KR101128859B1 - 교류 전원을 온/오프하는 방식의 전원 스위치를 이용한 감성조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ｌｅｄ램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 가정에 설치되어 있는 단순한 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 반복 동작을 이용하여 LED 램프의 감성조명 조절이 가능하여 고가의 감성 조절 스위치 등 부수적인 공사비가 불필요한 에너지 절약형 LED 램프에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프는, 빛을 발광하는 LED 모듈; 상기 LED 모듈에 공급되는 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원 스위치; 상기 전원 스위치가 온(ON)된 상태에서 공급되는 전원을 상기 LED 모듈에 적합한 전류로 전환하는 전원 스위칭부; 상기 전원 스위칭부에 연결되며, 상기 전원 스위치가 온(ON)된 상태에서 공급된 전원을 충전하는 충전부; 상기 충전부에 연결되며, 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수를 감지하는 타이머부; 상기 전원 스위칭부, 타이머부 및 충전부에 각각 연결되며, 상기 타이머부에서 제공되는 상기 전원 스위치 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 반복 회수에 의해 정해지는 감성 조명 모드에 따라 상기 LED 모듈을 제어하는 제어부;를 포함한다.

감성조명, LED, 전원 스위치

Description

교류 전원을 온/오프하는 방식의 전원 스위치를 이용한 감성조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ램프{LED LAMP HAVING THE SENSIBILITY LIGHTING CONTROL FUNCTION}

본 발명은 전원 스위치를 이용한 감성조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적으로 가정에 설치되어 있는 단순한 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 반복 동작을 이용하여 LED 램프의 감성조명 조절이 가능하여 고가의 감성 조절 스위치 등 부수적인 공사비가 불필요한 에너지 절약형 LED 램프에 관한 것이다.

사람이 일상적으로 경험하는 정보의 70%는 시각에 의해 얻어지는 것으로 알려져 있다. 시각을 통해 인지된 각 물체의 색은 사람의 정서 및 경험에 큰 작용을 한다. 즉, 특정한 색을 통해서 과거의 기억을 회상하거나 어떤 감정이 유발되기도 한다. 따라서 일상생활에서 물체의 색을 결정할 수 있는 조명의 색상은 사람의 정서에 있어서 매우 중요하다. 그리고 조명 환경은 작업자의 뇌파를 변화시킬 수 있기 때문에 조명 색온도는 작업자의 피로도에 직접적인 영향을 미치는 것으로 보고 있다.(임석기 외, 조명의 색온도에 따른 작업자의 피로도 평가, 2001년 한국감성과 학회지)

이러한 의학적 연구를 통해, 지나치게 밝거나 어두운 조명 및 색상이 사람의 감성이나 육체에 많은 영향을 주는 것으로 밝혀진 것과 같이, 조명은 사람을 편안하게 할 수 있고, 업무 효율을 증대시키기도 한다.

따라서, 이러한 조명의 감성 자극 기능을 고려하여 최근에는 단순한 시각정보를 제공하는 기능뿐만 아니라 인간의 감성을 자극할 수 있는 다양한 색상의 광을 제공할 수 있는 조명에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다. 또한, 색상 및 조도에 대해 사람마다 느끼는 감성이 다를 수 있기 때문에 사용자 자신이 원하는 분위기의 조명을 자유롭고, 용이하게 연출할 수 있는 조명장치가 요구되고 있다.

일반적으로 건축물의 실내 조명장치는 대표적으로 형광등 또는 할로겐, 백열등 등이 천장이나 벽체에 구비되어 구현된다. 이와 같은 형광등 또는 할로겐 등은 실내등으로 보편적인 것에 반하여 소비전력이 크고 주로 단색의 조명만을 제공하는 단점이 있다.

이러한 높은 소비 전력 및 조명의 단조로움을 해결하고자 최근에는 형광등 또는 할로겐등 등에 비하여 낮은 소비전력으로 다양한 색상의 조명을 연출할 수 있도록 한 LED(Light Emitting Diode) 램프가 개발되어 사용되고 있다.

일반적으로 LED는 반도체 제조 공정을 이용하여 제작되는 발광 소자로서, 소비 전력이 낮고, 수명이 반영구적이며, 다양한 색상을 표현할 수 있는 장점을 가지고 있어서 그 적용 분야가 최근에 대폭 확대되고 있으며, 기존의 형광등 또는 백열등 등을 빠르게 대체하고 있다.

그런데 이러한 우수한 LED 램프를 이용하여 전술한 바와 같이 사용자가 원하는 다양한 분위기의 조도 및 색상의 조명을 연출하기 위해서는 단순히 조명 램프를 교체하는 것이 아니라, 감성 조명 기능을 구현하기 위한 별도의 스위치 또는 제어장치를 구비하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 교류 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원 스위치를 이용한 감성조명 조절모드기능이 내장된 에너지 절약형 LED램프를 이용하여 간단한 구성으로 높은 조도의 다양하면서도 은은한 색상의 조명을 연출할 수 있음과 동시에 사용자가 원하는 감성에 부합되는 다양한 색상의 조명을 즉각적으로 연출 가능하도록 하는 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프를 제공하는 것이다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프는, 빛을 발광하는 LED 모듈; 상기 LED 모듈에 공급되는 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원 스위치; 상기 전원 스위치가 온(ON)된 상태에서 공급되는 전원을 상기 LED 모듈에 적합한 전류로 전환하는 전원 스위칭부; 상기 전원 스위칭부에 연결되며, 상기 전원 스위치가 온(ON)된 상태에서 공급된 전원을 충전하는 충전부; 상기 충전부에 연결되며, 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수를 감지하는 타이머부; 상기 전원 스위칭부, 타이머부 및 충전부에 각각 연결되며, 상기 타이머부에서 제공되는 상기 전원 스위치 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 반복 회수에 의해 정해지는 감성 조명 모드에 따라 상기 LED 모듈을 제어하는 제어부;를 포함한다.

본 발명에서 상기 제어부에는, 설정된 주기 내에서 이루어지는 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수에 따라 상기 LED 모듈의 밝기 또는 색상을 결정하는 감성 조명 프로그램이 내장되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 타이머부는, 상기 전원 스위치가 오프(OFF)된 상태에서 설정된 주기 내에 상기 전원 스위치의 온(ON) 동작이 이루어지지 않으면, 상기 제어부에 전원의 오프(OFF) 신호를 전달하고, 설정된 주기 내에 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 동작이 반복되면 그 회수 및 주기를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 충전부는, 상기 전원 스위치가 오프(OFF)된 상태에서, 상기 제어부 및 타이머부에 일정 시간 동안 전원을 공급하는 것이, 상기 전원 스위치의 오프(OFF)에도 불구하고 상기 제어부 및 타어머부가 정상적으로 가동될 수 있어서 바람직하다.

그리고 본 발명의 에너지 절약형 LED 램프에는, 상기 타이머부와 제어부에 의하여 전달되는 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 회수에 따라 감성 조명 조절 신호를 발생시키는 감성조명 신호발생 회로부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 일반적으로 가정, 건물 등에 설치되어 있는 조명 램프에 공급되는 교류 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원스위치를 그대로 이용하므로, 별도 의 감성조명 조절기능을 위한 설비의 부가적인 설치없이 감성조명 조절기능이 가능한 LED 램프를 사용할 수 있는 효과가 있다. 따라서 별도의 부가적인 비용이 발생하지 않고, 설치가 용이하며, 기존의 고에너지 소모형 전구를 친환경 저에너지 소비형 LED 램프로 교체함으로써 월등한 에너지 절감효과를 얻을 수 있다.

즉, 저전력소모로 에너지비용의 획기적 절감효과 및 장수명에 의한 유지보수 비용의 대폭절감효과 등에 의하여 국가의 녹색성장 정책에 부응할 뿐만 아니라, 세계적인 이슈인 온실가스 감축에도 이바지할 수 있는 것이다.

더구나 본 발명의 LED 램프에 공급되는 교류 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원스위치를 이용한 감성조명 조절모드 기능이 내장된 에너지 절약형 LED램프를 구축 할 시, 사용자에게 보다 쉬운 독서환경 제공, 보다 편안한 휴식환경 제공, 업무환경 개선, 보다 편안한 취침 등 사용자 감성 중심의 감성조명 색상을 연출할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 현재 일반적인 건물에 설치되어 있는 일반적인 전원 스위치(10)가 설치되어 있는 배선 구조에서도 감성 조 명 조절 기능이 가능하다. 여기에서 일반적인 전원 스위치(10)라 함은 단순히 외부에서 공급되는 교류 전원을 단속하는 온/오프(ON/OFF) 기능만이 가능한 전원 스위치를 말하는 것으로서, 예를 들어 일반 조명스위치, 스탠드용 조명스위치, 무드조명스위치, 터치조명스위치 등 가정, 빌딩, 호텔, 기타 부대시설에 설치되어 있는 일반적인 전원공급 온/오프(ON/OFF)용 스위치를 포함한다.

본 실시예에 따른 감성 조명 조절기능이 내장된 에너지 절약형 LED 램프(100)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, LED 모듈(190), 스위치(10), 전원 스위칭부(130), 충전부(160), 타이머부(170) 및 제어부(150)를 포함하여 구성된다.

먼저 상기 LED 모듈(190)은 일반적인 LED 칩을 이용한 LED 발광 모듈이며, 현재 개발되어 있는 다양한 LED 모듈이 모두 사용될 수 있다. 이 LED 모듈(190)은 형광등형 또는 면광원형 등 다양한 형상으로 구현될 수도 있다. 또한 본 실시예에 따른 상기 LED 모듈(190)은 서로 다른 색을 발광하는 다수 종류의 LED 칩이 다수개 실장되어, 하나의 LED 모듈(190)에서 다양한 조도 및 색상을 구현할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.

다음으로 전원 스위칭부(130)는 상기 전원 스위치(10)가 온(ON)된 상태에서 외부로부터 공급되는 전원을 상기 LED 모듈(190)의 구동에 적합한 전류로 전환하는 구성요소이다. 이 전원 스위칭부(130)도 일반적으로 교류 전원을 직류 전원으로 전환할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 일반적인 변압기 방식, SMPC, AC 전용, DC 전용 또는 다수개의 LED 를 사용한 병렬회로 구동방식 등이 있을 수 있다.

한편 본 실시예에 따른 에너지 절약형 LED 램프(100)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전원 스위칭부(130)의 전후단에 각각 1, 2차 EMI 필터부(120, 140)가 설치되어 전자파를 차단하는 것도 가능하며, 별도로 퓨즈부(110)가 더 구비될 수도 있다.

다음으로 상기 충전부(160)는 상기 전원 스위칭부(130)에 연결되며, 상기 전원 스위치(10)가 온(ON)된 상태에서 공급된 전원을 충전하는 구성요소이다. 본 실시예에 따른 감성조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 LED 램프(100)에서는 전원 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF) 반복 동작을 이용하여 감성조명 조절 기능을 실현하므로 상기 전원 스위치(10)가 오프(OFF)되어 전원이 차단된 상태에서도 상기 제어부(150), 타이머부(170) 등은 정상적으로 작동하여야 한다. 따라서 상기 충전부(160)에서 상기 전원 스위치(10)가 온(ON)된 상태에서 일정량의 전원을 미리 충전한 상태로 대기하다가, 상기 전원 스위치(10)가 오프(OFF)된 상태에서 상기 제어부(150) 및 타이머부(170) 등에 전원을 공급하여 정상적으로 작동하게 하는 것이다. 이 충전부(160)는 일반적으로 전원을 반복하여 충전할 수 있는 이차 전지로 구성될 수 있다.

다음으로 타이머부(170)는 상기 충전부(160)에 연결되며, 상기 전원 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수를 감지하고 감지된 정보를 상기 제어부(150) 및 후술하는 감성조명 신호 발생 회로부(180)에 전달하는 구성요소이다. 구체적으로 이 타이머부(170)는 상기 전원 스위치(10)에서 오프(OFF) 동작이 발생한 후, 얼마의 시간 안에 온(ON) 동작이 발생하는가를 측정하여 이 주기를 감지하고, 미리 설정된 일정한 주기 안에서 상기 전원 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF) 동작이 반복되어 발생하는 경우 그 회수를 감지한다. 그리고 감지된 주기 및 반복 회수를 상기 제어부(150)에 전송한다.

한편 상기 타이머부(170)는, 상기 전원 스위치(10)가 오프(OFF)된 상태에서 설정된 주기 내에 상기 전원 스위치(10)의 온(ON) 동작이 이루어지지 않으면, 이는 단순하게 사용자가 LED 램프를 끄고자하는 것이므로, 상기 제어부(150)에 전원의 오프(OFF) 신호를 전달한다.

다음으로 제어부(150)는 상기 LED 모듈(190)을 구동시키는 구성요소이며, 일반적으로 LED 램프에 설치되는 마이콤 등으로 구현될 수 있다. 그리고 본 실시예에서 상기 제어부(150)는 전술한 일반적 기능 이외에 감성조명 조절 기능 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전원 스위칭부(130), 타이머부(170) 및 충전부(160)에 각각 연결되며, 상기 타이머부(170)에서 제공되는 상기 전원 스위치 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 반복 회수에 따라 상기 LED 모듈(190)의 밝기 및 색상을 제어하는 감성조명 조절 기능도 함께 수행한다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 제어부(150)에, 미리 설정된 주기 내에서 이루어지는 상기 전원 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수에 따라 상기 LED 모듈(190)의 밝기 및 색상을 설정하는 감성조명 조절 프로그램이 내장된다. 이 감성 조명 조절 프로그램은 상기 LED 모듈(190)의 밝기 및 색상을 설정하는 다양한 방식으로 구현가능하며, 예를 들어 사용자가 미리 설정하는 조도 및 색상을 10개 이내의 패턴으로 구성하고, 상기 전원 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회 수와 각 패턴을 매치시키는 방식으로 상기 LED 모듈(190)의 밝기 및 색상을 조절하는 방식이 있을 수 있다. 이렇게 상기 제어부(150)에 탑재되어 있는 감성조명 조절 프로그램에 따라서 상기 타이머부(170)에서 전달되는 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수 및 주기에 대한 정보를 해석하여 이에 대응되는 패턴으로 상기 LED 램프의 밝기 및 색상 구동을 제어하는 것이다.

그리고 본 실시예에 따른 감성조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 LED 램프(100)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 타이머부(170)와 제어부(150)에 의하여 전달되는 상기 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 회수에 의하여 결정되는 감성 조명 패턴에 따라 감성조명 신호를 발생시키는 감성조명 신호 발생 회로부(180)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 감성조명 신호 발생 회로부(180)는 미리 설정된 전원 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수를 타이머부(170)와 제어부(150)를 통해 인지하여 상기 제어부(150)에 프로그래밍된 방식대로 반복 회수에 대응되는 감성 조명 패턴에 감성 조명신호를 발생하고, 이 감성 조명 신호에 따라서 상기 LED 모듈(190)의 밝기 및 색상을 조정한다.

도 1은 본 발명에 따른 전원 스위치를 이용한 감성조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 LED 램프의 구성을 도시하는 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프의 구성을 도시하는 블럭도이다.

Claims (5)

1. 빛을 발광하는 LED 모듈;

   상기 LED 모듈에 공급되는 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원 스위치;

   상기 전원 스위치가 온(ON)된 상태에서 공급되는 교류 전원을 직류 전류로 전환하는 전원 스위칭부;

   상기 전원 스위칭부에 연결되며, 상기 전원 스위치가 온(ON)된 상태에서 공급된 직류 전류를 충전하는 충전부;

   상기 충전부에 연결되며, 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수를 감지하는 타이머부;

   상기 전원 스위칭부, 타이머부 및 충전부에 각각 연결되며, 상기 타이머부에서 제공되는 상기 전원 스위치 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 반복 회수에 의해 정해지는 감성 조명 모드에 따라 상기 LED 모듈을 제어하는 제어부;를 포함하며,

   상기 제어부에는,

   설정된 주기 내에서 이루어지는 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 전환 반복 회수에 따라 상기 LED 모듈의 밝기 또는 색상을 결정하는 감성 조명 프로그램이 내장되는 것을 특징으로 하는 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 타이머부는,

   상기 전원 스위치가 오프(OFF)된 상태에서 설정된 주기 내에 상기 전원 스위치의 온(ON) 동작이 이루어지지 않으면, 상기 제어부에 전원의 오프(OFF) 신호를 전달하고,

   설정된 주기 내에 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 동작이 반복되면 그 회수 및 주기를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프.
4. 제1항에 있어서, 상기 충전부는,

   상기 전원 스위치가 오프(OFF)된 상태에서, 상기 제어부 및 타이머부에 일정 시간 동안 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프.
5. 제1항에 있어서,

   상기 타이머부와 제어부에 의하여 전달되는 상기 전원 스위치의 온/오프(ON/OFF) 전환 주기 및 회수에 따라 감성 조명 조절 신호를 발생시키는 감성조명 신호발생 회로부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전원 스위치를 이용한 감성 조명 조절 기능이 내장된 에너지 절약형 ＬＥＤ 램프.

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