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KR101211084B1 - 조명 장치 - Google Patents

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KR101211084B1
KR101211084B1 KR1020100028259A KR20100028259A KR101211084B1 KR 101211084 B1 KR101211084 B1 KR 101211084B1 KR 1020100028259 A KR1020100028259 A KR 1020100028259A KR 20100028259 A KR20100028259 A KR 20100028259A KR 101211084 B1 KR101211084 B1 KR 101211084B1
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light
light source
light emitting
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color temperature
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양행석
윤상경
김창섭
정진선
오태근
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삼성전자주식회사
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Abstract

조명 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치는 하방으로 백색광을 조사하는 하나 이상의 주광원을 포함하는 제 1 발광부, 상기 제 1 발광부의 하단 일측에 형성되며, 상기 제 1 발광부로부터 조사되는 상기 백색광과 혼합되는 유색광을 조사하는 하나 이상의 보조 광원을 포함하는 하나 이상의 제 2 발광부, 및 상기 주광원으로부터 조사되는 상기 백색광 및 상기 보조 광원으로부터 조사되는 상기 유색광을 혼합하여 하방으로 조사하는 도광판을 포함한다.
상기와 같은 본 발명은 백색광을 출력하는 주광원 및 유색광을 출력하는 보조 광원을 효율적으로 배치함으로써 색온도를 조절 가능한 조명 장치의 휘도 불균일성을 개선할 수 있으며, 또한 어떠한 색온도에서도 주광원 전체를 이용하여 빛을 낼 수 있으므로 조명 장치의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

조명 장치 {Lighting apparatus}
본 발명은 조명 장치에 관한 것으로, 특히 색온도(color temperature)를 조절 가능한 조명 장치에 관한 것이다.
발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)는 긴 수명, 저 소비전력, 유해파장의 미방출, 환경유해물질 미 함유 등의 장점으로 인하여 다양한 분야에서 광원으로 적용되고 있다. 특히 최근에는 이러한 발광다이오드가 실내용 조명으로도 채용되기 시작하였으며, 앞으로도 그 활용도가 크게 증가할 것으로 기대되고 있다.
한편, 최근에는 특히 실내 조명을 중심으로 시력 보호, 정서 조절, 집중력 향상 등을 위하여 필요에 따라 색온도를 조절 가능한 조명 기구에 대한 수요가 크게 증가하고 있다. 예를 들어, 교실 등에 색온도를 조절 가능한 조명 기구를 채용함으로써, 수학 등의 학습 시에는 색온도를 2500～3000켈빈(K)으로 낮춰 집중력을 높이고, 미술 또는 음악 등 예능과목을 공부할 때는 6500～7000K 정도로 색온도를 높여 감성을 풍부하게 할 수 있다.
이와 같이 조명의 색온도를 조절하기 위하여, 종래에는 색온도가 서로 다른 두 개의 등모듈을 교대로 배치한 형태의 조명을 사용하였다. 예를 들어, 색온도가 2500K인 등모듈 및 6000K인 등모듈을 교대로 배치하고, 각각의 등모듈의 조도를 조절함으로써 색온도를 조절하도록 한 것이다. 그러나 이와 같은 방식을 사용할 경우 서로 다른 색온도를 가진 등모듈이 하나의 조명 장치 내에 배치되므로 전체적으로 휘도가 불균일하게 되는 문제점(즉, 외관상 등모듈이 얼룩져 보이게 됨)이 있었다. 또한 각각의 등모듈의 조도를 조절하여 색온도를 조절하는 방식이므로 색온도에 따라 전체 등모듈의 일부만을 사용하는 경우가 발생하게 되어(예를 들어, 2500K의 색온도를 구현하기 위해서는 6000K의 색온도를 가지는 등모듈을 모두 소등하여야 하므로 전체 등모듈 중 절반만이 빛을 내게 됨) 조명 장치의 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전체적으로 균일한 휘도를 출력 가능하며, 각각의 광원들을 효율적으로 활용 가능한 조명 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치는, 하방으로 백색광을 조사하는 하나 이상의 주광원을 포함하는 제 1 발광부; 상기 제 1 발광부의 하단 일측에 형성되며, 상기 제 1 발광부로부터 조사되는 상기 백색광과 혼합되는 유색광을 조사하는 하나 이상의 보조 광원을 포함하는 하나 이상의 제 2 발광부; 및 상기 주광원으로부터 조사되는 상기 백색광 및 상기 보조 광원으로부터 조사되는 상기 유색광을 혼합하여 하방으로 조사하는 도광판;를 포함한다.
이때, 상기 주광원 또는 상기 보조 광원은 발광다이오드(LED) 또는 냉음극형광램프(CCFL)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 보조 광원은 적색광, 청색광, 녹색광, 황색광 중 하나 이상의 유색 광원을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 발광부는, 적색광을 조사하는 유색 광원 및 청색광을 조사하는 유색 광원이 서로 대향하도록 상기 제 1 발광부의 하단에 배치될 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치는, 하방으로 유색광을 조사하는 하나 이상의 보조 광원을 포함하는 제 1 발광부; 상기 제 1 발광부의 하단 일측에 형성되며, 상기 제 1 발광부로부터 조사되는 상기 유색광과 혼합되는 백색광을 조사하는 하나 이상의 주광원을 포함하는 하나 이상의 제 2 발광부; 및 상기 주광원으로부터 조사되는 상기 백색광 및 상기 보조 광원으로부터 조사되는 상기 유색광을 혼합하여 하방으로 조사하는 도광판;을 포함한다.
이때, 상기 주광원 또는 상기 보조 광원은 발광다이오드(LED) 또는 냉음극형광램프(CCFL)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 보조 광원은 적색광, 청색광, 녹색광, 황색광 중 하나 이상의 유색 광원을 포함할 수 있다.
본 발명은 백색광을 출력하는 주광원 및 유색광을 출력하는 보조 광원을 효율적으로 배치함으로써 색온도를 조절 가능한 조명 장치의 휘도 불균일성을 개선할 수 있으며, 또한 어떠한 색온도에서도 주광원 전체를 이용하여 빛을 낼 수 있으므로 조명 장치의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 등모듈(108)의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 등모듈(108)의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)는, 전원 공급 모듈(102), 색온도 제어 모듈(104), 전류 분배 모듈(106) 및 등모듈(108)을 포함한다.
전원 공급 모듈(102)은 조명 장치(100)의 동작을 위한 전원을 공급하기 위한 모듈로서, 일반적으로 교류 전원을 공급받아 이를 직류로 변환하여 전류 분배 모듈(106)로 공급한다. 물론 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 모듈(102)은 사용하는 전원 또는 등모듈(108)의 종류에 따라 그 형태 및 기능이 달라질 수 있음은 자명하다.
색온도 제어 모듈(104)은 조명 장치(100)에서 출력되는 빛의 색온도(color temperature)를 조절하기 위한 모듈이다. 이를 위하여, 색온도 제어 모듈(104)은 외부로부터 색온도 제어 신호를 수신하기 위한 유선 또는 무선 통신 모듈(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 통신 모듈을 통하여 색온도 제어 신호를 수신받아 이로부터 전류 제어 신호를 생성하고, 생성된 전류 제어 신호를 전류 분배 모듈(106)로 전송할 수 있다.
전류 분배 모듈(106)은 등모듈(108)에 포함된 각각의 광원으로 전류를 공급하는 모듈이다. 전류 분배 모듈(106)은 색온도 제어 모듈(104)로부터 전류 제어 신호를 전송받고, 상기 전류 제어 신호에 따라 등모듈(108)에 포함된 각각의 광원으로 공급되는 전류량을 조절함으로써 등모듈(108)로부터 출력되는 빛의 색온도를 제어한다.
등모듈(108)은 복수 개의 광원을 포함하여 구성되며, 각각의 광원은 전류 분배 모듈(106)로부터 공급되는 전류에 따라 빛을 출력하도록 구성된다. 상기 등모듈(108)의 상세 형태 및 광원의 배치 구조에 대해서는 도 2 및 도 3에서 상세히 설명하도록 한다.
제 1 실시예
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 등모듈(108)의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 등모듈(108)은 제 1 발광부(200), 제 2 발광부(202) 및 도광판(204)을 포함한다.
제 1 발광부(200)는 등모듈(108)의 상단에 구비되며, 하방으로 백색광을 조사하는 하나 이상의 주광원(206)을 포함한다. 주광원(206)은, 예를 들어 백색광을 내는 발광다이오드(LED) 또는 냉음극형광램프(CCFL)로 구성될 수 있으며, 하방으로 균일한 조도의 백색광을 조사할 수 있도록 제 1 발광부(200)의 하단에 균일하게 배치될 수 있다.
제 2 발광부(202)는 제 1 발광부(200)의 하단에 구비되며, 제 1 발광부(200)의 주광원(206)으로부터 조사되는 상기 백색광과 혼합되는 유색광을 조사하는 하나 이상의 보조 광원(208)을 포함한다. 제 2 발광부(202)는 제 1 발광부(200)의 형태에 따라 등모듈(108)에 하나 이상 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이 제 1 발광부(200)가 일방향으로 연장된 형태인 경우, 제 2 발광부(202)는 제 1 발광부(202)의 단부 끝에 2개가 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어 제 1 발광부(200)가 원형으로 형성되는 경우, 제 2 발광부(202)는 제 1 발광부(202)를 둘러싸는 형태로 구성될 수도 있다.
보조 광원(208)은 제 1 발광부(200)로부터 조사되는 백색광의 색온도(color temperature)을 조절하기 위한 광원으로서, 실시예에 따라 적색광(red), 청색광(blue), 녹색광(green), 또는 황색광(yellow) 중 하나 이상의 유색 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이 2개의 제 2 발광부(202)가 제 1 발광부(200)의 하단에서 서로 마주보도록 형성되는 경우, 도면에서 좌측에 위치한 보조 광원(208)은 청색광(blue)을, 우측에 위치한 보조 광원(208)은 적색광(red)을 조사하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성될 경우, 주광원(206)으로부터 조사되는 백색광의 색온도를 높이기 위해서는 제 2 발광부(202)의 보조 광원(208) 중 청색광을 조사하고, 색온도를 낮추기 위해서는 적색광을 조사하여 상기 백색광과 혼합되도록 함으로써 상기 백색광의 색온도를 조절할 수 있다.
또는, 보조 광원(208)으로부터 유색광이 균일하게 조사되도록 하기 위하여, 도 2에 도시된 각각의 제 2 발광부가 청색광 및 적색광(추가적으로 녹색광 및 황색광 또한 포함할 수 있다)을 모두 구비하도록 구성될 수 있다. 이 경우에는 각각의 제 2 발광부(202)에서 전류 분배 모듈(106)의 제어에 따라 각각의 유색광 중 필요한 색의 빛만을 선택적으로 조사하도록 구성될 수 있다.
상기 보조 광원(208) 또한 주광원(206)과 마찬가지로 발광다이오드 또는 냉음극형광램프로 구성될 수 있다.
도광판(204)은 제 2 발광부(202)의 보조 광원(208)으로부터 조사되는 유색광의 광경로를 제공하며, 주광원(206)으로부터 조사되는 상기 백색광 및 보조 광원(208)으로부터 조사되는 상기 유색광을 혼합한 혼합광을 하방으로 조사한다. 도면에서 점선으로 구성된 화살표는 주광원(206)으로부터 조사되는 백색광을, 실선 및 1점 쇄선으로 구성된 화살표는 각각 보조 광원(208)으로부터 조사되는 유색광을 도시한 것이다.
상기와 같이 구성된 등모듈(108)에서, 주광원(206)으로부터 조사된 백색광은 도광판(204)에서 보조 광원(208)으로부터 조사된 유색광과 혼합되면서 색온도가 변화되어 하방으로 조사된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예의 경우 백색광과 유색광이 도광판(204)에서 혼합되므로 색온도 조절용 등모듈에서 흔히 나타날 수 있는 휘도의 불균일성을 해소할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예의 경우 주광원(206)을 통하여 전체적인 조도를 조절하고, 보조 광원(208)을 통하여 색온도를 조절하게 되므로, 어떠한 색온도에서도 주광원(206)에 배치된 백색광을 전부 활용할 수 있게 되어 등모듈(108)의 효율이 좋아지게 된다.
제 2 실시예
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 등모듈(108)의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 등모듈(108)은 제 1 발광부(300), 제 2 발광부(302) 및 도광판(304)을 포함한다.
제 1 발광부(300)는 등모듈(108)의 상단에 구비되며, 하방으로 유색광을 조사하는 하나 이상의 보조 광원(306)을 포함한다. 보조 광원(206)은, 발광다이오드(LED) 또는 냉음극형광램프(CCFL)로 구성될 수 있으며, 실시예에 따라 적색광(red), 청색광(blue), 녹색광(green), 또는 황색광(yellow) 중 하나 이상의 유색 광원을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 각각의 색을 가지는 유색 광원들은 제 1 발광부(300)의 하단에 각각 균일하게 배치됨으로써 전체적으로 색 불균일성이 최소화되도록 구성될 수 있다.
제 2 발광부(302)는 제 1 발광부(300)의 하단에 구비되며, 제 1 발광부(300)의 보조 광원(306)으로부터 조사되는 상기 유색광과 혼합되는 백색광을 조사하는 하나 이상의 주광원(208)을 포함한다. 즉, 상기 제 1 실시예와 달리 본 실시예는 상면에 보조 광원(306)이 배치되고, 측면에 주광원(308)이 배치되는 구조를 가진다.
제 2 발광부(302)는 제 1 발광부(300)의 형태에 따라 등모듈(108)에 하나 이상 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이 제 1 발광부(300)가 일방향으로 연장된 형태인 경우, 제 2 발광부(302)는 제 1 발광부(300)의 단부 끝에 2개가 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어 제 1 발광부(300)가 원형으로 형성되는 경우, 제 2 발광부(302)는 제 1 발광부(300)를 둘러싸는 형태로 구성되어 안쪽에 주광원(308)이 배치되도록 구성될 수도 있다.
상기 주광원(308) 또한, 보조 광원(306)과 마찬가지로 발광다이오드 또는 냉음극형광램프로 구성될 수 있다.
도광판(304)은 제 2 발광부(302)의 주광원(308)으로부터 조사되는 백색광의 광경로를 제공하며, 보조 광원(306)으로부터 조사되는 상기 유색광 및 주광원(308)으로부터 조사되는 상기 백색광을 혼합한 혼합광을 하방으로 조사한다. 도면에서 점선으로 구성된 화살표는 주광원(308)으로부터 조사되는 백색광을, 실선 및 1점 쇄선으로 구성된 화살표는 각각 보조 광원(306)으로부터 조사되는 유색광을 도시한 것이다.
상기와 같이 구성된 등모듈(108)에서, 주광원(308)으로부터 측면으로 도광판(304)을 향하여 조사된 백색광은 도광판(304)에서 보조 광원(306)으로부터 조사된 유색광과 혼합되면서 색온도가 변화되어 하방으로 조사된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예의 경우 백색광과 유색광이 도광판(304)에서 혼합되므로 색온도 조절용 등모듈에서 흔히 나타날 수 있는 휘도의 불균일성을 해소할 수 있다.
또한 본 실시예의 경우에도 제 1 실시예와 마찬가지로 주광원(308)을 통하여 전체적인 조도를 조절하고, 보조 광원(306)을 통하여 색온도를 조절하게 되므로, 어떠한 색온도에서도 주광원(308)에 배치된 백색광을 전부 활용할 수 있게 되어 등모듈(108)의 효율이 좋아지게 된다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 조명 장치 102 : 전원 공급 모듈
104 : 색온도 제어 모듈 106 : 전류 분배 모듈
108 : 등모듈 200 : 제 1 발광부
202 : 제 2 발광부 204 : 도광판
206 : 주광원 208 : 보조 광원
300 : 제 1 발광부 302 : 제 2 발광부
304 : 도광판 306 : 보조 광원
308 : 주광원

Claims (7)

  1. 복수 개의 광원을 포함하는 하나의 등모듈;
    교류 전원을 공급 받아 직류로 변환하는 전원 공급 모듈;
    외부로부터 색온도 제어 신호를 수신 받아 전류 제어 신호를 생성하는 색온도 제어 모듈; 및
    상기 전류 제어 신호에 따라 상기 등모듈에 포함된 각각의 광원으로 공급되는 전류량을 조절하여 상기 등모듈로부터 출력되는 빛의 색온도를 제어하는 전류 분배 모듈을 포함하고,
    상기 등모듈은,
    하방으로 백색광을 조사하는 하나 이상의 주광원을 포함하는 제 1 발광부;
    상기 제 1 발광부의 하단의 적어도 일측에 형성되며, 상기 제 1 발광부로부터 조사되는 상기 백색광과 혼합되는 적어도 하나 이상의 유색광을 조사하는 하나 이상의 보조 광원을 포함하는 하나 이상의 제 2 발광부; 및
    상기 주광원으로부터 조사되는 상기 백색광 및 상기 보조 광원으로부터 조사되는 상기 유색광을 혼합하여 하방으로 조사하는 도광판을 포함하는, 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주광원 또는 상기 보조 광원은 발광다이오드(LED) 또는 냉음극형광램프(CCFL)를 포함하여 구성되는, 조명 장치.
  3. 삭제
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