KR20200141186A - 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치 - Google Patents

색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치는 제1 색온도의 광원을 방출하는 제1 엘이디 패키지, 및 제2 색온도의 광원을 방출하는 제2 엘이디 패키지를 포함하고, 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지가 배치되는 회로 기판부를 포함하는 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전원 공급부로부터 공급된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 컨버터; 및 상기 컨버터와 상기 회로 기판부 사이에 연결되고, 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지 중 적어도 하나가 작동되도록 상기 컨버터의 출력 전원을 상기 회로 기판부에 전달하는 커넥터 스위칭부를 포함한다.

Description

색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치{LED LIGHTING DEVICE WITH COLOR TEMPERATURE CONTROL FUNCTION}
본 발명의 실시예들은 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 엘이디(LED) 조명 장치는 소비 전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 제공한다. 최근에는 단일 색성분 예를 들어, 레드(Red), 블루(Blue), 또는 그린(Green) 색 LED 외에 백색 LED들이 출시되고 있다. 백색 LED는 자동차용 및 조명용 제품에 응용되면서, 그 수요가 급속히 증가하고 있다.
이러한 LED 기술에서는 하나의 형광체를 발광 소자에 배치시켜 레드(R), 블루(B), 그린(G), 백색(W) 등 발광 소자의 색을 구현한다. 종래의 기술에서 백색 및 색온도 구현 방식은 크게 두 가지로 구분할 수 있다.
첫 번째는, 하나의 패키지에 한 가지의 색온도를 가지는 다수의 발광 소자들을 분산 배치하여, 상이한 색온도를 가진 발광 소자의 수를 변경함에 따라, 발광 장치의 색온도를 변경하도록 하는 것이다. 즉, 적색 발광 장치, 청색 발광 장치, 녹색 발광 장치들의 적절한 수의 조합에 의해 색온도를 변경하고 있다.
두 번째는 발광 소자의 주변에 형광체를 배치시켜 백색을 구현하거나 특정한 색온도를 가진 파장을 만들어 내는 방법이다. 이는 발광 소자의 1차 발광과 형광체 등에 의한 2차 파장 변환 장치에 의해 백색을 구현하도록 한다. 여기서 이러한 파장 변환 장치의 구현 자체도 난이할 뿐만 아니라, 모든 발광 장치는 단일한 색온도를 가지게 구성되거나, 다양한 색온도를 가진 발광 장치를 제조하기 위해서는 복잡한 제조 공정과 관리 시스템이 필요하므로, 제품 특성에 따른 다양한 색온도를 가진 발광 장치를 구현하기도 어렵다. 따라서, 종래의 백색 LED 및 그 구현 기술은 다양한 제품에 적용시키는 데 한계가 있으며, 섬세한 색온도 조정이 불가능하고, 다양한 조명 제품에 응용하기도 어렵다.
한편, 광원의 빛은 색온도(Color temperature)라는 파라미터를 통해 수치적으로 나타낼 수 있다. 어떤 물체가 빛을 띠고 있을 때에, 이 빛과 같은 빛을 띄는 흑체의 온도를 이용하여 물체의 색온도를 결정한다. 이상적인 흑체가 방출하는 빛의 색은 플랑크의 복사 법칙에 의해 온도에 의해서만 결정된다. 물체가 가시광선을 내며 빛나고 있을 때에 그 색이 어떤 온도의 흑체가 복사하는 색과 같이 보일 경우, 그 흑체의 온도와 물체의 온도가 같다고 보고 그 온도를 물체의 색온도라고 한다.
즉, 물체의 색온도는 같은 색광을 흑체의 온도(절대온도 K)로 표시된다. 가령 전구의 빛은 2,800K, 형광등의 빛은 4,500~6,500K, 정오의 태양빛은 5,400K, 흐린 날의 낮빛은 6,500~7,000K, 맑은 날의 푸른 하늘빛은 12,000~18,000K 정도의 색온도이다. 조명은 백열등, 할로겐 등, 형광등, 나트륨등, 수은등, 방전등 및 LED(Light Emitting Diode) 조명 등과 같이 다양하게 분류되는데, 각각의 조명은 서로 다른 색온도를 가질 수 있다. 서로 다른 색온도를 갖는 두 개 이상의 광원을 함께 밝힘으로써 새로운 색온도를 얻을 수 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0114422호(발명의 명칭: 색온도 가변 엘이디 조명 장치 및 그 방법, 공개일자: 2012년 10월 17일)가 있다.
본 발명의 일 실시예는 색온도 조절 기능을 구조적으로 개선하여 제조 비용을 절감하면서도 현장에서 고객의 요구에 따라 쉽고 간단하게 색온도를 변경시킬 수 있는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치는 제1 색온도의 광원을 방출하는 제1 엘이디 패키지, 및 제2 색온도의 광원을 방출하는 제2 엘이디 패키지를 포함하고, 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지가 배치되는 회로 기판부를 포함하는 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전원 공급부로부터 공급된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 컨버터; 및 상기 컨버터와 상기 회로 기판부 사이에 연결되고, 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지 중 적어도 하나가 작동되도록 상기 컨버터의 출력 전원을 상기 회로 기판부에 전달하는 커넥터 스위칭부를 포함한다.
상기 커넥터 스위칭부는 상기 제1 색온도의 광원, 상기 제2 색온도의 광원 및 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원 중 어느 하나의 광원 방출을 선택적으로 제어할 수 있다.
상기 커넥터 스위칭부는 상기 컨버터와 물리적, 전기적으로 연결되고, 제1 (+) 단자 및 제1 (-) 단자로 구성되는 제1 커넥터; 및 상기 회로 기판부와 물리적, 전기적으로 연결되고, 상기 제1 커넥터의 제1 (+) 단자와 선택적으로 결합되는 제2-1 내지 제2-3 (+) 단자, 및 상기 제1 커넥터의 제1 (-) 단자와 결합되는 제2 (-) 단자로 구성되는 제2 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 엘이디 모듈은 상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-1 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원을 방출하고, 상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-2 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 제1 색온도의 광원을 방출하며, 상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-3 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 제2 색온도의 광원을 방출할 수 있다.
상기 엘이디 모듈은 상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-1 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 컨버터의 출력 전원 100%를 균등하게 나누어 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지에 각각 50%씩 전달하고, 상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-2 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 컨버터의 출력 전원 100%를 상기 제1 엘이디 패키지에만 전부 전달하며, 상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-3 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 컨버터의 출력 전원 100%를 상기 제2 엘이디 패키지에만 전부 전달할 수 있다.
상기 커넥터 스위칭부는 상기 광원 방출을 선택적으로 제어할 수 있도록 토클 스위치의 형태로 구성될 수 있다.
상기 회로 기판부는 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지가 교대로 배치되는 매트릭스 구조로 이루어지고, 상기 컨버터는 정전류 컨버터로 제공되며, 상기 엘이디 모듈은 직하 타입 또는 에지 타입으로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치는 상기 제1 색온도 및 상기 제2 색온도가 미리 설정된 정전류의 비율에 의해 변환되도록 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 제어 신호에 따라 상기 엘이디 모듈의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 색온도의 광원은 주광색이고, 상기 제2 색온도의 광원은 전구색이며, 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원은 주백색인 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 색온도 조절 기능을 구조적으로 개선하여 제조 비용을 절감하면서도 현장에서 고객의 요구에 따라 쉽고 간단하게 색온도를 변경시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 커넥터 스위칭부의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 엘이디 모듈의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치의 사용 상태도이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치(100)는 전원 공급부(110), 정전류 컨버터(120), 커넥터 스위칭부(130), 엘이디 모듈(140), 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전원 공급부(110)는 상기 엘이디 모듈(140)을 포함한 상기 엘이디 조명 장치(100)의 각 구성요소에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 상기 전원 공급부(110)는 계속적인 전원 공급을 위해 상용 교류(AC) 전원, 예컨대 AC 220V를 직류(DC) 또는 교류(AC) 전원으로 변환 가능하도록 구현할 수 있다. 하지만, 상기 전원 공급부(110)는 이에 국한되지 않고 통상의 휴대용 배터리(Battery)로 구현할 수도 있다.
상기 정전류 컨버터(120)는 상기 전원 공급부(110)로부터 공급된 교류 전원에 포함된 불요불급한 노이즈(Noise)를 필터링(Filtering)하고 정류한 후 리플(Ripple)을 제거할 수 있다. 상기 정전류 컨버터(120)는 상기 정류된 교류 전원에 대하여 스위칭(Switching)을 수행하여 변압을 할 수 있으며, 상기 변압된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 정전류 컨버터(120)를 통해 정전류 구동 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 엘이디 모듈(140)의 구동 전력을 균일하게 제어하게 되면, 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지(도 3의 "142", "143" 참조) 각각의 편차 및 온도 변화 등에 의해 광량 등 동작 조건이 변화될 수 있으며, 심하게는 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지가 파괴될 수도 있다.
다시 말해, 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지 각각의 온도가 올라갈 경우, 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지 각각의 광원 전력을 줄어들게 되고, 이를 보상하기 위해서 광원 전력을 올려주게 되면 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지 각각이 비정상 동작 조건에서 계속 동작하게 될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 앞서 언급한 바와 같이 정전류 구동 방식을 사용하게 되는데, 이는 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지 각각의 온도가 올라가게 되면 전류는 고정임에 반하여, 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지 각각의 순방향 전압이 낮아지게 되므로, 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지 각각의 구동 전력은 낮아지게 된다.
이러한 정전류 구동 방식은 예를 들면, 일반적인 교류(AC) LED 구동 방식, Valley-fill을 사용한 플리커 프리(flicker-free) 구조, 안정적인 디밍 기능을 구현할 수 있는 교류 LED 구동 회로의 플리커 프리 구조(국내등록특허 제10-1626360호 참조), SMPS(Switched Mode Power Supply) 등을 사용하여 직류(DC) 구동 시 전류원 제어 방식 등으로 구현될 수 있다.
상기 커넥터 스위칭부(130)는 상기 정전류 컨버터(120)와 상기 엘이디 모듈(140)의 회로 기판부(도 3의 "141" 참조) 사이에 연결될 수 있다. 상기 커넥터 스위칭부(130)는 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 및 제2 엘이디 패키지 중에서 적어도 하나가 작동되도록 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원을 상기 엘이디 모듈(140)의 회로 기판부에 전달하여, 상기 제1 색온도의 광원, 상기 제2 색온도의 광원 및 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원 중 어느 하나의 광원 방출을 선택적으로 제어할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 색온도의 광원은 주광색이고, 상기 제2 색온도의 광원은 전구색이며, 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원은 주백색일 수 있다. 다만, 상기 제1 색온도의 광원, 상기 제2 색온도의 광원, 및 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원은 이에 국한되지 않고 다양한 다른 색온도의 광원으로 구현될 수도 있다.
상기 커넥터 스위칭부(130)에 대해 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 참고로, 도 2는 도 1의 커넥터 스위칭부(130)의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커넥터 스위칭부(130)는 제1 커넥터(131, 132) 및 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 커넥터(131, 132)는 상기 정전류 컨버터(120)와 물리적, 전기적으로 연결되고, 제1 (+) 단자(131) 및 제1 (-) 단자(132)로 구성될 수 있다. 상기 제1 (+) 단자(131)는 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-1 내지 제2-3 (+) 단자(133, 134, 135) 중 어느 하나와 선택적으로 결합될 수 있다. 상기 제1 (-) 단자(132)는 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2 (-) 단자와 결합될 수 있다.
상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)는 상기 엘이디 모듈(140)의 회로 기판부와 물리적, 전기적으로 연결되고, 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 선택적으로 결합되는 제2-1 내지 제2-3 (+) 단자(133, 134, 135), 및 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (-) 단자(132)와 결합되는 제2 (-) 단자(136)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-1 (+) 단자(133)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 커넥터 스위칭부(130)는 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원을 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 엘이디 패키지 및 제2 엘이디 패키지 모두에 전달함으로써, 상기 엘이디 모듈(140)에 의해 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원이 방출되도록 할 수 있다.
또 달리, 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-2 (+) 단자(134)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 커넥터 스위칭부(130)는 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원을 상기 엘이디 모듈(140)의 제1 엘이디 패키지에만 전달함으로써, 상기 엘이디 모듈(140)에 의해 상기 제1 색온도의 광원이 방출되도록 할 수 있다.
이와 달리, 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-3 (+) 단자(135)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 커넥터 스위칭부(130)는 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원을 상기 엘이디 모듈(140)의 제2 엘이디 패키지에만 전달함으로써, 상기 엘이디 모듈(140)에 의해 상기 제2 색온도의 광원이 방출되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 커넥터 스위칭부(130)의 제1 커넥터(131, 132)와 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)가 사용자의 수동 조작에 의해 선택적으로 끼움 결합되는 방식을 취할 수 있다. 다만, 다른 실시예로서 상기 커넥터 스위칭부(130)는 상기 광원 방출을 선택적으로 제어할 수 있도록 토클 스위치의 형태로 구성될 수도 있다.
상기 엘이디 모듈(140)은 상기 제1 색온도의 광원을 방출하거나 상기 제2 색온도의 광원을 방출할 수 있다. 또한, 상기 엘이디 모듈(140)은 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원을 방출할 수도 있다.
이를 위해, 상기 엘이디 모듈(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 커넥터 스위칭부(130)를 통해 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원을 인가받아 상기 엘이디 모듈(140)을 구동시키기 위한 회로 기판부(141), 상기 제1 색온도의 광원을 방출하는 제1 엘이디 패키지(142), 및 상기 제2 색온도의 광원을 방출하는 제2 엘이디 패키지(143)를 포함하여 구성될 수 있다. 참고로, 도 3은 도 1의 엘이디 모듈(140)의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
여기서, 상기 제1 엘이디 패키지(142) 및 상기 제2 엘이디 패키지(143)는 상기 회로 기판부(141) 상에 교대로 배치되는 매트릭스(matrix) 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 매트릭스 구조를 통해, 상기 엘이디 모듈(140)은 상기 제1 색온도의 광원 및 상기 제2 색온도의 광원을 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 제1 색온도 및 상기 제2 색온도의 혼합 광원을 발생시킬 수도 있다.
구체적으로, 상기 엘이디 모듈(140)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-1 (+) 단자(133)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 회로 기판부(141)를 통해 상기 제1 및 제2 엘이디 패키지(142, 143)를 모두 구동시켜 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원을 방출할 수 있다. 다시 말해, 상기와 같은 결합 조건하에서 상기 제1 색온도가 주광색이고 상기 제2 색온도가 전구색인 경우, 상기 엘이디 모듈(140)은 주광색과 전구색의 혼합 광원인 주백색의 광원을 방출할 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-1 (+) 단자(133)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 엘이디 모듈(140)은 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원 100%를 균등하게 나누어 상기 제1 엘이디 패키지(142) 및 상기 제2 엘이디 패키지(143)에 각각 50%씩 전달할 수 있으며, 이를 통해 상기 제1 및 제2 엘이디 패키지(142, 143)를 모두 구동시켜 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합(주광색 + 전구색 = 주백색) 광원을 방출할 수 있다.
또 달리, 상기 엘이디 모듈(140)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-2 (+) 단자(134)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 회로 기판부(141)를 통해 상기 제1 엘이디 패키지(142)만을 구동시켜 상기 제1 색온도의 광원을 방출할 수 있다. 다시 말해, 상기와 같은 결합 조건하에서 상기 제1 색온도가 주광색인 경우, 상기 엘이디 모듈(140)은 주광색의 광원을 방출할 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-2 (+) 단자(134)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 엘이디 모듈(140)은 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원 100%를 상기 제1 엘이디 패키지(142)에만 전부 전달할 수 있으며, 이를 통해 상기 제1 엘이디 패키지(142)만을 구동시켜 상기 제1 색온도(주광색)의 광원만을 방출할 수 있다.
또 달리, 상기 엘이디 모듈(140)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-3 (+) 단자(135)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 회로 기판부(141)를 통해 상기 제2 엘이디 패키지(143)만을 구동시켜 상기 제2 색온도의 광원을 방출할 수 있다. 다시 말해, 상기와 같은 결합 조건하에서 상기 제2 색온도가 전구색인 경우, 상기 엘이디 모듈(140)은 전구색의 광원을 방출할 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 커넥터(131, 132)의 제1 (+) 단자(131)와 상기 제2 커넥터(133, 134, 135, 136)의 제2-3 (+) 단자(135)가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 엘이디 모듈(140)은 상기 정전류 컨버터(120)의 출력 전원 100%를 상기 제2 엘이디 패키지(143)에만 전부 전달할 수 있으며, 이를 통해 상기 제2 엘이디 패키지(143)만을 구동시켜 상기 제2 색온도(전구색)의 광원만을 방출할 수 있다.
한편, 상기와 같은 기능 및 구조를 가지는 엘이디 모듈(140)은 패널 전면에 엘이디를 배치하여 빛을 쏘는 방식인 직하 타입, 또는 패널 가장자리에 엘이디를 배치하여 빛을 쏘는 방식인 에지 타입으로 구성될 수 있다.
상기 제어부(150)는 본 발명의 일 실시예에 따른 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치(100), 즉 상기 전원 공급부(110), 상기 정전류 컨버터(120), 상기 커넥터 스위칭부(130), 상기 엘이디 모듈(140) 등의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.
특히, 상기 제어부(150)는 상기 제1 색온도 및 상기 제2 색온도가 미리 설정된 정전류의 비율에 의해 변환되도록 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 제어부(150)는 상기 생성된 PWM 제어 신호를 상기 정전류 컨버터(120) 및 상기 커넥터 스위칭부(130)를 통해 상기 엘이디 모듈(140)에 인가함으로써, 상기 PWM 제어 신호에 따라 상기 엘이디 모듈(140)의 구동을 제어할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
110: 전원 공급부
120: 정전류 컨버터
130: 커넥터 스위칭부
131, 132: 제1 커넥터
133, 134, 135, 136: 제2 커넥터
140: 엘이디 모듈
141: 회로 기판부
142: 제1 엘이디 패키지
143: 제2 엘이디 패키지
150: 제어부

Claims (9)

  1. 제1 색온도의 광원을 방출하는 제1 엘이디 패키지, 및 제2 색온도의 광원을 방출하는 제2 엘이디 패키지를 포함하고, 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지가 배치되는 회로 기판부를 포함하는 엘이디 모듈;
    상기 엘이디 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터 공급된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력하는 컨버터; 및
    상기 컨버터와 상기 회로 기판부 사이에 연결되고, 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지 중 적어도 하나가 작동되도록 상기 컨버터의 출력 전원을 상기 회로 기판부에 전달하는 커넥터 스위칭부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 스위칭부는
    상기 제1 색온도의 광원, 상기 제2 색온도의 광원 및 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원 중 어느 하나의 광원 방출을 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 스위칭부는
    상기 컨버터와 물리적, 전기적으로 연결되고, 제1 (+) 단자 및 제1 (-) 단자로 구성되는 제1 커넥터; 및
    상기 회로 기판부와 물리적, 전기적으로 연결되고, 상기 제1 커넥터의 제1 (+) 단자와 선택적으로 결합되는 제2-1 내지 제2-3 (+) 단자, 및 상기 제1 커넥터의 제1 (-) 단자와 결합되는 제2 (-) 단자로 구성되는 제2 커넥터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 엘이디 모듈은
    상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-1 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원을 방출하고,
    상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-2 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 제1 색온도의 광원을 방출하며,
    상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-3 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 제2 색온도의 광원을 방출하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 엘이디 모듈은
    상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-1 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 컨버터의 출력 전원 100%를 균등하게 나누어 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지에 각각 50%씩 전달하고,
    상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-2 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 컨버터의 출력 전원 100%를 상기 제1 엘이디 패키지에만 전부 전달하며,
    상기 제1 (+) 단자와 상기 제2-3 (+) 단자가 선택적으로 결합되는 경우, 상기 컨버터의 출력 전원 100%를 상기 제2 엘이디 패키지에만 전부 전달하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 스위칭부는
    상기 광원 방출을 선택적으로 제어할 수 있도록 토클 스위치의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회로 기판부는 상기 제1 엘이디 패키지 및 상기 제2 엘이디 패키지가 교대로 배치되는 매트릭스 구조로 이루어지고,
    상기 컨버터는 정전류 컨버터로 제공되며,
    상기 엘이디 모듈은 직하 타입 또는 에지 타입으로 구성되는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색온도 및 상기 제2 색온도가 미리 설정된 정전류의 비율에 의해 변환되도록 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 제어 신호에 따라 상기 엘이디 모듈의 구동을 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 색온도의 광원은 주광색이고,
    상기 제2 색온도의 광원은 전구색이며,
    상기 제1 및 제2 색온도의 혼합 광원은 주백색인 것을 특징으로 하는 색온도 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 장치.
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JP2009009817A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
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