제어 소자(562)가 도 10 및 도 11의 회로를 구성하며 실장되어 있다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 전원제어부(560)는 정류부(110), 제어부(120), 변압부(130) 및 출력부(140)를 포함한다.

상기 정류부(110)는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 수신하고, 이를 정류하여 출력단(n1)으로 출력한다.

상기 정류부(110)는 도 11과 같이 단자부(520)로부터 교류 전원을 수신하는 입력단(111), 수신한 교류 전원을 필터링하는 필터링부 및 교류 전원을 정류하여 하나의 극성을 가지는 전압으로 변환하여 출력하는 정류기(113)를 포함한다.

상기 정류기(113)는 브릿지 정류기(113)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 필터링부는 복수의 커패시터 및 저항으로 이루어지는 필터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 정류부(110)는 입력단(111)과 연결되어 정전기를 필터링하는 보호소자(112)를 포함할 수 있으며, 상기 보호소자(112)는 제너 다이오드 또는 바리스터일 수 있다.

제어부(120)는 상기 정류부(110)로부터 정류된 교류 전압을 수신하고, 외부로부터의 제어 신호에 따라 역률을 보상하여 스위칭 신호를 출력하는 제어칩(121), 상기 제어칩(121)의 출력단에 제1 트랜지스터(Q1)를 포함한다.

상기 제어칩(121)은 역률 보상 회로를 구현하는 집적회로일 수 있으며, 변압부(130)의 1차측과 2차측의 출력을 피드백하여 VCC 전압을 보정하거나 스위칭 신호를 제어하여 출력한다.

상기 제어칩(121)은 복수의 입력핀과 복수의 출력핀을 포함하며, 일 예로, 도 3과 같이 입력 핀으로 VCC 전압을 피드백하는 FB핀, 스위칭 컨트롤 신호를 수신하는 CT핀, 2차측 피드백을 받는 ENABLE핀, 그리고 1차측 피드백을 받는 CS핀을 포함한다.

또한, 출력 핀으로 VCC 전압을 출력하는 VCC핀, 스위칭 신호를 출력하는 DRV핀, 제1 접지인 GND핀 및 제2 접지인 ZCD핀을 포함한다.

각각의 출력 핀 및 입력 핀에는 필터링을 위하여 커패시터가 형성될 수 있으며, 과전류를 제거하기 위한 보호 소자가 형성될 수 있다.

상기 제어부(120)는 제어칩(121)의 DRV핀으로부터 스위칭 신호를 받아 VCC 전압을 변압부(130)로 선택적으로 제공하는 제1 트랜지스터(Q1)를 포함한다.

즉, 상기 제어부(120)는 출력단(n1)에 입력 전원이 인가되면, 제어칩(121)의VCC핀으로 기준 전압을 제공하여 제어칩(121)의 구동이 시작되고, 상기 제어칩(121)이 구동되고 외부로부터의 제어 신호에 따라 스위칭 신호가 출력되면 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 변압부(130)로 VCC 전압을 출력하는 구성을 가진다.

이때, 스위칭 신호는 소정의 듀티비를 가지며, 상기 듀티비를 제어하여 출력을 제어할 수 있다.

변압부(130)는 변압기(131) 및 센싱부(132)를 포함한다.

상기 변압기(131)는 트랜스미터를 포함하며, 상기 제어부(120)의 제1 트랜지스터(Q1)로부터 인가되는 1차 전압을 수신하는 1차 코일 및 상기 1차 코일의 전압을 변압하여 출력하는 2차 코일을 포함한다.

변압기(131)에서 변압되어 출력되는 전압은 출력부(140)의 입력이 된다.

상기 변압기(131)의 출력단에는 전류 역행을 방지하기 위한 복수의 다이오드(도시하지 않음)가 정방향으로 형성될 수 있다.

센싱부(132)는 상기 변압기(131)의 출력 중 일부와 연결되어 상기 출력에 대한 정보를 제어칩(121)의 ENABLE핀으로 전달한다.

상기 센싱부(132)는 변압기(131)의 2차 정보를 1차측으로 전달하는 소자로서, 포토 커플러 등을 포함할 수 있다.

출력부(140)는 변압기의 출력단의 전압을 받고, 통신 모듈로부터의 제어 신호를 수신하여 상기 광원부(530)의 전원전압을 출력한다.

상기 출력부(140)는 통신 모듈(400)의 제어신호는 디밍신호(DIM)일 수 있으며, 발광 소자(531)의 듀티를 제어하여 전원전압을 출력한다.

한편, 상기 전원제어부(560)는 상기 통신 모듈(400)을 구동하기 위한 기준전압을 생성하는 보조출력부(450)를 더 포함할 수 있으며, 상기 보조출력부(450)는 상기 변압부(130)의 출력을 받고, 변압부(130)의 출력 전압을 레벨 변환하여 상기 통신모듈(400)의 기준전압으로 제공할 수 있다.

상기 제어기판(561) 위에는 상기 회로를 구성하는 복수의 제어 소자(562)가 회로 설계에 따라 실장되어 있으며, 양 단에 단자부(520)와의 연결을 위한 커넥터가 더 형성되어 입력 전원을 수신할 수 있다.

이하에서는 도 12를 참고하여 제2 실시예에 따른 조명 장치를 설명한다.

도 12는 제2 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.

제2 실시예에 따른 조명 모듈(500)은 제2 실시예에 따른 상기 조명 모듈(500)은 튜브형 조명 모듈로서, 내부에 공간을 가지는 기둥형의 확산부재(510), 확산부재(510) 내에 배치되는 광원부 및 전원제어부(560), 및 상기 확산부재(510)의 양 단에 배치되는 단자부(520)를 포함한다.

상기 확산부재(510)는 투광성 수지 또는 글라스의 내면 또는 외면에 확산재가 도포되거나 프린트되어 광원부(530)로부터 방출되는 빛을 전면으로 확산한다.

상기 확산부재(510) 내의 공간에 바 타입의 광원부(530)가 배치되어 있다.

상기 광원부는 기판(532)과, 상기 기판(532)에 탑재되는 상기 복수의 발광 소자(531)를 포함할 수 있다.

상기 조명 모듈이 기둥 형상을 가질 때, 상기 복수의 발광 소자(531)는 길이 방향을 따라 배열될 수 있으며, 적어도 하나의 행을 이룰 수 있다.

상기 광원부(530)는 상기 기판(532)의 배면에 배치되는 상기 전원제어부(560)와 배선 등에 의해 전기적으로 연결되어 전원을 제공받음으로써 구동될 수 있다.

이때, 상기 기판(532)의 배면에는 적어도 2개의 전원제어부(560)를 포함한다.

도 12를 참고하면, 상기 조명 모듈(500)은 광원부(530)의 기판(532) 배면에 이격되어 배치되어 있는 적어도 2개의 전원제어부(560a, 560b)를 포함한다.

복수의 전원제어부(560a, 560b)는 서로 유사한 구조를 가진다.

즉, 각각의 전원제어부(560a, 560b)는 제어기판(561a, 561b) 위에 실장되는 커넥터(563a, 563b) 및 복수의 제어 소자(562a, 562b)를 포함한다.

상기 제어 소자(562a, 562b)는 도 8 내지 도 11과 동일한 구성을 가질 수 있다.

각각의 전원제어부(560a, 560b)는 기판(532) 상면에 배열되어 있는 복수의 발광 소자(531) 중 일부를 그루핑하여 제어할 수 있다.

즉, 조명 모듈(500)의 크기가 커져 많은 수효의 발광 소자(531)를 요구하는 경우, 복수의 전원제어부(560a, 560b)로 그루핑된 발광 소자(531)를 각각 제어할 수 있다.

상기 각각의 전원제어부(560a, 560b)가 동일한 구성을 가질 때, 상기 전원제어부(560a, 560b)의 변압기의 2차측의 출력단이 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

즉, 광원부(530)의 기판(532)의 배면에서 각 전원제어부(560a, 560b)의 출력부(140)가 서로 마주하도록 배치됨으로 출력부(140)의 출력이 출력되는 커넥터(563a, 563b)가 서로 마주하며 배치된다.

상기 통신모듈(500)과 단자커넥터(573)의 케이블(571)을 통해 연결되는 제2 전원제어부(560b)의 제2 커넥터(563b)는 기판(532)의 중앙 영역에 배치되며, 상기 케이블(571)이 상기 제2 전원제어부(560b)를 가로지르며 배치될 수 있다.

상기 제1 전원제어부(560a)는 상기 제2 전원제어부(560b)와 이웃하여 배치되며 상기 통신모듈(500)로부터의 제어 신호를 제2 커넥터(563b)를 통해 수신하는 제1 커넥터(563a)가 제2 커넥터(563b)와 마주하도록 배치된다.

상기 제1 커넥터(563a)는 제2 커넥터(563b)로부터 상기 통신 모듈(500)의 제어 신호를 수신하며, 상기 제1 및 제2 커넥터(563a, 563b)의 접지 전압이 공통으로 연결되어 있다.

이러한 제1 및 제2 커넥터(563a, 563b)의 연결은 케이블(572)을 통해 구현될 수 있다.

상기 제1 및 제2 전원제어부(560a, 560b)의 2차측의 접지가 공통으로 연결되어 있으므로 하나의 통신 모듈(500)의 제어 신호로 시간차 없이 제1 및 제2 전원제어부(560a, 560b)의 구동이 가능하다.

이와 같이 상기 단자부(520) 내에 단자커넥터(563)를 형성하고, 상기 복수의제어기판(561a, 561b)과 케이블(571, 572)을 통해 연결함으로서 상기 등기구 내에 탈착형 통신 모듈(400)을 배치하지 않아 탈착형 통신 모듈(400)의 무선 방사 성능이 향상된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 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.

조명 장치 100
조명 모듈 500
통신 모듈 400
무선컨트롤러 300
안테나부 410
무선통신부 430
인터페이스부 450
확산부재 510
광원부 530
전원제어부 560

Claims (15)

1. 기둥 형상을 가지며 양 단에 양 단에 배치되어 외부로부터 전원을 수신하는 단자부를 포함하는 조명 모듈, 그리고
   상기 조명 모듈의 단자부를 관통하여 상기 조명 모듈과 착탈식으로 결합하여 무선 네트워크를 통하여 수신되는 제어 신호를 전달하는 통신 모듈
   을 포함하는 조명 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조명 모듈은
   기둥 형상을 가지며, 내부에 공간을 가지는 확산부재,
   상기 확산부재의 내부에 수용되며, 외부로 빛을 방출하는 광원부, 및
   상기 광원부를 제어하는 전원제어부
   를 포함하며, 상기 단자부는 상기 확산부재의 양 단에 배치되는 조명 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 단자부는 상기 통신 모듈을 관통시키는 삽입홀을 포함하는 조명 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 단자부는 상기 확산부재의 단부를 덮는 커버부 및
   상기 외부 전원과 결합하여 상기 외부 전원을 수신하는 복수의 핀을 포함하는 소켓부
   를 포함하는 조명 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 삽입홀은 상기 커버부에 형성되어 있는 조명 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 광원부는
   상기 확산부재 내에 바 타입으로 연장되어 있는 기판,
   상기 기판의 상면에 배치되어 있는 복수의 발광 소자
   를 포함하며,
   상기 기판의 배면에 상기 전원제어부가 배치되어 있는 조명 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 전원제어부는
   상기 기판의 배면에 부착되는 제어기판, 및
   상기 제어기판 위에 실장되는 복수의 제어소자 및 커넥터
   를 포함하는 조명 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 커넥터는 상기 통신 모듈과 전기적으로 연결되어 있는 조명 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 단자부는
   커버부의 내면에 상기 통신 모듈의 인터페이스와 결합하는 단자커넥터를 더 포함하며,
   상기 단자커넥터와 상기 제어기판의 상기 커넥터는 케이블을 통해 연결되어 있는 조명 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 삽입홀과 상기 단자커넥터는 정렬되어 있는 조명 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 확산부재는 단면이 원형 또는 다각형인 조명 장치.
12. 제2항에 있어서,
    상기 조명 장치는 적어도 2개의 조명제어부를 포함하는 조명 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 조명제어부는 접지 전압을 공통으로 인가받는 조명 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 조명제어부는 상기 커넥터가 서로 마주하도록 대칭적으로 배치되어 있는 조명 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 조명제어부는 하나의 통신모듈로부터 상기 제어신호를 수신하여 동시에 구동하는 조명 장치.
    

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