KR20200114421A - Led lighting device with blue light and color rendering control function - Google Patents

Led lighting device with blue light and color rendering control function Download PDF

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KR20200114421A
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Abstract

The present invention relates to an LED lighting device and, more specifically, to an LED lighting device with a blue light and color rendering control function. An objective of the present invention is to increase color rendering while reducing the blue component of the LED lighting device and maintain luminous flux. The present invention has an effect of maintaining luminous flux by controlling the brightness of the entire light generated by a compensation light LED and a white light LED to maintain the brightness at preset luminous flux. The present invention also has an effect of increasing color rendering by compensating light in the remaining band excluding a blue band in a white light spectrum generated by a white light LED through a compensation light LED. The present invention also has an effect of reducing manufacturing costs by having the number of compensation LEDs smaller than the number of white light LEDs in comparison to the LED lighting device using dedicated LED components with high color rendering to increase color rendering. The present invention also has an effect of increasing the action efficiency of a user by providing various lighting modes based on time information.

Description

청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치{LED LIGHTING DEVICE WITH BLUE LIGHT AND COLOR RENDERING CONTROL FUNCTION}LED lighting device with blue light and color rendering control function {LED LIGHTING DEVICE WITH BLUE LIGHT AND COLOR RENDERING CONTROL FUNCTION}

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting device, and more particularly, to an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering.

일반적으로 LED 조명장치는 백색광을 방출하기 위하여, 빛의 합성 원리를 통해 각각 다른 색상(Red, Green 및 Blue)의 빛을 방출하는 다수개의 광원소자를 조합하거나, 단일 청색광(Blue light)광원 소자에 보색 관계에 있는 형광체를 도포함으로써, 백색광을 방출한다.In general, in order to emit white light, LED lighting devices combine multiple light source devices that emit light of different colors (Red, Green, and Blue) through the principle of light synthesis, or to a single blue light source device. White light is emitted by applying a phosphor having a complementary color relationship.

그러나, LED 조명장치로부터 방출되는 백색광에는 청색광 성분이 포함되며, 청색광은 다른 빛보다 에너지가 높기 때문에 눈의 각막이나 수정체에 흡수되지 않고 망막까지 도달하여 안구에 피로를 느끼게 한다. 또한, 청색광은 안구건조증, 시력저하, 난시 및 심할 경우 백내장과 황반변성 등과 같은 안구질환을 유발하며, 특히 수정체 발달이 덜된 유아의 눈에 치명적인 악영향을 미치게 된다.However, the white light emitted from the LED lighting device contains a blue light component, and because blue light has higher energy than other lights, it is not absorbed by the cornea or lens of the eye, but reaches the retina, causing fatigue in the eyeball. In addition, blue light causes eye diseases such as dry eye syndrome, decreased vision, astigmatism, and, in severe cases, cataracts and macular degeneration, and has a fatal adverse effect on the eyes of infants with less developed lens.

이러한 문제를 해결하기 위해 최근 LED 조명장치 산업은 별도의 필름 및 필터 등과 같은 청색광 차단 부재를 LED 조명장치에 구비하여 청색광을 차단하거나, 특정 색상의 형광체 비율을 높임으로써 청색광을 감쇄한다.In order to solve this problem, the LED lighting device industry recently attenuates blue light by providing a blue light blocking member such as a separate film and filter in the LED lighting device to block blue light or by increasing the proportion of phosphors of a specific color.

그러나, 종래의 LED 조명장치는 청색광을 차단하기 위한 별도의 필름 및 필터 등과 같은 차단 부재를 광이 방출되는 부분에 구비함으로써, 차단 부재에 의한 광 에너지 손실이 생겨 광 효율이 떨어지는 문제가 있다.However, the conventional LED lighting apparatus has a problem in that a blocking member such as a separate film and a filter for blocking blue light is provided in a portion from which light is emitted, thereby causing loss of light energy by the blocking member, resulting in a decrease in light efficiency.

또한, 청색광을 감쇄하기 위한 특정 색상의 형광체 비율을 높임으로써, 특정 색상에 대응되는 일부 파장의 빛에서 연색지수가 상대적으로 낮게 나오고, 광 추출효율이 저하되어 연색성 및 에너지 효율성이 낮아지는 문제가 있다.In addition, by increasing the ratio of phosphors of a specific color to attenuate blue light, there is a problem that the color rendering index is relatively low in some wavelengths of light corresponding to a specific color, and light extraction efficiency is lowered, resulting in lower color rendering and energy efficiency. .

1. 한국등록특허 제10-1866959호(2018.06.14. 공고)1. Korean Patent Registration No. 10-1866959 (announced on 14 June 2018) 2. 한국등록특허 제10-1638322호(2016.07.11. 공고)2. Korean Patent Registration No. 10-1638322 (announced on July 11, 2016)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 조명장치의 청색광 성분은 줄임과 동시에 연색성은 높이고, 광속은 유지하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, it is an object to reduce the blue light component of the LED lighting device, increase the color rendering property, and maintain the luminous flux.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치는 기 설정된 면적으로 형성된 제 1 면을 포함하는 기판, 상기 기판의 제 1 면 전역에 걸쳐 구비되며, 기 설정된 제 1 배열방식으로 배열되는 백색광 LED, 상기 백색광 LED의 개수보다 적은 개수로 구비되며, 기 설정된 제 2 배열방식으로 배열되는 적어도 하나의 보상광 LED, 상기 백색광 LED 및 상기 보상광 LED가 발생하는 광 전체의 밝기를 기 설정된 광속으로 유지되도록 상기 백색광 LED 및 상기 보상광 LED를 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object includes a substrate including a first surface formed with a predetermined area, and the entire first surface of the substrate It is provided and is provided in a number of white light LEDs arranged in a predetermined first arrangement method, a number less than the number of white LEDs, and at least one compensation light LED arranged in a second arrangement method, the white light LED, and the compensation light It characterized in that it comprises a control module for controlling the white light LED and the compensation light LED so that the brightness of the entire light generated by the LED is maintained at a preset light flux.

또한, 상기 보상광 LED는 상기 백색광 LED가 발생하는 백색광 스펙트럼에서 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상하는 보상광을 발생하는 것을 특징으로 한다.In addition, the compensation light LED is characterized in that it generates a compensation light for compensating the light in a band other than the blue band in the white light spectrum generated by the white light LED.

또한, 상기 보상광 LED는 적색광 LED인 것을 특징으로 한다.In addition, the compensation light LED is characterized in that the red light LED.

또한, 상기 보상광 LED는 녹색광 또는 청록색광 LED인 것을 특징으로 한다.In addition, the compensation light LED is characterized in that the green light or cyan light LED.

또한, 상기 제어모듈은 기 설정된 조명모드에 따라 상기 백색광 LED의 백색광속이 가변되는 경우, 상기 기 설정된 광속 및 상기 백색광속 간의 차이 값을 보상하도록 상기 보상광 LED를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the white light flux of the white light LED is varied according to a preset illumination mode, the control module controls the compensation light LED to compensate for a difference value between the preset light flux and the white light flux.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 백색광 LED 및 보상광 LED가 발생하는 광 전체의 밝기를 기 설정된 광속으로 유지되도록 제어함으로써, 광속을 유지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of maintaining the light flux by controlling the brightness of the entire light generated by the white light LED and the compensation light LED to be maintained at a preset light flux.

또한, 보상광 LED를 통해 백색광 LED가 발생하는 백색광 스펙트럼에서 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상함으로써, 연색성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, by compensating for light in a band other than the blue band in the white light spectrum in which the white light LED is generated through the compensation light LED, there is an effect of improving color rendering.

또한, 연색성을 높이기 위하여 연색성이 높은 전용 LED 부품을 사용한 LED 조명장치에 비하여 보상광 LED의 개수를 백색광 LED의 개수보다 적게 구비함으로써, 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, in order to increase color rendering, the number of compensating light LEDs is less than the number of white light LEDs compared to an LED lighting device using a dedicated LED component having a high color rendering property, thereby reducing manufacturing cost.

또한, 시간정보를 기준으로 다양한 조명모드를 제공함으로써, 사용자의 행동 효율을 증가할 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing various lighting modes based on time information, there is an effect of increasing the behavioral efficiency of the user.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치가 적용된 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 보상광 LED의 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 보상광 LED의 기능 블록도이다.
도 5는 도 1의 제어모듈의 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제어모듈의 오전시간 때의 광속 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제어모듈의 오후시간 때의 광속 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 제어모듈의 저녁시간 때의 광속 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a schematic diagram of a system to which an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering is applied according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a plan view of an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a method of compensating the light of the band other than the blue band of the compensation light LED according to the present invention.
4 is a functional block diagram of the compensation light LED of FIG. 1.
5 is a functional block diagram of the control module of FIG. 1.
6 is a view for explaining a method of controlling the light flux in the morning time of the control module according to the present invention.
7 is a view for explaining a method of controlling the light flux in the afternoon time of the control module according to the present invention.
8 is a view for explaining a method of controlling the light flux in the evening time of the control module according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치가 적용된 시스템의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치의 평면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 보상광 LED의 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 1의 보상광 LED의 기능 블록도이다. 도 5는 도 1의 제어모듈의 기능 블록도이다. 도 6은 본 발명에 따른 제어모듈의 오전시간 때의 광속 제어방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명에 따른 제어모듈의 오후시간 때의 광속 제어방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명에 따른 제어모듈의 저녁시간 때의 광속 제어방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서 종래 주지된 사항에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 생략하거나 간단히 한다.Hereinafter, an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a schematic diagram of a system to which an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering is applied according to a preferred embodiment of the present invention. 2 is a plan view of an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering according to a preferred embodiment of the present invention. 3 is a view for explaining a method of compensating the light of the band other than the blue band of the compensation light LED according to the present invention. 4 is a functional block diagram of the compensation light LED of FIG. 1. 5 is a functional block diagram of the control module of FIG. 1. 6 is a view for explaining a method of controlling the light flux in the morning time of the control module according to the present invention. 7 is a view for explaining a method of controlling the light flux in the afternoon time of the control module according to the present invention. 8 is a view for explaining a method of controlling the light flux in the evening time of the control module according to the present invention. Hereinafter, descriptions of conventionally known matters are omitted or simplified to clarify the subject matter of the present invention.

도 1을 참조하면, 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치가 적용된 시스템은(1)은 백색광 LED(100)로부터 발생되는 백색광속을 제어함으로써, 청색광을 조절할 수 있으며, 보상광 LED(200)로부터 발생되는 보상광속을 제어함으로써, 연색성 조절 및 기 설정된 광속을 유지할 수 있다. 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치가 적용된 시스템(1)은 백색광 LED(100), 보상광 LED(200) 및 제어모듈(300)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a system to which an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering is applied (1) can control blue light by controlling the white light flux generated from the white light LED 100, and the compensation light LED 200 By controlling the compensation luminous flux generated from the color rendering property, it is possible to maintain a preset luminous flux. The system 1 to which an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering is applied may include a white light LED 100, a compensation light LED 200, and a control module 300.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 백색광 LED(100)는 기판(10)의 제 1 면(11) 전역에 걸쳐 구비될 수 있으며, 기 설정된 제 1 배열방식으로 배열될 수 있다. 또한, 백색광 LED(100)는 백색광 제어부(350)의 제어에 의해 380nm~740nm의 파장범위를 갖는 백색광을 발생할 수 있다. 여기서, 백색광은 450nm~485nm의 파장범위를 갖는 청색광 성분을 주로 포함할 수 있다.2 to 3, the white light LED 100 may be provided over the entire first surface 11 of the substrate 10, and may be arranged in a predetermined first arrangement method. In addition, the white light LED 100 may generate white light having a wavelength range of 380 nm to 740 nm under the control of the white light control unit 350. Here, the white light may mainly include a blue light component having a wavelength range of 450 nm to 485 nm.

기판(10)은 기 설정된 면적으로 형성된 제 1 면(11)을 포함할 수 있으며, PCB 및 세라믹과 같은 물질로 형성되어 백색광 LED(110), 적색광 LED(210) 및 녹색광 LED(220)와 같은 전자부품을 고정할 수 있고, 고정되는 전자부품을 전기적으로 연결하여 전원공급 및 동작제어신호(PWM)를 인가할 수 있다. 여기서, 기 설정된 면적으로 형성된 제 1 면(11)은 사각형으로 설명하고 있으나, 전자부품을 고정하고, 고정되는 전자부품을 전기적으로 연결할 수 있으면 설치환경에 따라 다양한 형상으로 대체될 수 있다.The substrate 10 may include a first surface 11 formed with a predetermined area, and is formed of a material such as a PCB and a ceramic, such as a white light LED 110, a red light LED 210, and a green light LED 220. Electronic components can be fixed, and power supply and operation control signals (PWM) can be applied by electrically connecting the fixed electronic components. Here, the first surface 11 formed with a predetermined area is described as a square, but if the electronic component is fixed and the electronic component to be fixed can be electrically connected, it can be replaced with various shapes according to the installation environment.

기 설정된 제 1 배열 방식은 설치환경에 따라 사용자에게 적정 조도를 고르게 제공하기 위한 배열 방식이 될 수 있으며, 제 1 면(11)의 면적에 따라 일정간격을 두고 일률적으로 고르게 배열되는 방식일 수 있다.The preset first arrangement method may be an arrangement method to evenly provide appropriate illuminance to the user according to the installation environment, and may be a method uniformly arranged at regular intervals according to the area of the first surface 11. .

보상광 LED(200)는 백색광 LED(100)의 개수보다 적은 개수로 구비될 수 있으며, 기 설정된 제 2 배열방식으로 배열될 수 있다. 또한, 보상광 LED(200)는 적어도 하나의 개수로 구비될 수 있으며, 보상광 제어부(370)의 제어에 의해 백색광 LED(100)가 발생하는 백색광 스펙트럼에서 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상하는 보상광을 발생할 수 있다. 보상광 LED(200)는 적색광 LED(210) 및 녹색광 LED(220)를 포함할 수 있다.The compensating light LEDs 200 may be provided in a smaller number than the number of white light LEDs 100, and may be arranged in a preset second arrangement method. In addition, the compensation light LED 200 may be provided in at least one number, and the light in the remaining bands except the blue band in the white light spectrum generated by the white light LED 100 is compensated by the control of the compensation light control unit 370 It may generate a compensating light. The compensation light LED 200 may include a red light LED 210 and a green light LED 220.

기 설정된 제 2 배열방식은 백색광 LED(100)의 백색광 조사영역(110)에 보상광 LED(200)의 보상광 조사영역(230)이 중첩되어 백색광 및 보상광 간의 빛의 합성을 유도하기 위한 배열 방식이 될 수 있으며, 빛의 합성에 의해 연색성을 높이고, 기 설정된 광속을 유지할 수 있는 최소한의 개수로 배열되는 방식일 수 있다. 또한, 기 설정된 제 2 배열방식은 백색광 LED(100) 및 보상광 LED(200)의 발광면에 구비될 수 있는 렌즈부(미도시)의 형상에 의해 제 1 면(11)의 중심부에 일부 집약적으로 배열되는 방식일 수 있다.The second preset arrangement is an arrangement for inducing the synthesis of light between the white light and the compensation light by overlapping the compensation light irradiation area 230 of the compensation light LED 200 on the white light irradiation area 110 of the white light LED 100 The method may be a method, and the color rendering property may be increased by synthesis of light, and a method may be arranged in a minimum number capable of maintaining a preset light flux. In addition, the preset second arrangement method is partially concentrated in the center of the first surface 11 due to the shape of the lens unit (not shown) that may be provided on the emission surface of the white light LED 100 and the compensation light LED 200. It may be arranged in a way.

렌즈부는 백색광 LED(100) 및 보상광 LED(200)의 발광면에 구비될 수 있으며, 굴곡형상으로 형성되어 백색광 LED(100) 및 보상광 LED(200)를 덮어 봉지할 수 있다. 또한, 렌즈부는 실리콘, 에폭시, 유리, 플라스틱과 같은 광 투과성 및 내열성이 우수한 재료로 형성될 수 있으며, 형광물질이 표면에 코팅되어 형광물질에 의해 입사되는 광의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 여기서, 렌즈부는 굴곡형상으로 설명하고 있으나, 입사되는 광의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 형상으로 대체될 수 있다.The lens unit may be provided on the light emitting surface of the white light LED 100 and the compensation light LED 200, and may be formed in a curved shape to cover and seal the white light LED 100 and the compensation light LED 200. In addition, the lens unit may be formed of a material having excellent light transmittance and heat resistance such as silicon, epoxy, glass, and plastic, and a fluorescent material is coated on a surface to improve light extraction efficiency of light incident by the fluorescent material. Here, the lens unit is described as a curved shape, but may be replaced with a shape capable of improving light extraction efficiency of incident light.

적색광 LED(210)는 보상광 제어부(370)의 제어에 의해 625nm~740nm의 파장범위를 갖는 적색광(Red)을 발생할 수 있으며, 백색광 LED(100)의 백색광 스펙트럼에서 적색대역의 광을 보상할 수 있다. 여기서, 적색광 LED(210)는 625nm~740nm의 파장범위를 갖는 적색광으로 설명하고 있으나, 빛의 합성 원리를 통해 백색광 스펙트럼에서 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상할 수 있는 다른 색상의 광으로 대체될 수 있다.The red light LED 210 may generate red light having a wavelength range of 625 nm to 740 nm under the control of the compensation light control unit 370, and compensate the light in the red band in the white light spectrum of the white light LED 100. have. Here, the red light LED 210 is described as red light having a wavelength range of 625 nm to 740 nm, but is replaced with light of another color capable of compensating for light in the rest of the band except the blue band in the white light spectrum through the light synthesis principle. Can be.

녹색광 LED(220)는 보상광 제어부(370)의 제어에 의해 485nm~565nm의 파장범위를 갖는 녹색광(Green)을 발생할 수 있으며, 백색광 LED(100)의 백색광 스펙트럼에서 녹색대역의 광을 보상할 수 있다. 여기서, 녹색광 LED(220)는 485nm~565nm의 파장범위를 갖는 녹색광으로 설명하고 있으나, 빛의 합성 원리를 통해 백색광 스펙트럼에서 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상할 수 있는 청록색광(Cyan)과 같은 다른 색상의 광으로 대체될 수 있다.The green light LED 220 may generate green light having a wavelength range of 485 nm to 565 nm under the control of the compensation light control unit 370, and compensate for light in the green band in the white light spectrum of the white light LED 100. have. Here, the green LED 220 is described as green light having a wavelength range of 485 nm to 565 nm, but cyan light (Cyan) capable of compensating for light in the remaining bands except the blue band in the white light spectrum through the light synthesis principle It can be replaced with light of the same other color.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 제어모듈(300)은 백색광 LED(100) 및 보상광 LED(200)가 발생하는 광 전체의 밝기를 기 설정된 광속으로 유지되도록 백색광 LED(100) 및 보상광 LED(200)를 제어할 수 있으며, 기 설정된 조명모드에 따라 백색광 LED(100)의 백색광속이 가변되는 경우, 기 설정된 광속 및 백색광속 간의 차이 값을 보상하도록 보상광 LED(200)를 제어할 수 있다. 제어모듈(300)은 제어신호 수신부(310), 광속 설정부(320), 시간정보부(330), 조명모드 설정부(340), 백색광 제어부(350), 광속 비교부(360) 및 보상광 제어부(370)를 포함할 수 있다.4 to 5, the control module 300 includes a white light LED 100 and a compensation light LED to maintain the brightness of the entire light generated by the white light LED 100 and the compensation light LED 200 at a preset light flux. 200 can be controlled, and when the white light flux of the white light LED 100 is varied according to a preset lighting mode, the compensation light LED 200 may be controlled to compensate for a difference value between the preset light flux and the white light flux. . The control module 300 includes a control signal receiving unit 310, a luminous flux setting unit 320, a time information unit 330, an illumination mode setting unit 340, a white light control unit 350, a luminous flux comparison unit 360, and a compensation light control unit. It may include 370.

제어신호 수신부(310)는 사용자로부터 유선 또는 무선으로 제어신호를 입력 받을 수 있으며, 입력된 제어신호를 광속 설정부(320)로 제공할 수 있다. 여기서, 제어신호는 LED 조명장치의 온을 위한 제 1 신호 및 오프를 위한 제 2 신호일 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 요구되는 광속을 설정하기 위한 제 3 신호를 더 포함할 수 있다.The control signal receiving unit 310 may receive a control signal from a user by wire or wirelessly, and may provide the input control signal to the light flux setting unit 320. Here, the control signal may be a first signal for turning on the LED lighting device and a second signal for turning off, and may further include a third signal for setting a required luminous flux according to a user's selection.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 광속 설정부(320)는 제어신호 수신부(310)로부터 제어신호를 입력 받아 기 설정된 광속을 결정할 수 있으며, 결정된 광속 값을 시간정보부(330)로 제공할 수 있다. 광속 설정부(320)는 제 1 신호가 입력되는 경우 사람의 행동에 지장이 없는 일반적인 조도를 제공하기 위해 기 설정된 광속을 100%로 결정할 수 있고, 제 2 신호가 입력되는 경우에는 조도를 제공하지 않기 위해 기 설정된 광속을 0%로 결정할 수 있다. 또한, 광속 설정부(320)는 제 3 신호가 입력되는 경우 사용자의 선택에 따라 기 설정된 광속을 0~100%로 결정할 수 있다.6 to 8, the luminous flux setting unit 320 may receive a control signal from the control signal receiving unit 310 to determine a preset luminous flux, and may provide the determined luminous flux value to the time information unit 330. . When the first signal is input, the luminous flux setting unit 320 may determine a preset luminous flux as 100% to provide a general illuminance that does not interfere with a person's behavior, and when the second signal is input, the illuminance is not provided. In order not to do so, the preset luminous flux can be determined as 0%. In addition, when a third signal is input, the luminous flux setting unit 320 may determine a preset luminous flux as 0 to 100% according to a user's selection.

시간정보부(330)는 광속 설정부(320)로부터 결정된 광속 값을 제공받아 현재 시간을 검출할 수 있으며, 검출된 시간정보를 조명모드 설정부(340)로 제공할 수 있다.The time information unit 330 may receive the determined luminous flux value from the luminous flux setting unit 320 to detect the current time, and may provide the detected time information to the illumination mode setting unit 340.

조명모드 설정부(340)는 시간정보부(330)로부터 시간정보를 제공받아 기 설정된 조명모드를 결정할 수 있으며, 결정된 조명모드에 따른 백색광속 값을 백색광 제어부(350)로 제공할 수 있다.The illumination mode setting unit 340 may receive time information from the time information unit 330 to determine a preset illumination mode, and provide a white light flux value according to the determined illumination mode to the white light control unit 350.

기 설정된 조명모드는 시간정보를 기준으로 결정될 수 있으며, 오전시간, 오후시간 및 저녁시간으로 구분하여 사용자의 행동에 적합한 백색광속을 결정할 수 있다.The preset lighting mode may be determined based on time information, and a white light flux suitable for a user's behavior may be determined by dividing it into morning time, afternoon time, and evening time.

오전시간의 경우, 물체를 선명하게 볼 수 있게 도와주며, 집중력을 높여주는 청색광 성분을 주로 포함하는 백색광의 백색광속을 기 설정된 제 1 광속 값으로 결정할 수 있다. 여기서, 기 설정된 제 1 광속 값은 60%로 설명하고 있으나, 백색광 LED(100)의 성능 및 설치환경에 따라 실험적으로 가변 될 수 있다.In the case of the morning time, a white light flux of white light mainly including a blue light component that helps to see an object clearly and increases concentration may be determined as a preset first light flux value. Here, the preset first luminous flux value is described as 60%, but may be experimentally varied according to the performance of the white light LED 100 and the installation environment.

오후시간의 경우, 사용자가 편안한 느낌을 받도록 청색광 성분을 주로 포함하는 백색광의 백색광속을 기 설정된 제 2 광속 값으로 결정할 수 있다. 여기서, 기 설정된 제 2 광속 값은 40%로 설명하고 있으나, 백색광 LED(100)의 성능 및 설치환경에 따라 실험적으로 가변 될 수 있다.In the case of the afternoon time, a white light flux of white light mainly including a blue light component may be determined as a preset second light flux value so that the user can feel comfortable. Here, the preset second luminous flux value is described as 40%, but may be experimentally varied according to the performance of the white light LED 100 and the installation environment.

저녁시간의 경우, 사용자의 휴식 및 안락함을 위해 청색광 성분을 주로 포함하는 백색광의 백색광속을 기 설정된 제 3 값으로 결정할 수 있다. 여기서, 기 설정된 제 2 광속 값은 20%로 설명하고 있으나, 백색광 LED(100)의 성능 및 설치환경에 따라 실험적으로 가변 될 수 있다.In the case of evening time, a white light flux of white light mainly including a blue light component may be determined as a preset third value for rest and comfort of the user. Here, the preset second luminous flux value is described as 20%, but may be experimentally varied according to the performance of the white light LED 100 and the installation environment.

백색광 제어부(350)는 조명모드 설정부(340)로부터 백색광속 값을 제공받아 백색광 LED(100)의 백색광속을 제어할 수 있다. 여기서, 제어 방법은 PWM제어를 통해 백색광 LED(100)에 인가되는 전압을 변화시킴으로써, 백색광 LED(100)의 백색광속을 제어하는 방법일 수 있다.The white light control unit 350 may receive a white light flux value from the illumination mode setting unit 340 and control the white light flux of the white light LED 100. Here, the control method may be a method of controlling the white light flux of the white light LED 100 by changing a voltage applied to the white light LED 100 through PWM control.

광속 비교부(360)는 광속 설정부(320)에 의해 결정된 기 설정된 광속 및 조명모드 설정부(340)에 의해 결정된 백색광속 간의 차이 값을 검출할 수 있으며, 검출된 차이 값을 보상광 제어부(370)로 제공할 수 있다. 여기서, 검출 방법은 기 설정된 광속을 제공하기 위한 실험을 통해 측정된 전압 값 및 백색광 LED(100)에 인가되는 전압 간의 차이에 해당 하는 값일 수 있으며, 기 설정된 광속 및 가변 된 백색광속 간의 광속 차이를 검출할 수 있는 방법이면 한정하지 않는다.The luminous flux comparison unit 360 may detect a difference value between a preset luminous flux determined by the luminous flux setting unit 320 and a white luminous flux determined by the illumination mode setting unit 340, and compensate for the detected difference value. 370). Here, the detection method may be a value corresponding to a difference between a voltage value measured through an experiment to provide a preset light flux and a voltage applied to the white light LED 100, and the light flux difference between a preset light flux and a variable white light flux is determined. The method is not limited as long as it can be detected.

보상광 제어부(370)는 광속 비교부(360)로부터 검출된 차이 값을 제공받아 보상광 LED(200)의 보상광속을 제어할 수 있다. 여기서, 제어 방법은 PWM제어를 통해 보상광 LED(200)에 인가되는 전압을 변화시킴으로써, 보상광 LED(200)의 보상광속을 제어하는 방법일 수 있다.The compensation light control unit 370 may receive a difference value detected from the light flux comparison unit 360 and control the compensation light flux of the compensation light LED 200. Here, the control method may be a method of controlling the compensation light flux of the compensation light LED 200 by changing a voltage applied to the compensation light LED 200 through PWM control.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 해당 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and anyone of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims can implement various modifications Of course, such changes are within the scope of the claims.

1 : 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치가 적용된 시스템
2 : 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치
10 : 기판
11 : 제 1 면
100 : 백색광 LED
110 : 백색광 조사영역
200 : 보상광 LED
210 : 적색광 LED
220 : 녹색광 LED
230 : 보상광 조사영역
300 : 제어모듈
310 : 제어신호 수신부
320 : 광속 설정부
330 : 시간정보부
340 : 조명모드 설정부
350 : 백색광 제어부
360 : 광속 비교부
370 : 보상광 제어부
1: A system to which an LED lighting device with blue light and color rendering control function
2: LED lighting device with blue light and color rendering control function
10: substrate
11: first side
100: white light LED
110: white light irradiation area
200: compensation light LED
210: red light LED
220: Green light LED
230: compensation light irradiation area
300: control module
310: control signal receiver
320: luminous flux setting unit
330: Time Information Department
340: lighting mode setting unit
350: white light control unit
360: light flux comparison unit
370: compensation light control unit

Claims (5)

기 설정된 면적으로 형성된 제 1 면을 포함하는 기판;
상기 기판의 제 1 면 전역에 걸쳐 구비되며, 기 설정된 제 1 배열방식으로 배열되는 백색광 LED;
상기 백색광 LED의 개수보다 적은 개수로 구비되며, 기 설정된 제 2 배열방식으로 배열되는 적어도 하나의 보상광 LED;
상기 백색광 LED 및 상기 보상광 LED가 발생하는 광 전체의 밝기를 기 설정된 광속으로 유지되도록 상기 백색광 LED 및 상기 보상광 LED를 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치.
A substrate including a first surface formed with a predetermined area;
A white light LED provided over the entire first surface of the substrate and arranged in a first arrangement manner;
At least one compensating light LED provided in a number less than the number of white light LEDs and arranged in a predetermined second arrangement method;
LED having a function of adjusting blue light and color rendering, comprising a control module for controlling the white light LED and the compensation light LED so that the brightness of the entire light generated by the white light LED and the compensation light LED is maintained at a preset light flux. Lighting device.
제 1항에 있어서,
상기 보상광 LED는 상기 백색광 LED가 발생하는 백색광 스펙트럼에서 청색대역을 제외한 나머지 대역의 광을 보상하는 보상광을 발생하는 것을 특징으로 하는 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치.
The method of claim 1,
The compensation light LED is an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering, characterized in that for generating a compensation light for compensating the light of the band other than the blue band in the white light spectrum generated by the white light LED.
제 1항에 있어서,
상기 보상광 LED는 적색광 LED인 것을 특징으로 하는 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치.
The method of claim 1,
The compensation light LED is an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering, characterized in that the red light LED.
제 3항에 있어서,
상기 보상광 LED는 녹색광 또는 청록색광 LED인 것을 특징으로 하는 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치.
The method of claim 3,
The compensation light LED is an LED lighting device having a function of adjusting blue light and color rendering, characterized in that the green light or cyan light LED.
제 1항에 있어서,
상기 제어모듈은 기 설정된 조명모드에 따라 상기 백색광 LED의 백색광속이 가변되는 경우, 상기 기 설정된 광속 및 상기 백색광속 간의 차이 값을 보상하도록 상기 보상광 LED를 제어하는 것을 특징으로 하는 청색광 및 연색성 조절기능을 갖는 LED조명장치.
The method of claim 1,
The control module controls the compensation light LED to compensate for a difference value between the preset light flux and the white light flux when the white light flux of the white light LED is varied according to a preset illumination mode. LED lighting device with.
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