KR100888955B1

KR100888955B1 - Ｌｅｄ 매입등

Info

Publication number: KR100888955B1
Application number: KR1020080120924A
Authority: KR
Inventors: 배형진
Original assignee: (주)세광산업조명
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2009-03-16

Abstract

본 발명은 매입 설치하여 시설물이나 자연 경관을 비추는 LED 매입등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빛을 비추는 전면부가 투명 유리로 보호되고, 나머지 면은 모두 금속 케이스로 보호되고, 내부에는 Red, Green, Blue, Yellow 등 다양한 색상을 가진 다수 개의 LED로 구성된 LED 모듈이 내장되어 있어, 각각의 LED 그룹이 다양한 시간 주기로 발광하여 주변 경관을 아름답게 비추는 LED 매입등에 관한 것이다.

본 발명에 의한 LED 매입등은 일정 전압을 인가하면 특정한 빛을 발생하는 LED와; 상기 LED에서 발생한 열을 방열할 수 있도록 방열판이 부착된 LED 단위 모듈과; 다수 개의 상기 LED 단위 모듈이 부착된 LED 모듈과; 상기 LED의 전면에 위치하여 빛을 확산하는 확산경과; 상기 확산경을 지지하여 상기 LED의 전면에 상기 확산경을 고정시키며 상기 LED 모듈에 부착되는 확산경 하우징과; 전면이 개방되고 상기 확산경 및 상기 확산경 하우징이 부착된 상기 LED 모듈을 수용할 수 있도록 함몰되고 일 측면에는 전원선을 삽입할 수 있도록 통공된 LED 모듈 수용본체와; 상기 LED 모듈 수용본체의 전면에 부착되는 투명한 보호유리와; 상기 보호유리와 상기 LED 모듈 수용본체 사이에서 위치하여 습기가 침투하지 않도록 방지하는 보호유리 패킹과; 상기 보호유리 패킹 및 상기 보호유리를 압박하여 습기가 침투하지 않도록 하는 보호유리 커버와; 상기 보호유리 커버가 밀폐되도록 고정하는 다수 개의 체결부와; 상기 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원 케이블과; 상기 전원 케이블이 밀폐된 상태를 유지하도록 하는 케이블 패킹과; 상기 케이블 패킹을 압박하여 밀폐되게 하는 케이블 고정 너트와; 상기 LED를 제어 프로그램에 따라 일정한 시간 길이로 On 및 Off 신호를 발생하는 제어부와 상기 제어부에 일정 시간 간격으로 이벤트을 제공하는 타이머와; 상기 제어부의 신호에 따라 상기 LED를 On 또는 Off하는 LED 드라이브와; 상기 제어부의 제어 프로그램과 데이터가 저장된 메모리와; 상기 제어부가 설정 모드로 동작할 것인지 운용모드로 동작할 것인지를 가리키는 모드 설정 스위치와; 상기 제어부가 지시하는 현재 값을 출력하는 디스플레이와; 상기 디스플레이에 출력되게 하거나 새로운 운용 데이터를 입력할 수 있게 하는 입력부를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 의한 LED 매입등은 고효율 LED로 이루어져 있어, 기존의 백열등 매입등에 비하여 소모전원이 20% 정도로 적어, 전원 절감의 효과가 크다. 또한, 기존의 형광등 혹은 백열등으로 이루어진 매입등이 일정한 조도로 계속 켜져만 있어 조명에 의한 분위기 연출에 한계가 있어, 색깔을 달리하는 각각의 LED군들이 시간에 따라 조명 패턴을 달리함으로서 매입등의 분위기를 다양하게 바꿀 수 있어, 시설물 등 주변 경관을 보다 다이나믹하게 다양한 분위기로 조명을 연출할 수 있다.

LED, LED 매입등, 매입등

Description

ＬＥＤ 매입등 {A Embeded LED Lamp}

최근 들어 삶의 질이 향상되면서 쾌적한 주거 환경은 물론 도시 미관에 많은 관심이 집중되고 있다. 이와 같은 상황에서 다양한 시설물 및 자연 경관에 매입등이 설치되고 있으며, 이용자들에게 보다 분위기 있는 야경을 연출하기 위해 각종 매입등을 시설물의 주요 부분 및 경관 주위에 설치하여 조명함으로써, 더욱 신비스럽고 미려한 분위기의 야경을 연출하고 있다.

일반적으로 LED(light-emitting diode)란 발광 다이오드 소자를 칭하는 것으 로, LED는 GaP, GaAs 등의 화합물 반도체의 PN접합에 전류가 흐를 때 빛이 발생하는 현상을 이용한 소자로서, 발광다이오드 제조시 반도체 화합물의 성분비를 조절함으로서 일정한 파장의 빛을 발생시키는 발광다이오드를 제조할 수 있다. 발광다이오드(LED)는 P형과 N형 반도체의 접합구조에 전압을 인가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭(bandgap)에 해당하는 에너지가 빛으로 방출되는 광전자 소자이며, 반응시간이 일반 전구에 비하여 빠르고, 소비전원이 백열등의 20% 수준으로 낮아 고효율의 조명수단으로 다방면에 활용되고 있다. 특히 전원 소모는 비교적 적은 반면 밝기가 매우 밝다는 장점이 있다.

그러나, 현재 사용되는 대부분의 매입등은 매탈등 혹은 백열등으로 이루어져 있어, 효율이 높은 LED 매입등으로 대체가 시급할 뿐만아니라, 기존의 매입등은 일정한 조도로 계속 켜져만 있어 조명에 의한 분위기 연출에 한계가 있어, 색깔을 달리하는 각각의 LED들이 시간에 따라 조명 패턴을 달리함으로서 매입등의 분위기를 다양하게 바꿀 수 있어 LED 매입등의 설치가 절실하게 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 색깔을 달리하는 각각의 LED들이 시간에 따라 조명 패턴을 달리하면서 매입등의 분위기를 다양하게 바꿀 수 있는 LED 매입등을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 LED 매입등은 일정 전압을 인가하면 특정한 빛을 발생하는 LED와; 상기 LED에서 발생한 열을 방열할 수 있도록 방열판이 부착된 LED 단위 모듈과; 다수 개의 상기 LED 단위 모듈이 부착된 LED 모듈과; 상기 LED의 전면에 위치하여 빛을 확산하는 확산경과; 상기 확산경을 지지하여 상기 LED의 전면에 상기 확산경을 고정시키며 상기 LED 모듈에 부착되는 확산경 하우징과; 전면이 개방되고 상기 확산경 및 상기 확산경 하우징이 부착된 상기 LED 모듈을 수용할 수 있도록 함몰되고 일 측면에는 전원선을 삽입할 수 있도록 통공된 LED 모듈 수용본체와; 상기 LED 모듈 수용본체의 전면에 부착되는 투명한 보호유리와; 상기 보호유리와 상기 LED 모듈 수용본체 사이에서 위치하여 습기가 침투하지 않도록 방지하는 보호유리 패킹과; 상기 보호유리 패킹 및 상기 보호유리를 압박하여 습기가 침투하지 않도록 하는 보호유리 커버와; 상기 보호유리 커버가 밀폐되도록 고정하는 다수 개의 체결부와; 상기 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원 케이블과; 상기 전원 케이블이 밀폐된 상태를 유지하도록 하는 케이블 패킹과; 상기 케이블 패킹을 압박하여 밀폐 되게 하는 케이블 고정 너트와; 상기 LED를 제어 프로그램에 따라 일정한 시간 길이로 On 및 Off 신호를 발생하는 제어부와 상기 제어부에 일정 시간 간격으로 이벤트을 제공하는 타이머와; 상기 제어부의 신호에 따라 상기 LED를 On 또는 Off하는 LED 드라이브와; 상기 제어부의 제어 프로그램과 데이터가 저장된 메모리와; 상기 제어부가 설정 모드로 동작할 것인지 운용모드로 동작할 것인지를 가리키는 모드 설정 스위치와; 상기 제어부가 지시하는 현재 값을 출력하는 디스플레이와; 상기 디스플레이에 출력되게 하거나 새로운 운용 데이터를 입력할 수 있게 하는 입력부를 포함하여 이루어진다.

이하 본 발명에 따른 'LED 매입등'에 관한 바람직한 실시 예를 도면를 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시 한 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 의한 LED 매입등의 사시도이며, 도 2는 LED 매입등의 분해결합도이며, 도 3은 LED 매입등을 옆에서 바로 본 단면도이며, 도 4는 LED 매입등의 LED 모듈에 부착되는 LED 확산경 하우징의 사시도이며, 도 5는 LED 확산경이 실장된 LED 확산경 하우징의 단면도이며, 도 6은 LED 확산경의 사시도이며, 도 7은 LED 확산경의 단면도이며, 도 8은 LED에서 발생한 열을 방열할 수 있도록 방열판이 부착된 LED 단위 모듈에 대한 단면도이며, 도 9는 LED 단위 모듈을 위에서 내려다 본 조감도이며, 도 10은 LED가 두줄로 배치된 LED 모듈의 실시 예이다. 도 11은 LED 매입등의 전기적 연결 및 논리적 구성을 나타낸 회로 구성도이며, 도 12는 메모리에 저장되는 LED 제어 테이블 데이터의 예이며, 도 13은 제어부가 설정 모드인지 운용 모드인지에 따라 제어 프로그램이 설정 프로세스(Process)가 수행될 것인지, 운용 프로세스(Process)가 수행될 것인지를 나타내는 제어프로그램 처리 흐름도이며, 도 14은 도 13의 설정 프로세스(Process)에 대한 처리 흐름도이며, 도 15는 도 13의 운용 프로세스(Process)에 대한 처리 흐름도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1은 LED 매입등의 사시도이며, 도 2는 LED 매입등의 분해 결합도이다. LED 매입등은 크게 LED 모듈 수용본체(201)와 LED 모듈(203)과 보호유리 패킹(205)과 보호유리(207)와 보호유리를 고정시키는 보호유리 커버(209)와 제어 회로로 이루어지며, 제어회로는 LED 모듈(203)의 뒷면에 부착된다.

도 3을 참조하면, 도 3은 LED 매입등의 단면도로, LED 모듈 수용본체(201)의 측면 하단에는 전원 케이블을 삽입할 수 있도록 케이블 삽입구(303)가 형성되어 있으며, 내부는 LED 모듈(203)을 취부할 수 있도록 계단식으로 내부벽에 LED 모듈 수용턱(305)이 형성되어 있다. LED 모듈(203)의 고정은 LED 모듈 수용턱(305)에 나사(307)를 체결한다. LED 모듈(203)의 위에는 외부로 부터의 습기를 막기 위하여 보호유리(207)로 보호되며, 보호유리(207)와 LED 모듈 수용본체(201) 사이에는 보호유리 패킹(205)이 취부된다. 보호유리(207)의 고정을 위하여 보호유리(207)의 외부에는 나사(211)로 보호유리 커버(209)를 고정하여 보호유리(207)를 압박한다.

도 4는 확산경 하우징의 사시도이며, 도 5는 확산경 하우징(401)에 확산경(501)이 수용된 상태에서 인쇄 회로 기판(503)상에 취부된 상태의 단면도이다. 도 6은 LED에서 발생한 빛을 확산시키는 확산경(501)의 사시도이며, 도 7은 확산경(501)의 단면도이며, 도 8은 LED 단위 모듈(800)의 단면도이며, 도 9는 LED 단위 모듈(800)을 위에서 내려다 본 조감도로, LED 모듈(203)위에는 여러 개의 LED 단위 모듈(800)이 부착된다. 도 9에서 LED(801)는 6각형의 방열기능을 하는 인쇄회로 기판(503)의 중앙에 취부되어 있다. 도 10은 다수 개의 LED(801)가 2줄로 형성된 LED 모듈(203)의 실시예를 부여주고 있는 것이다.

도 11 및 도 12을 참조하면, LED(801)는 다수 개가 색상에 따라 직렬 또는 병렬로 회로를 형성하고, 형성된 회로에 따라 그룹별로 각각 LED 드라이브(1113)의 출력(R3, R2, R1, G3, G2, G1, B3, B2, B1, Y3, Y2, Y1)에 연결한다. LED 드라이브(1113)의 출력은(R3, R2, R1, G3, G2, G1, B3, B2, B1, Y3, Y2, Y1)은 제어부(1101)의 제어에 따라 On / Off되어 LED(801)가 제어된다. 제어 프로그램은 모드 설정 스위치(1109)에 따라 운용 모드 혹은 설정 모드로 작동한다. 모드 설정 스위치(1109)가 닫혀 있으면 운용 모드로 작동하며, 모드 설정 스위치(1109)가 열려 있으면 설정 모드로 작동한다. 설정 모드에서는 도 12에 나와 있는 LED 제어 테이블 데이터를 설정하는 것으로, 먼저 A(Adress) 키(1120)를 눌러 LED 그룹의 주소를 선택한다. LED 그룹 주소를 증가시키기 위해서는 증가 키(1117)를 누르면 주소가 하나씩 증가한다. 반대로 감소 키(1118)를 누르면 주소가 하나씩 감소한다. 주소가 선택되었으며, 다음에는 해당 LED 그룹의 ON 시간(1203)을 선택한다. ON 시간(1203)의 선택은 On 키(1121)를 누름으로서 이루어지며, On 시간(1203)을 증가시키기 위해서는 증가 키(1117)를 누르면 On 시간(1203)이 하나씩 증가한다. 반대로 감소 키(1117)를 누르면 On 시간(1203)이 하나씩 감소한다. OFF 시간(1205)의 선택은 OFF 키(1123)를 누름으로서 이루어지며, OFF 시간(1205)을 증가시키기 위해서는 증가 키(1117)를 누르면 OFF 시간(1205)이 하나씩 증가한다. 반대로 감소 키(1118)를 누르면 OFF 시간(1205)이 하나씩 감소한다. 다음은 설정된 값을 저장하기 위하여 Enter 키(1125)를 누르면 설정된 값이 저장되며, 취소(C: Cancel) 키(1127)를 누르면 취소된다. 이때 디스플레이(1129)에는 항상 현재 값이 표시된다. 메모리(1131)에는 제어 프로그램 및 도 12의 제어 테이블 데이터가 저장된다. 타이머(Timer,1133)는 현재 시간을 간직하고, 일정 시간 간격으로 이벤트를 발생시켜 제어부가 경과시간을 관리할 수 있게 한다. 도 12의 On 시간(1203) 및 Off 시간(1205)은 해당 LED 그룹이 얼마 동안 On되어 있을 것인지와 얼마 동안 Off되어 있을 것지를 결정한다. On 종료시간(1209)은 현재 시간에 On 시간을 더한 값으로, On 종료시간(1209)에는 현재 시간에 On 시간(1203)을 더한 값을 기록하고, 현재 시간이 On 종료시간(1209)에 이르면 LED(801)를 Off 시킨다. 또한, 현재 시간이 On 종료시간(1209)에 이르러 LED(801)를 Off 시킴과 동시에 OFF 종료시간(1211)에 현재 시간에 OFF 시간을 합친 값을 기록하며, 현재 시간이 OFF 종료시간(1211)에 이르면 LED(801)를 ON 시킨다. 제어부(1101)는 주소를 증가시켜 가면서 지속적으로 해당 주소가 ON 종료시간(1209)에 되었는지 혹은 OFF 종료시간(1211)이 되었는지를 지속적으로 감시한다. 도 12의 Offset 시간(1207)은 LED 주소001을 기준으로 각각의 LED 그룹이 얼마간의 시차를 두고 움직이게 할 것인지를 지정하게 한다. 예를 들어 모두가 "0"이면, LED 주소001와 같이 동작하게 하는 것이고, 일정한 Offset 값을 주면 일정한 Offset 값만큼 늦게 동작하게 되는 것으로 최초 설정시에만 Off-set 값(1207)을 더하여 On 종료시간(1209) 및 Off 종료시간(1211)을 설정한다. On 종료시간(1209) 및 Off 종료시간(1211)에 대한 기록은 시작시점과 On 종료시간(1209) 및 Off 종료시간(1211)에만 기록할 수 있다.

도 13은 제어 프로그램의 처리흐름을 나타낸 것으로, 모드 설정 스위치(1109)의 값에 따라, 운용 모드 프로그램이 수행될 것인지, 설정 모드 프로그램이 수행될 것인지가 결정되고, 운용 모드 프로그램이 수행되면, 운용 초기화가 먼저 수행되고, 다음에 도 9의 운용 프로세스(Process)(s1301)가 수행된다. 이때 모드 설정 스위치가 설정 모드로 되어 있으면, 설정 모드 프로그램이 수행되고, 설정 초기화가 먼저 수행되고, 다음에 도 8의 설정 프로세스(Process)(s1303)가 수행된다.

도 15은 도 13의 설정 프로세스(Process)(s1303)만을 분리해서 상세하게 작성한 것으로, 입력부(1135)에서 입력된 키가 주소 키(1120)인지, On-time 키(1121)인지, Off-time 키(1123)인지를 판단하고, 증가 키(1117) 혹은 감소 키(1118)의 선택에 따라 해당 값을 증가시키거나, 감소시키고, 현재 값을 디스플레이(1129)에 출력한다.

도 15는 도 13의 운용 프로세스(Process)(s1303)만을 분리해서 상세하게 작성한 것으로, 먼저 현재 시간을 읽은 후, 도 12의 모든 주소에 대해 "on 종료 시간 = 현재 시간 + on 시간 + offset 시간"을 설정한다. 그 다음 부터는 다시 현재 시간을 읽어 On 종료 시간(1209)인지 확인하고, on 종료시간(1209)이면 해당 주소의 LED 그룹을 Off 시키고, Off 시간을 설정한다. on 종료시간이 아니면 off 종료 시간(1211)인지를 확인하고, off 종료 시간(1211)이면 해당 주소의 LED 그룹을 On 시키고, On 종료시간(1209)을 설정한다. 그리고 다음 주소의 LED 그룹에 대해 확인하고, 마지막 주소이면, 다시 주소를 '0'번지로 설정하여 순환하면서 반복한다. 만약 이때 모드 설정 스위치(1109)가 운용 모드로 바뀌면 설정을 취소하고, 설정 프로세스(Process)를 종료하고 기설정된 값으로 운용프로세스가 수행된다.

도 1은 본 발명에 의한 LED 매입등의 사시도,

도 2는 LED 매입등의 분해결합도,

도 3은 LED 매입등을 옆에서 바로 본 단면도,

도 4는 LED 매입등의 LED 모듈에 부착되는 확산경 하우징의 사시도,

도 5는 LED 확산경이 실장된 LED 확산경 하우징의 단면도,

도 6은 LED 확산경의 사시도,

도 7은 도 7은 LED 확산경의 단면도,

도 8은 LED에서 발생한 열을 방열할 수 있도록 방열판이 부착된 LED 단위 모듈에 대한 단면도,

도 10은 LED가 두줄로 배치된 LED 모듈의 실시 예,

도 11은 전기적 연결 및 논리적 구성을 나타낸 회로 구성도,

도 12는 메모리에 저장되는 LED 제어 테이블 데이터의 예,

도 13은 제어부가 설정 모드인지 운용 모드인지에 따라 제어 프로그램이 설정 프로세스(Process)가 수행될 것인지, 운용 프로세스(Process)가 수행될 것인지를 나타내는 제어프로그램 처리 흐름도,

도 14은 도 13의 설정 프로세스(Process)에 대한 처리 흐름도,

도 15는 도 13의 운용 프로세스(Process)에 대한 처리 흐름도이다.

Claims

LED 매입등에 있어서, 일정 전압을 인가하면 특정한 빛을 발생하는 LED와; 상기 LED에서 발생한 열을 방열할 수 있도록 방열판이 부착된 LED 단위 모듈과; 다수 개의 상기 LED 단위 모듈이 부착된 LED 모듈과; 상기 LED의 전면에 위치하여 빛을 확산하는 확산경과; 상기 확산경을 지지하여 상기 LED의 전면에 상기 확산경을 고정시키며 상기 LED 모듈에 부착되는 확산경 하우징과; 전면이 개방되고 상기 확산경 및 상기 확산경 하우징이 부착된 상기 LED 모듈을 수용할 수 있도록 함몰되고 일 측면에는 전원선을 삽입할 수 있도록 통공된 LED 모듈 수용본체와; 상기 LED 모듈 수용본체의 전면에 부착되는 투명한 보호유리와; 상기 보호유리와 상기 LED 모듈 수용본체 사이에서 위치하여 습기가 침투하지 않도록 방지하는 보호유리 패킹과; 상기 보호유리 패킹 및 상기 보호유리를 압박하여 습기가 침투하지 않도록 하는 보호유리 커버와; 상기 보호유리 커버가 밀폐되도록 고정하는 다수 개의 체결부와; 상기 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원 케이블과; 상기 전원 케이블이 밀폐된 상태를 유지하도록 하는 케이블 패킹과; 상기 케이블 패킹을 압박하여 밀폐되게 하는 케이블 고정 너트와; 상기 LED를 제어 프로그램에 따라 일정한 시간 길이로 On 및 Off 신호를 발생하는 제어부와 상기 제어부에 일정 시간 간격으로 이벤트를 제공하는 타이머와; 상기 제어부의 신호에 따라 상기 LED를 On 또는 Off하는 LED 드라이브와; 상기 제어부의 제어 프로그램과 데이터가 저장된 메모리와; 상기 제어부가 설정 모드로 동작할 것인지 운용모드로 동작할 것인지를 가리키는 모드 설정 스 위치와; 상기 제어부가 지시하는 현재 값을 출력하는 디스플레이와; 상기 디스플레이에 출력되게 하거나 새로운 운용 데이터를 입력할 수 있게 하는 입력부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 매입등.
제1항에 있어서, 상기 입력부는 상기 디스플레이에 출력되는 값이 LED 주소값이 되게 선택하는 주소 선택 버튼과; 상기 디스플레이에 출력되는 값이 LED Off-time이 되게 하는 Off-time 선택 버튼과; 상기 디스플레이에 출력되는 값이 LED On-time이 되게 하는 On-time 선택 버튼과; 상기 디스플레이에 출력된 값이 선택되게 하는 입력 버튼과; 상기 디스플레이 출력값을 증가시키는 UP 버튼과; 상기 디스플레이 출력값을 감소시키는 down 버튼을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 매입등.
제1항에 있어서, 상기 메모리에는 상기 LED 제어를 위한 상기 운용 데이터가 저장되고, 상기 운용 데이터는 LED 주소 필드와 on-시간 필드와 off-시간 필드와 off-set 시간 필드와 on-종료시간 필드와 off-종료시간 필드로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 매입등.