KR20170100328A - Led 조명 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 조명 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 LED 조명 장치 및 그 제어 방법은 상기 LED 광원 LED 광원 패드가 외부 환경, 즉 전도체와 접촉될 수 있는 환경에 노출되어 있는 경우, 상기 전도체의 접촉 양상에 따라 상기 각각의 LED 광원 패드와 직접적으로 연결된 LED 광원에서 출력되는 빛이 조절됨에 있어서, 상기 전도체의 접촉 양상에 의해 일어날 수 있는 과부하로 인한 오작동 등의 부작용을 스스로 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 LED 조명 장치 및 그 제어 방법은 각각의 LED 광원에서 출력되는 빛으로 인한 부식의 문제점을 효율적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 LED 광원으로부터 출력되는 빛의 강도나 모양 등을 다양하게 구현 및 재현할 수 있어, 보다 예술적인 용도의 LED 조명 장치로 적합하게 활용될 수 있다.

Description

LED 조명 장치 및 그 제어 방법{LED LIGHTING APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 LED 조명 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 이용한 조명 장치가 다수 개발되고 있다.
이러한 LED 조명 장치는 실내등, 탁상용 스텐드 등 건축물의 실내외 공간 조명으로 폭넓게 적용되고 있으며, 더욱 발전된 형태로 도광판을 이용한 조명이 실시되고 있다.
LED 조명 장치는 광전 변환 효율이 높기 때문에 소비 전력이 적고, 열적 방전적 발광이 아니기 때문에 예열 시간이 불필요하여 점등, 소등 속도가 빠르다는 장점이 있다. 또한, LED 조명 장치는 가스나 필라멘트가 없기 때문에 충격에 강하고 안전하며, 안정적인 직류 점등 방식의 채택으로 전력소모가 적고 반복, 펄스 동장이 가능하고 시신경의 피로를 저감할 수 있을 뿐만 아니라 사용 수명이 반영구적이면서 다양한 색상의 조명 효과도 낼 수 있고, 작은 광원을 사용함에 따라 소형화가 가능하다는 장점이 있다.
한편, 일반적인 LED 조명 장치에 사용되는 LED 모듈은 단순한 구조로 되어 있는 것에 의해 결합면 사이에 물 또는 습기 등이 침입할 수 있게 되고, 이렇게 침입된 물 또는 습기가 장시간 방치되는 경우 틈을 통해 LED 모듈의 내부로 유입되어 부식 등의 원인으로 작용하는 문제점을 가진다.
이러한 LED 모듈이 가지는 문제점을 해소하기 위하여 특허문헌 1과 같은 기술이 제안되었다.
상기 특허문헌 1의 기술은 LED 모듈의 상하 및 좌우 측면을 따라 배수로를 형성하고, 패널들의 결합부에 제 1 방수부재 및 제 2 방수부재를 덧대어 방수 기능을 향상시킨 "전광판용 LED 모듈의 방수커버"에 관한 기술을 개시하였다.
그러나, 상기 특허문헌 1의 경우에도 배수로를 형성하기는 하였으나 배수로가 경사를 가지지 않는 것에 의해 배수로에 유입된 물 또는 수분이 자연스럽게 배출되지 않고 장시간 방치되며, 이에 따라 LED 모듈의 표면을 부식시키는 등의 문제점을 해결하기에는 부족하였으며, 방수 부재를 별도로 포함하여야 하는 등의 비용적인 측면에서는 부적합하였다.
또한, 통상적으로 전광판 또는 전광게시판은 각종의 정보를 가시적인 정지 또는 동영상의 상태로 표시하기 위한 시스템이다. 이러한 전광판은 광고 상업용, 경기장용, 멀티비전용, 교통신호용, 정보 및 메시지용이나 예술용으로도 널리 사용되고 있고, 적용되는 용도나 대상 또는 위치에 따라 그 크기 및 적용 시스템이 각각 달라질 수 있다.
특히, 예술용으로 LED 조명 장치를 사용할 경우, 복수 개의 LED를 연결한 LED 모듈, LED 구동 장치 및 상기 LED 구동 장치를 제어하기 위한 제어 장치로 이루어진다.
다만, 이러한 LED 조명 장치는 LED 모듈의 배치 형태나 구동 장치의 작용 여부 등의 요소에 의해서만 제어가 가능하여, 출력되는 LED 조명의 패턴이 일회적이고 저장 및 재현이 곤란하여 예술용으로 사용되기가 부적합하였다.
따라서, 전술한 LED 조명 장치에 대한 부식성 문제점을 구조적인 방식으로 해결할 수 있고, 추가적으로 외부 환경에 따라 LED로부터 출력되는 빛을 조절 및 저장하여 아름다운 조명 표현이 반복 구현될 수 있도록 하기 위한 기술의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
특허문헌 1: 대한민국 등록실용신안 제20-448223호
본 발명은 LED 조명 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명은 복수의 LED 광원 패드; 및 상기 LED 광원 패드와 연결된 전극을 포함하는 복수의 LED 광원을 포함하되, 상기 복수의 LED 광원은 상기 복수의 LED 광원 패드 중 1 이상의 패드가 전도체와 접촉할 경우 구동되고, 과전압 또는 과전류를 감지할 경우 정격전압 또는 정격전류로 조절 또는 제한하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 복수의 LED 광원 패드가 전도체와 접촉하는 단계; (b) 상기 전도체의 이온화도에 따라 발생되는 전압 또는 전류를 과전압 또는 과전류로 판단하는 단계; 및 (c) 상기 과전압 또는 과전류로 판단될 경우 각각 정격 전압 또는 정격 전류로 조절 또는 제한하는 단계를 포함하는 LED 조명 장치 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 LED 조명 장치 및 그 제어 방법은, 상기 LED 광원 LED 광원 패드가 외부 환경, 즉 전도체와 접촉될 수 있는 환경에 노출되어 있는 경우, 상기 전도체의 접촉 양상에 따라 상기 각각의 LED 광원 패드와 직접적으로 연결된 LED 광원에서 출력되는 빛이 조절됨에 있어서, 상기 전도체의 접촉 양상에 의해 일어날 수 있는 과부하로 인한 오작동 등의 부작용을 스스로 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 LED 조명 장치 및 그 제어 방법은 각각의 LED 광원에서 출력되는 빛으로 인한 부식의 문제점을 효율적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 LED 광원으로부터 출력되는 빛의 강도나 모양 등을 다양하게 구현 및 재현할 수 있어, 보다 예술적인 용도의 LED 조명 장치로 적합하게 활용될 수 있다.
첨부된 도면은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치에 관한 개략적인 구성도이다.
도 2 및 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 평면도 및 단면도를 각각 나타낸 도이다.
도 4 및 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 LED 광원 패드측에서 관찰한 모습을 나타낸 사진이다.
도 6 및 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 LED 광원측에서의 관찰한 모습을 나타낸 사진이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 LED 조명 장치 및 그 제어 방법에 관하여 상세히 설명하나, 상기 LED 조명 장치 및 그 제어 방법의 범위가 하기 설명에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것이다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치에 관한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 LED 조명 장치(100)는 복수의 LED 광원 패드(200); 및 상기 LED 광원 패드(200)와 연결된 전극을 포함하는 복수의 LED 광원(210)을 포함한다.
상기 복수의 LED 광원 패드(200)는 외부로 노출된 일면에 형성될 수 있으며, 이 경우 제 1 내지 제 n 행 및 제 1 내지 제 m 열의 매트릭스(matrix) 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 n은 2 이상의 자연수일 수 있고, 상기 m은 2 이상의 자연수일 수 있으며, 상기 n과 m은 같거나 다른 자연수일 수 있다.
상기 각각의 LED 광원 패드(200)는 전도체(E)와 접촉(100)을 할 경우, 접촉된 전도체(E)의 양이나 위치에 따라 후술하는 복수의 LED 광원(210)의 빛을 출력할 수 있다.
본 명세서상의 용어 "전도체"란, 통상적으로 사용되는 전도체를 포함하며, 예를 들어 전류를 한 방향 또는 여러 방향으로 흐를 수 있게 해주는 물질을 포함하는 개념으로서, 예를 들어 물 등의 이온 전도체 및 인체 중 일부(예를 들어 손 등) 등을 모두 포함하는 의미이다.
본 발명에서 상기 전도체(E)로는, 예를 들면 금속, 전해질, 초전도체, 반도체, 플라즈마 및 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 바람직하게는 상기 전도체는 이온 전해질일 수 있다.
또한, 상기 각각의 LED 광원 패드(200)는 전도체(E)와 접촉을 할 경우, 접촉(100)된 전도체(E)의 양이나 위치에 따라 갖게 되는 이온화도 등의 요소에 따라 후술하는 것처럼, 이면에 연결될 전극을 포함하는 광원이 출력될 경우 빛을 발할 수 있다.
본 명세서상의 용어 "이온화도"란, 통상적으로 사용되는 이온화도의 의미를 포함하며, 예를 들어 전해질을 물에 녹였을 때 용해된 용질의 전체 몰수에 대한 이온화된 용질의 몰수의 비를 모두 포함하는 의미이다.
상기 각각의 LED 광원 패드(200)의 모양, 즉 빛을 발할 수 있는 부분의 모양은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 도 2 및 3에서 볼 수 있는 바와 같이 원형 모양이거나, 도 4 및 5에서 볼 수 있는 바와 같이 동심원 등의 모양일 수 있으며, 이는 사용자의 요구나 필요에 따라 자유롭게 선택될 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 평면도를 나타낸 도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 상기 복수의 LED 광원(210)은 상기 복수의 LED 광원 패드(200)가 형성된 일면과 다른 일면에 형성될 수 있다.
상기 각각의 LED 광원(210)의 모양은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 도 2의 우측에서 볼 수 있는 바와 같이, 원 모양일 수 있으며, 이 또한 사용자의 요구나 필요에 따라 자유롭게 선택될 수 있다.
일례로, 필요한 경우 상기 복수의 LED 광원으로는 복수의 LED 어레이가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 복수의 LED 어레이가 사용될 경우, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 직렬 또는 병렬로 각각의 어레이가 노출된 측면의 LED 광원 패드와 연결될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 단면도를 나타낸 도이다.
도 3을 참조하면, 상기 LED 조명 장치(10)에 포함된 복수의 LED 광원 패드(200) 및 전극을 포함하는 복수의 LED 광원(210)은 각각 직접 연결되어 있을 수 있으며, 이에 따라 보다 빠른 시간 내에 상기 복수의 LED 광원을 독립적으로 제어할 수 있도록 할 수 있다.
상기 복수의 LED 광원(210)은 상기 복수의 LED 광원 패드(200) 중 1 이상의 패드가 전술한 전도체(E)와 접촉(100)할 경우 구동될 수 있다.
본 발명에 따른 LED 조명 장치(10)에 포함된 상기 복수의 LED 광원 패드(200)와 직접 연결되어 있는 전극을 포함하는 복수의 LED 광원(210)을 포함함으로써, 각각의 LED 광원 패드(200)의 전도체와의 접촉 양상에 따라 상기 각각의 LED 광원 패드(200)에 직접적으로 연결되어 있는 상기 복수의 LED 광원(210)을 보다 독립적으로 빠르게 제어할 수 있으며, 내부로 유입되는 수분 등의 침투로 인한 부식 등을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 복수의 LED 광원(210)은 상기 복수의 LED 광원 패드(200) 중 1 이상의 패드가 전술한 전도체(E)와 접촉(100)할 경우 구동될 경우, 상기 복수의 LED 광원(210)에 걸리는 전압 또는 전류가 과전압 또는 과전류임을 감지할 경우 조절 또는 제한할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 조명 장치(10)는, 필요한 경우 전원공급장치(300)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전원공급장치(300)가 포함되는 경우, 전술한 상기 복수의 LED 광원(210)이 수행하던 과전압 또는 과전류를 감지할 경우 정격 전압 또는 정격 전류로 조절 또는 제한하는 역할을 상기 전원공급장치(300)가 대체할 수 있다.
본 명세서상의 용어, "과전압 또는 과전류"란, 전압 및 전류가 흐르는 전기 기기에 있어서 해당 전자 기기가 오작동 등을 일으킬 만큼 전압 또는 전류가 과하게 흐르는 것을 포함하는 의미이고, "정격 전압 또는 정격 전류"란, 전술한 해당 전자 기기가 본래 기능을 발휘할 수 있는 수준의 전압 또는 전류의 범위를 모두 포함하는 의미이다.
또한, 상기 과전압 또는 과전류는 상기 복수의 LED 광원 패드 중 1 이상의 패드가 전도체 중, 특히 이온 전해질과 접촉할 경우, 상기 이온 전해질의 이온화도에 의해 발생될 수 있다.
본 발명에 따른 LED 조명 장치(10)는 상기 전원공급장치(300)를 포함함으로써, 상기 전도체(E)의 접촉(100) 양상에 의해 일어날 수 있는 과부하로 인한 오작동 등의 부작용을 스스로 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 일 예로, 상기 LED 조명 장치(10)는, 전술한 전원공급장치를 포함할 수 있으며, 상기 전원공급장치는 필요한 경우, 연결 방식이나, 전류의 종류에 따라 교류 안정화 모듈 또는 직류 안정화 모듈을 포함할 수 있다.
특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 직류 안정화 모듈이 포함될 경우, 상기 직류 안정화 모듈은 전원공급장치로부터 출력되는 직류의 구동전원을 LED 광원에 전송하여 제어할 수 있다. 이러한 직류 안정화 모듈은 구동전원 감지부와 구동전원 제어부를 포함할 수 있다. 구동전원 감지부는 복수의 구동전원 라인들과 연결되는 출력단들 각각에 대응되게 형성되어 구동전원 라인들과의 연결상태를 감지하고, 이에 대한 감지신호를 구동전원 제어부에 전송할 수 있고, 구동전원 제어부는 구동전원 감지부로부터 전송되는 감지신호에 따라 구동전원의 출력 여부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 구동전원 제어부는 전원공급장치에서 인가되는 직류의 과전압 또는 과전류를 방지하면서 전원 출력의 직류 레벨을 안정화한다. 이러한 직류 안정화 모듈은 전원공급장치에 포함되어 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명 장치의 상기 조명 효과는 LED 광원 패드(200)가 형성된 면 및/또는 LED 광원(210)이 형성된 면에서 동시적으로 또는 부분적으로 나타날 수 있다.
도면을 참고하면, 도 4 및 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 LED 광원 패드측에서 관찰한 모습을 나타낸 사진이다.
또한 도 6 및 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 LED 광원측에서의 관찰한 모습을 나타낸 사진이다.
상기 도 4 내지 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 이에 포함된 LED 광원 패드(200)에 전도체(E)가 접촉(100)할 경우, LED 광원 패드(200)가 형성된 면 및/또는 LED 광원(210)이 형성된 면에서 동시적으로 또는 부분적 조명 효과를 나타낼 수 있어 보다 다양한 용도 및 방식으로 적용될 수 있다.
본 발명은 또한 LED 조명 장치 제어 방법(500)에 관한 것이다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치 제어 방법(500)은, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(10)를 이용하여 제어하는 방법에 관한 것이므로, 앞서 살핀 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(10)에서 설명한 구성과 유사한 구성에 대해서는 설명을 간략히 하거나 생략하기로 한다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제어 방법(500)에 관한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 LED 조명 장치의 제어 방법(500)은, (a) 복수의 LED 광원 패드가 전도체와 접촉하는 단계(510); (b) 상기 전도체의 이온화도에 따라 발생되는 전압 또는 전류를 과전압 또는 과전류로 판단하는 단계(520); 및 (c) 상기 과전압 또는 과전류로 판단될 경우(530) 각각 정격 전압 또는 정격 전류로 조절 또는 제한하는 단계(540)를 포함할 수 있다.
상기 (a) 내지 (c) 단계는 순차적으로 포함될 수 있으나, 본 발명의 효과가 달성되는 한 순서에 상관없이 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명 장치의 제어 방법(500)은, 상기 조절 또는 제한된 정격 전압 또는 정격 전류에 의해 LED 광원을 제어하는 단계(550)를 추가로 포함할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제어 방법(500)에 관한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 LED 조명 장치의 제어 방법(500)은 조절 또는 제한된 정격 전압 또는 정격 전류에 의해 LED 광원을 제어하는 단계를 추가로 포함함으로써, 상기 전도체의 접촉 양상에 의해 일어날 수 있는 과부하로 인한 오작동 등의 부작용을 스스로 방지할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: LED 조명 장치
100: LED 광원 패드와 전도체의 접촉
200: LED 광원 패드
210: LED 광원
300: 전원공급장치
500: LED 조명 장치의 제어방법
510: 복수의 LED 광원 패드가 전도체와 접촉하는 단계
520: 상기 전도체의 접촉 양상에 따라 발생되는 전압 또는 전류를 과전압 또는 과전류로 판단하는 단계
530: 과전압 또는 과전류로 판단시
540: 정격 전압 또는 정격 전류로 조절 또는 제한하는 단계
550: 조절 또는 제한된 정격 전압 또는 정격 전류에 의해 LED 광원을 제어하는 단계

Claims (8)

  1. 복수의 LED 광원 패드; 및
    상기 LED 광원 패드와 연결된 전극을 포함하는 복수의 LED 광원을 포함하되,
    상기 복수의 LED 광원은 상기 복수의 LED 광원 패드 중 1 이상의 패드가 전도체와 접촉할 경우 구동되고, 과전압 또는 과전류를 감지할 경우 정격전압 또는 정격전류로 조절 또는 제한할 수 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 LED 광원 패드는 외부로 노출된 일면에 제 1 내지 제 n 행(n은 2 이상의 자연수)과 제 1 내지 제 m 열(m은 2 이상의 자연수, n과 m은 같거나 다른 자연수)의 매트릭스 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전도체는 금속, 전해질, 초전도체, 반도체, 플라즈마 및 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전도체는 이온 전해질인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 과전압 또는 과전류는 상기 복수의 LED 광원 패드 중 1 이상의 패드가 이온 전해질과 접촉할 경우, 상기 이온 전해질의 이온화도에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  6. (a) 복수의 LED 광원 패드가 전도체와 접촉하는 단계;
    (b) 상기 전도체의 접촉 양상에 따라 발생되는 전압 또는 전류를 과전압 또는 과전류로 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 과전압 또는 과전류로 판단될 경우 각각 정격전압 또는 정격전류로 조절 또는 제한하는 단계를 포함하는 LED 조명 장치 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 전도체는 이온 전해질인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 조절 또는 제한된 정격 전압 또는 정격 전류에 의해 LED 광원을 제어하는 단계를 추가로 포함하는 LED 조명 장치 제어 방법.
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