KR100867464B1

KR100867464B1 - 냉장고의 조명 장치

Info

Publication number: KR100867464B1
Application number: KR1020070050447A
Authority: KR
Inventors: 최웅철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2008-11-06

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 고내 조명으로 발광소자를 적용하되, 발광소자로의 제어 신호의 전송시에 문제되는 노이즈를 제거하는 냉장고의 조명 장치에 관한 것이다.

본 발명인 냉장고의 조명 장치는 냉장고 고내에 장착된 복수의 발광소자들과, 메인 전원부로부터의 구동전압을 발광소자들에 인가하는 전원 전송 경로와, 제어신호에 따라 발광소자로 구동전압을 공급 및 차단시키는 발광소자 구동부와, 발광소자 구동부로 제어신호를 생성하여 인가하는 제어신호 생성부와, 제어신호 생성부와 발광소자 구동부를 전기적으로 연결하는 신호 전송 경로와, 신호 전송 경로 상의 제어 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터로 이루어짐으로써, 발광소자를 제어하기 위한 제어 신호에 의한 정확한 제어가 이루어지도록 한다.

Description

냉장고의 조명 장치{LIGHTING APPARATUS FOR REFRIGERATOR}

도 1은 종래 기술에 따른 냉장고의 조명 장치의 구성도이다.

도 2는 도 1에 따른 냉장고의 조명 방법의 순서도이다.

도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 냉장고의 조명 시스템의 제1 내지 제3실시예의 구성도이다.

도 4는 도 3의 냉장고의 조명 장치의 구성도이다.

도 5는 도 4의 조명 장치에서 처리된 신호 그래프들이다.

도 6은 도 4의 조명 장치의 제1실시예이다.

도 7은 도 4의 조명 장치의 제2실시예이다.

도 8은 도 4에 의한 발광소자의 광도 변화 그래프이다.

도 9는 도 4에 의한 발광소자의 광고 변화 그래프의 다른 실시예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

40: 메인 제어부 50: 도어 개폐 감지 스위치

60: 발광소자 제어부 70: 발광소자 구동부

일반적으로 냉장고는 냉기를 이용하여 냉동실 및 냉장실을 저온을 유지하여 식품 등을 저온 상태로 장기간 신선하게 저장하기 위한 장치로써, 산업사회가 발달되면서 엄청난 수요와 공급에 의해 지금은 집집마다 보급되어 있다.

이와 같은 냉장고는 냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기와, 압축기를 통과한 냉매를 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 응축기를 통과한 냉매를 저온저압의 액체냉매로 감압시키는 팽창밸브와, 팽창밸브를 통과한 냉매를 저온저압의 기체냉매로 증발시키면서 냉동실 또는 냉장실 내부의 열을 흡수하여 냉동실 또는 냉장실 내부의 온도를 저온으로 유지시키는 증발기를 기본 부품으로 하는 냉동사이클로 구성된다.

물론, 냉장고는 냉동실 및 냉장실이 내부에 구획되도록 형성된 본체에 도어가 개폐 가능하게 설치되되, 상기 본체 내벽에 냉동사이클이 내장되어 상기 증발기와 고내의 공기 사이에 열교환 작용을 통하여 고내를 저온상태로 유지하도록 한다.

이러한 냉장고의 냉장실 또는 냉동실의 내부인 고내는 외부로부터의 채광이 이루어지지 않기 때문에 어두운 상태이어서, 사용자가 냉장실 또는 냉동실 고내로부터 식품을 수납하거나 인출할 경우, 고내를 비출 별도의 조명장치가 요구된다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉장고의 조명장치의 구성도이다. 도 1은 조명장치만을 설명하기 위한 구성도로서, 다른 구성요소(압축기, 냉각기, 마이콤 등)에 대한 설명 및 도시는 생략된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 조명장치(10)는 가정 등으로 공급되는 상용교류전원을 냉장고에서 사용되는 구동전압(예를 들면, 12V)으로 정류 및 변환하는 전원공급장치(11)와, 냉장고 도어(미도시)의 열림 및 담힘에 따라 개폐되는 도어 스위치(12)와, 도어 스위치(12)의 개폐에 의해 구동전압이 공급되는 할로겐 램프(13)로 구성된다.

여기서, 정격전압이 보통 12V인 할로겐 램프(13)가 제작되고 있기에, 냉장고의 전원공급장치(11) 등에 대한 회로 설계 변경없이, 할로겐 램프(13)를 장착하여 사용할 수 있다.

도 2는 도 1에 따른 냉장고의 조명 방법의 순서도이다.

자세하게는, 단계(S21)에서, 도어가 폐쇄 상태인 경우, 도어 스위치(12)가 off 상태이므로, 계속 대기 상태를 유지하고, 도어가 개방 상태인 경우, 도어 스위치(12)가 on 상태로 되어 단계(S22)로 진행한다.

단계(S22)에서, 전원공급장치(11)로부터의 구동전압이 할로겐 램프(13)에 인인가되어, 냉장고 고내에 조명이 이루어진다.

단계(S23)에서, 도어가 개방 상태인 경우, 도어 스위치(12)가 계속 on 상태이므로 단계(S22)를 수행하고, 도어가 폐쇄 상태인 경우, 도어 스위치(12)가 off 상태로 되어, 단계(S24)로 진행한다.

단계(S24)에서, 전원공급장치(11)로부터의 구동전압의 공급이 차단된다.

이러한 할로겐 램프(13)의 경우, 전원의 공급 및 차단에 의해서 동작하는 것으로, 냉장고 고내의 광도가 0에서 목표광도까지 일시에 상승하게 됨으로써, 사용자의 시각에 자극을 주게 됨고 동시에, 고내 물건에 대한 인식에 어려움이 있다. 또한, 이러한 종래 기술에 따른 조명 장치는 온/오프만이 가능하며, 냉장고 고내의 광도에 대한 조절 및 제어 수단이 구비되지 않았다.

본 발명은 냉장고의 고내 광도를 점진적으로 증가시키는 냉장고의 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 냉장고의 고내 광도를 원하는 특성에 대응하도록 조절 및 제어하는 냉장고의 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 발광소자의 제어 신호가 배선을 통하여 전송될 경우, 제어 신호에 포함된 노이즈를 제거하여 정확한 제어가 이루어지도록 하는 냉장고의 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 냉장고 고내에 다수의 위치에 장착되는 발광소자를 정확하게 제어하는 냉장고의 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 냉장고를 예 로 들어 상세하게 설명된다.

도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 냉장고의 조명 시스템의 제1 내지 제3실시예의 구성도이다. 냉장고의 조명 시스템은 조명소자로 발광소자를 적용하되, 발광소자의 광도를 조절 및 제어하는 것이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 조명 시스템(100)은 냉장고의 냉장 및 냉동 제어를 수행하는 메인 제어부(40)와, 냉장고의 도어의 개폐를 감지하는 도어 개폐 감지 스위치(50)와, 냉장고의 고내에 장착된 발광소자(60a), (70a)가 동작하도록 하는 발광소자 제어부(60)와, 발광소자 구동부(70)로 이루어진다. 메인 제어부(40)는 발광소자 제어부(60)와 전원 전송 경로 및 신호 전송 경로에 의해 전기적으로 연결되며, 발광소자(60a), (70a)와는 전원 전송 경로에 의해 전기적으로 연결된다.

먼저, 메인 제어부(40)는 냉장고의 전체적인 냉장 및 냉동을 제어하며, 일반적으로 냉장고의 상측에 장착된다. 전원부(41)는 외부 상용전원에 접속하여, 인가된 외부 상용전원을 필요한 구동전원(예를 들면, 12V)을 정류 및 평활, 변압하여 제공한다.

메인 제어부(40)의 제어부(42)는 이러한 제어를 위한 제어 알고리즘을 저장하며, 냉장고의 상태 및 상황에 대응하는 제어가 이루어지도록 한다. 제어부(42)는 전원부(41)로부터 구동전원을 인가받아 동작한다(여기서, 변압 기능(12V에서 5V로의 감압)이 구비되거나, 사용전압(예를 들면, 5V)의 생성을 위한 추가적인 전원부가 구비될 수도 있다).

도어 개폐 감지 스위치(50)는 전원부(41)로부터 구동전압을 인가받아, 사용자의 도어 개폐에 따른 감지 신호를 발광소자 제어부(60)로 인가한다. 예를 들면, 도어가 폐쇄된 경우에는 0V의 감지신호(폐쇄 신호)가 인가되고, 도어가 개방된 경우에는 12V의 감지신호(개방신호)가 인가된다. 0V의 감지신호가 인가되는 경우, 발광소자 제어부(60)는 감지신호를 수신하지 않은 것으로 판단할 수도 있다.

발광소자 제어부(60)는 감지신호(감지신호의 수신)에 따라 발광소자(60a)로 인가되는 사용전원의 온/오프 시간을 제어하기 위한 제어 신호(Ec)를 생성한다. 즉, 발광소자 제어부(60)는 제어 신호(Ec)에 따라 발광소자(60a)에 의한 냉장고 고내의 광도 변화 속도를 제어하여, 광도가 점진적으로 증가하도록 한다. 발광소자 제어부(60)는 예를 들면, 펄스폭 변조(PWM) 신호인 제어 신호(Ec)를 생성한다. 발광소자 제어부(60)는 내부에 발광소자 구동부(미도시)를 구비하며, 이 발광소자 구동부가 제어신호(Ec)에 의해 발광소자(60a)의 온/오프 시간을 제어한다. 제어 신호(Ec)에 대해서는 하기에서 상세하게 기재된다.

발광소자(60a)는 일단이 전원부(41)로부터의 전원 전송 경로에 접속되고, 타단이 발광소자 구동부에 연결된다. 즉, 발광소자(60a)는 전원부(41)로부터 구동전압을 인가받으나, 제어신호(Ec)에 의한 발광소자 구동부의 동작에 의해, 전류가 도통되거나 차단되게 된다. 따라서, 발광소자(60a)의 광 발산(온 시간) 및 차단 시간(오프 시간)이 제어됨으로써, 냉장고의 고내 광도가 목표광도에 도달할 때까지 제어가 가능하다. 발광소자(60a)는 예를 들면, 복수개의 LED 등으로 구성될 수 있다.

발광소자 구동부(70)는 발광소자 제어부(60)와 달리, 제어신호(Ec)를 생성하는 기능을 구비하지 않고, 상술된 바와 같이, 발광소자(70a)로 구동전압이 흐르도록 하여, 발광소자(70a)의 온/오프 구동 기능만을 지닌다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 조명 시스템(100a)은 도 3a의 메인 제어부(40)에 대응하는 메인 제어부(40a)를 구비하되, 메인 제어부(40a)의 제어부(42)는 도어 개폐 감지 스위치(50a)로부터 직접 감지신호를 수신하는 점에서 도 3a의 메인 제어부(40)와 상이하다. 또한, 발광소자 제어부(80)는 도 3a의 발광소자 제어부(60)에 대응하나, 다만 감지신호를 제어부(42a)에 인가하지 않는다. 발광소자 제어부(80)는 제어신호(Ec)를 생성하여 발광소자 구동부(70)에 인가하며, 발광소자(80a)를 또한 제어한다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 조명 시스템(100b)은 도어 개폐 감지 스위치(50b)가 메인 제어부(40b)에만 감지신호를 전송한다. 제어부(42b)는 감지신호의 수신에 따라 제어신호(Ec)를 생성하여, 발광소자 구동부(71), (72)로 인가하여, 그에 따라 발광소자(71a), (72a)가 온/오프되도록 하여 고내 광도를 조절한다. 제어부(42b)는 발광소자 제어부(80)의 제어신호(Ec) 생성 기능을 함께 구비한 경우이다.

도 3a 및 3b의 경우, 제어부(42), (42a)는 발광소자 제어부(60) 또는 도어 개폐 감지 스위치(50a)로부터 감지신호를 수신만하고 다른 구성요소에 전송하지 않게 된다. 따라서, 제어부(42), (42a)가 감지신호를 다른 구성요소로 전송하기 위한 구성이나 제어가 필요없게 된다. 도 3a의 도어 개폐 감지 스위치(50)의 연결 단자 의 갯수는 도 3b의 도어 개폐 감지 스위치(50a)보다 적으므로, 단자의 연결이나, 비용면에서 유리하다. 도 3a 및 3b에서, 도어 개폐 감지 스위치(50), (50a)는 직접 감지신호를 발광소자 제어부(60), (80)로 인가하게 되어, 발광소자 제어부(60), (80)가 신속하게 조명 기능을 수행하게 된다.

도 3c의 조명 시스템(100b)은 모든 제어(발광소자의 제어를 포함)가 제어부(42b)에서 통합적으로 관리되며, 발광 장치(즉, 발광소자 구동부(71, 72))는 제어신호(Ec)를 수신하여 그에 대응하는 구동만을 수행하면 된다. 도 3c의 경우, 제어부(42b)만이 마이크로프로세서를 채용하면 되고, 발광소자 구동부(71), (72)는 저가의 발광소자 드라이버만을 채용하면 된다.

도 4는 도 3a의 냉장고의 조명 장치의 구성도이다. 조명장치는 발광소자(60a)와, 발광소자 제어부(60)로 이루어지며, 다만, 전원 전송 경로와 신호 전송 경로는 생략되었다.

오실레이터(61)는 일정한 폭의 온(HIGH) 구간과 오프(LOW) 구간을 지닌 펄스신호(S1)를 생성하여 카운터(62)에 인가한다.

카운터(62)는 인가된 펄스신호(S1)의 에지(edge)(하강점)를 계수하고, 펄수 개수에 대응하는 신호(S2)를 비교부(64)에 인가한다.

저장부(63)는 발광소자(60a)의 온/오프 시간을 제어하여, 고내의 조도를 조절 및 제어하기 위한 펄스폭 설정값(Ps)을 저장한다. 이 펄스폭 설정값(Ps)은 발광소자 구동부(66)에 인가되는 제어신호(Ec)의 온 구간 및 오프 구간인 펄스폭을 정의한 값으로, 이 펄스폭은 오실레이터(61)에 의해 생성되는 펄스신호(S1)의 개별 펄스의 배수(예를 들면, 정수배)에 대응한다. 예를 들면, 펄스값 설정값(Ps)은 3, 5, 4, 5 등의 펄스 개수(설정값)로 이루어진다. 저장부(63)는 이러한 설정값을 순차적으로 1개씩 비교부(64)에 전송하되, 초기에는 초기 설정값을 인가하고, 그 이후에는 생성부(65)로부터의 신호에 의해 다음 설정값을 비교부(64)에 인가한다.

이 펄스폭 설정값(Ps)은 기준 시간(예를 들면, 5초, 6초) 이내에 고내 광도가 목표광도에 이르도록 함과 동시에, 발광소자(60a)에 의한 광도 변화 속도가 일정하거나, 점진적으로 감소되도록 하여, 사용자의 시각에 빛의 발산으로 인한 장애가 야기되는 것을 최소화시킨다.

또한, 이 펄스폭 설정값(Ps)은 발광소자(60a)의 온시간과 오프시간에 순차적으로 대응하는 것으로, 발광소자(60a)의 광도가 가변가능하므로, 제조자나 사용자가 원하는 광도 특성을 구현한다. 각 설정값은 온 시간 및 오프 시간에 순차적으로 대응하는 것으로, 펄스폭 설정값(Ps)은 발광소자(60a)의 온 듀티비 또는 오프 듀티비가 조절된다. 펄스 폭 설정값(Ps)은 발광소자(60a)의 광도 변화 속도가 일정하게 증가되도록, 그를 위한 온 듀티비의 증가가 이루어지는 설정값들의 집합일 수 있다. 또는, 조명 동작의 시작 이후 발광소자(60a)의 광도 변화 속도가 점점 감소되어, 발광소자(60a)의 광도가 목표광도에 도달하기까지 수행되도록 하여, 사용자의 시각에서 광도가 점진적으로 증가되며, 시야에 장애가 없도록 한다.

비교부(64)는 카운터(62)로부터 인가되는 신호(S2)와, 저장부(63)로부터의 설정값을 비교하여, 비교결과로, 신호(S2)와 설정값이 동일한 경우, 결과 신호(예를 들면, HIGH 신호)(제1결과신호)를 생성부(65)에 인가한다. 신호(S2)와 설정값이 다른 경우, 결과신호(예를 들면, LOW)(제2결과신호)가 생성부(65)에 인가될 수도 있다. 즉, 생성부(65)는 신호(S2)와 설정값이 동일한 때의 결과 신호(제1결과신호)에만 반응하게 된다.

생성부(65)는 비교부(64)로부터의 제1결과신호를 수신한 경우, 현재의 펄스를 반전시킨다. 즉, 현재 온(HIGH) 구간인 경우, 제1결과신호의 수신에 따라, 오프(LOW) 구간으로 변경하고, 다시 제1결과신호의 수신에 따라 현재 오프(LOW) 구간을 온(HIGH) 구간으로 변경한다. 따라서, 생성부(65)는 펄스폭 설정값(Ps)에 대응하는 온 구간 및 오프 구간을 지닌 펄스폭 변조신호인 제어신호(Ec)를 생성한다.

생성부(65)는 초기의 상태를 오프(LOW) 구간으로 설정하여, 발광소자(60a)가 도어의 개방 이후 소정의 지연 시간을 지닌 이후에, 빛을 발산하도록 할 수도 있다. 이러한 지연 시간은 사용자가 도어의 개방을 시작한 이후, 도어의 개방 시간(예를 들면, 사용자가 냉장고로 물건을 수납하고, 냉장고로부터 물건을 인출하거나, 냉장고 내부를 관찰할 수 있을 정도의 개방을 위한 시간)과, 냉장고 고내로의 접근을 위해 허리를 구부리거나 고내로 접근하는 시간이 있으므로, 이것을 고려한 것이다.

또한, 생성부(65)는 결과신호인 비교신호를 수신한 때, 저장부(63)가 다음의 설정값을 비교부(64)에 인가하도록 하는 출력신호를 저장부(63)에 인가하고, 카운터(62)가 다음의 설정값에 대응하는 계수를 수행하도록 리셋 신호를 카운터(62)로 인가한다. 다만, 리셋신호와 출력신호는 비교부(64)가 직접 카운터(62) 및 저장부(63)로 인가하여, 상술된 리셋 기능이 이루어지도록 할 수도 있다.

발광소자 구동부(66)는 제어신호(Ec)의 온 구간에서 발광소자(60a)로 전류가 흐르도록 하고, 오프 구간에서 발광소자(60a)로의 전류가 차단되도록 하여, 발광소자(60a)의 광도 변화 속도를 조절한다. 다만, 제어신호(Ec)의 온 구간에 전류가 차단되고, 오프 구간에서 전류가 흐르게 구성할 수도 있다.

상술된, 오실레이터(61)와, 카운터(62), 비교부(64) 및 생성부(65)는 일종의 제어 알고리즘으로 프로그램화되어, 마이크로프로세서에 임배드될 수 있으며, 저장부(63)는 마이크로프로세서에 구비되는 저장수단에 해당될 수 있다. 또한, 오실레이터(61)는 하드웨어적으로 구현될 수도 있다. 오실레이터(61)와, 카운터(62), 비교부(64) 및 생성부(65)가 회로적인 하드웨어만으로 구성될 경우, 각 회로 내의 부품의 오차(공차)로 인하여, 실제로 원하는 제어신호(Ec)를 생성하기 어렵게 되어, 그에 따른 발광소자들에 대한 광도 조절 및 제어가 어렵게 된다.

도 5는 도 4의 조명 장치에서 처리된 신호 그래프들이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 펄스신호(S1)은 일정한 온구간과 오프구간(일정한 듀티비를 지닌 펄스)을 지닌 펄스열로 이루어진 신호이다.

신호(S2)는 펄스신호(S1)의 펄스 갯수를 계수하는 신호이다.

펄스폭 설정값(Ps)는 예를 들면, 3, 5, 4 등의 설정값으로 이루어진 경우, 우선적으로 설정값 3을 비교부(64)에 인가한다. 비교부(64)에서 설정값 3에 대응하는 신호(S2)가 인가되면, 결과신호를 생성부(65)로 인가하므로 제어신호(Ec)가 초기 설정값인 오프 상태(즉, 오프 설정시간)를 설정값 3 동안 유지하다가, 결과신호의 수신에 따라 온(HIGH) 구간으로 변경된다.

또한, 이 결과신호가 생성부(65)에 인가될 때, 생성부(65)로부터의 리셋신호와 출력신호가 각각 카운터(62)와 저장부(63)로 인가되어, 카운터(62)의 신호(S2)가 리셋되고, 저장부(63)의 다음 설정값(즉, 설정값 5)이 비교부(64)에 인가된다. 이러한 카운터(62)의 리셋과, 저장부(63)의 다음 설정값의 인가는 짧은 시간의 지연구간이 존재할 수도 있다.

설정값 5가 비교부(64)에 인가된 이후에, 카운터(62)로부터의 신호(S2)가 설정값 5와 동일하게 되면, 비교부(64)는 결과신호를 생성부(65)로 인가한다. 이에 생성부(65)는 온(HIGH) 구간(즉, 온 설정 시간)이 설정값 5만큼 유지된 이후에, 결과 신호에 따라 오프(LOW) 구간으로 변경된 제어신호(Ec)를 생성한다.

펄스폭 설정값(Ps)의 각 설정값에 따른 제어신호(Ec)가 순차적으로 생성된다. 제어신호(Ec)는 펄스폭 설정값(Ps)에 따른 듀티비(온 듀티비, 오프 듀티비)를 지니게 된다.

도 6은 도 4의 조명 장치의 제1실시예이다. 도 6의 조명 장치는 발광소자 제어부(60)와, 발광소자(60a)의 실시예이다.

조명 장치는 전원부(41)와의 전원 전송 경로를 통하여 구동전압을 인가받는 경로(P1, P2)와, 발광소자 구동부(70)로의 신호 전송 경로를 구성하는 경로(P3)와, 도어 개폐감지 스위치(50)로부터의 감지신호의 수신을 위한 경로(P4)와, 메인 제어부(40)의 제어부(42)로의 감지신호의 전송을 위한 경로(P5)를 구비한다. 이들 경로(P1 내지 P5)(또는 접속부 또는 접속점)는 커넥터 형태(암/수 커넥터)로 하나의 모듈 단위로 묶여서 장착되어, 냉장고 내부에 형성된 배선을 통하여 전원부(41)와, 발광소자 구동부(70)와, 도어 개폐 감지 스위치(50)와, 제어부(42)에 각각 연결될 수 있다. 이러한 모듈 단위의 경로(P1 내지 P5)는 일종의 접속 인터페이스로, 냉장고 조립시에 보다 신속하고 편리한 조립이 이루어지도록 한다.

조명 장치는 전원 전송 경로를 구성하는 경로(P1, P2)는 적어도 하나의 접지(GND)를 구비하는 것으로서, 경로(P1)과 (P2)는 조명장치에 전원의 전송 및 접지를 제공하는 것이다. 특히, 경로(P1, P2) 상에는 정전기 방전과, 노이즈 및 역전압 중의 적어도 하나 이상을 방지하는 보호회로부(21)가 구비된다. 보호회로부(21)는 경로(P1) 및 (P2)에 병렬로 연결된 바리스터(RV1)와, 바리스터(RV1)에 병렬로 연결된 캐패시터(C1), C2)와, 캐패시터(C1)과 (C2) 사이에 연결된 다이오드(D1)로 이루어진다. 바리스터(RV1)는 경로(P1, P2)에 일정전압 이상이 인가되면 On되는 소자로서 경로(P1, P2)에 이상전압이 걸리는 것을 막아주며, 정전기 방지 기능도 수행한다. 캐패시터(C1, C2)는 인가되는 구동전압에 포함된 노이즈를 제거하며, 다이오드(D1)는 조명장치로부터의 역전압이 전원부(41)로 흐르는 것을 방지한다.

보호회로부(21)를 통하여 인가된 구동전압은 제1전원부(22a)에 인가되어, 예를 들면 12V의 입력을 5V의 출력(사용전압)으로 감압(변압)하여 발광소자 구동부(25)에 인가한다. 제1전원부(22a)는 예를 들면, 페어챠일드사의 LM7805가 적용될 수 있으며, 캐패시터(C10)는 전원부(41)와 제1전원부(22a)가 일정 거리 이상 분리된 상태이므로, 장착되고, 캐패시터(C11)는 사용전압의 안정성을 위해 장착된다. 제1전원부(22a)의 하나의 사용전압은 저항(R5)를 통하여 트랜지스터(Q2)에 인가되고, 또한 발광소자 구동부(24)의 입력단자(VCC)로 인가된다.

또한, 보호회로부(21)를 통하여 인가된 구동전압은 저항(R2)을 통하여 트랜지스터(Q1)에 인가된다. 트랜지스터(Q1)는 도어 개폐 감지 스위치(50)로부터의 감지신호에 의해 온/오프된다. 즉, 도어 개폐 감지 스위치(50)의 감지신호는 저항(R1)을 통하여 인가되되, 도어의 개방 신호에 대응하는 감지신호(예를 들면, HIGH)인 경우 트랜지스터(Q1)가 온되어, 구동전압이 제2전원부(22b)에 인가되고, 도어의 폐쇄 신호에 대응하는 감지신호(예를 들면, LOW)인 경우(또는 감지신호를 수신하지 않은 경우), 트랜지스터(Q1)가 오프되어, 구동전압이 제2전원부(22b)에 인가되지 않는다. 저항(R1)은 감지신호를 감압한다. 또한, 트랜지스터(Q3)도 트랜지스터(Q1)과 동일하게 온/오프하여, 제어부(42)가 감지신호를 수신할 수 있도록 한다. 제너다이오드(D2)와 캐패시터(C3)는 트랜지스터(Q1, Q3)의 안정적인 구동을 유지하도록 한다.

제2전원부(22b)는 제1전원부(22a)와 동일하게 구성되며, 캐패시터(C4)와 (C5)는 상술된 캐패시터(C10)과 (C11)과 동일한 기능을 수행한다.

제2전원부(22b)는 도어 개폐 감지 스위치(50)의 감지신호의 수신에 따라 동작하고, 이러한 동작은 마이크로프로세서(23)로 사용전압을 인가하여, 마이크로프로세서(23)가 구동되도록 한다.

마이크로프로세서(23)는 상술된 카운터(62)와, 저장부(63), 비교부(64)와 생성부(65)를 구비하는 기능을 수행하여, 제어신호(Ec)를 출력(GP0)을 통하여 인가한다. 제2전원부(22b)가 구동하여 사용전압이 생성될 경우, 이 사용전압은 마이크로프로세서(23)의 단자(VDD)로 인가되어, 마이크로프로세서(23)가 비로소 동작하게 된다. 이러한 제2전원부(22b)와 마이크로프로세서(23)의 동작은 도어 개폐 감지 스위치(50)의 감지신호의 수신과 연동되어 순차적으로 수행된다. 마이크로프로세서(23)는, 예를 들면, 마이크로칩사의 PIC12F629 칩이 사용될 수 있다.

저항(R3)과 캐패시터(C6)은 RC 오실레이터로서, 일정한 펄스폭을 지닌 펄스신호를 입력단자(GP5/OSO1)으로 인가한다. 마이크로프로세서(23)는 도 4와 같은 기능을 입력된 펄스신호에 따라 수행하여 제어신호(Ec)를 출력한다. 제어신호(Ec)가 HIGH 신호인 경우, 트랜지스터(Q2)가 온되고, 제어신호(Ec)가 LOW 신호인 경우, 트랜지스터(Q2)가 오프된다. 이러한 동작에 의한 트랜지스터(Q2)의 온/오프 동작을 통하여 제1전원부(22a)로부터 상이한 2개의 크기를 지닌 사용전압이 노드(N1)을 통하여 발광소자 구동부(24)의 단자(OE)로 인가되어, 발광소자(25)의 동작을 제어한다. 노드(N1)을 통하여 인가되는 사용전압을 제어신호(Ec)에 대응하는 신호(제어신호(Ec)에 반대되는 신호)(이하, 제어신호(Ec')로 사용됨)에 해당된다. 노드(N1)의 사용전압(즉, 제어신호(Ec'))는 경로(P3)에 의해 다른 발광소자 구동부(70)에 인가된다.

노드(N1)을 통하여 인가되는 제어신호(Ec')는 발광소자 구동부(24)의 단자(OE)로 인가되되, 제어신호(Ec') 내에 포함될 수 있는 노이즈를 제거하기 위해 캐패시터(C9)가 병렬로 연결된다. 특히, 캐패시터(C9)는 발광소자 구동부(70)가 복수개이고, 제어신호(Ec)가 이들 발광소자 구동부(70)로 인가되어 발광소자들을 제어하기 위해서는 배선이 증가된다. 이러한 발광소자의 제어와, 그에 따른 배선에 의해 노이즈가 단자(OE)로 인가될 수 있으므로, 이러한 노이즈를 제거하기 위해 장 착되어야 한다. 제어신호(Ec')는 HIGH(5V), LOW(0V)의 낮은 직류 전압을 지니기 때문에, 적은 노이즈로 인하여서도 제어신호(Ec)의 전압 크기가 변동되어, 발광소자 구동부(24)가 잘못된 제어신호(Ec')에 의해 구동될 수 있으므로, 노이즈의 제거가 요구된다. 또한, 저항(R6)가 캐패시터(C9)와 함께 구비됨으로써, 고주파 대역의 노이즈를 제거하게 된다. 이러한 노이즈의 제거를 통하여, 제어신호(Ec')에 정확하게 대응하는 발광소자의 온/오프 동작이 수행된다.

발광소자 구동부(24)에서, 발광소자(25)에 흐르는 전류를 제어하기 위한 저항(R7)이 단자(R-EXT)에 연결되고, 발광소자(25) 내의 직렬 연결된 개별 발광소자에 저항(R11) 내지 (R15)이 각각 연결된다. 발광소자 구동부(24)는 제1전원부(22a)로부터 사용전압을 단자(VCC)로 인가받아 구동이 가능하다. 사용되지 않는 출력(OUT0 내지 OUT10)은 접지되고, 제1전원부(22a)로부터의 사용전압이 인가되는 경로에 캐패시터(C8)가 병렬로 연결된다. 발광소자 구동부(24)는, 예를 들면 매크로블록사의 MB1816 드라이버가 사용될 수 있다.

또한, 보호회로부(21)를 통하여 인가된 구동전압은 발광소자(25)에 인가된다. 다만, 발광소자(25)로의 전류 도통은 발광소자 구동부(24)의 제어에 의해 이루어진다. 즉, 발광소자 구동부(24)는 제1전원부(22a)로부터의 사용전압에 의해 구동가능하며, 단자(OE)를 통하여 인가된 제어신호(Ec')에 따라 발광소자(25)의 전류 도통(즉, 전류 도통 시간)을 제어하여, 발광소자(25)의 광도를 조절 및 제어한다. 예를 들면, 제어신호(Ec')가 오프 신호(LOW 신호)인 경우, 발광소자 구동부(24)는 발광소자(25)로 인가된 구동전압이 단자(R-EXT)로 연결되도록 하여 전류가 도통되 도록 하고, 온 신호(HIGH)인 경우 단자(R-EXT)와 발광소자(25) 간을 단락시킴으로써 전류가 도통되지 않도록 할 수 있다. 이러한 발광소자(25)의 온/오프 구간은 제어신호(Ec)와 동일하게 된다.

도 6의 발광소자(25)는 상술된 발광소자(60a), (80a)에 대응된다.

도 7은 도 4의 조명 장치의 제2실시예이다. 도 7의 조명장치는 도 3a의 발광소자 구동부(70) 및 발광소자(70a)의 실시예이다. 도 7의 발광소자 구동부(33)는 기본적으로는 도 6의 발광소자 구동부(24)와 거의 동일한 기능을 수행한다.

도 7의 조명 장치는 전원부(41)와의 전원 전송 경로와의 접속을 위한 경로(P1', P2')가 형성되고, 전원부(41)로부터 인가된 구동전압에 대한 보호회로부(31)가 구비된다. 이 보호회로부(31)는 도 6의 보호회로부(21)와 동일하다.

제3전원부(32)는 보호회로부(21)를 통하여 인가된 구동전압을 사용전압으로 감압(변압)하여 발광소자 구동부(33)에 인가한다. 또한, 보호회로부(21)를 통한 구동전압은 발광소자(34)에 인가된다.

발광소자 구동부(33)는 발광소자 제어부(60)로부터 제어신호(Ec')를 인가받는 신호 전송 경로에 연결되는 경로(P3')를 통하여, 제어신호(Ec')를 인가받는다. 또한, 경로(P3')는 상술된 노이즈의 제거를 위해 저항(R1')과, 캐패시터(C5')가 연결된다.

발광소자 구동부(33)의 단자(R-EXT)에는 저항(R2')가 연결되고, 발광소자(34)의 직렬 연결된 개별 발광소자들 각각에 저항(R3' 내지 R5')가 연결되어, 개별 발광소자에 흐르는 전류의 크기를 조절한다.

발광소자 구동부(33)는 도 6의 발광소자 구동부(24)와 동일하게, 제3전원부(32)로부터 인가된 사용전압에 의해 구동가능하고, 제어신호(Ec')에 따라, 발광소자(34)로의 전류의 도통(즉, 전류의 도통 시간)을 제어한다. 이 전류의 도통 시간은 발광소자(34)의 광도와 직접 관련된다.

또한, 경로(P1' 내지 P3')(또는 접속부 또는 접속점)는 커넥터 형태로 하나의 모듈 단위로 묶여서 장착되어, 냉장고 내부에 형성된 배선을 통하여 전원부(41)와, 발광소자 제어부(60)에 각각 연결될 수 있다. 이러한 모듈 단위의 경로(P1' 내지 P3')는 일종의 접속 인터페이스로, 냉장고 조립시에 보다 신속하고 편리한 조립이 이루어지도록 한다.

도 8은 도 4에 의한 발광소자의 광도 변화 그래프이다.

발광소자 제어부(60)의 생성부(65)가 생성하는 제어신호(Ec)에 의해, 발광소자 구동부(66)가 구동하여, 발광소자(60a)가 온/오프됨으로써, 냉장고 고내로의 광조사가 이루어지게 된다. 상술된 된 바와 같이, 펄스폭 제어에 의해 생성된 제어신호(Ec)는 발광소자(60a)의 온 구동에 대응하는 듀티비의 증가 속도가 일정하거나 감소하도록 된다.

그래프(S1)의 경우, 발광소자(60a)의 광도가 목표광도에 도달할 때까지, 기준 시간(예를 들면, 4초) 중에 일정한 변화 속도를 지니고 있다. 즉, 제어신호(Ec)의 듀티비의 증가 속도가 일정한 경우이다.

그래프(S2)의 경우, 발광소자(60a)의 광도가 목표광도에 도달할 때까지, 기준 시간(예를 들면, 4초) 중에 광도 변화 속도를 점차 감소된다. 즉, 제어신호(Ec) 의 듀티비의 증가 속도가 감소하는 경우이다. 도시된 바와 같이, 1~2초 구간에서의 광도 변화 속도는 0~1초 구간에서의 광도 변화 속도보다 작고, 2~3초 구간에서의 광도 변화 속도는 1~2초 구간에서의 광고 변화 속도보다 작다. 즉, 광도가 목표광도가 꼭지점인 포물선 형태로 변화한다.

도 9는 도 4에 의한 발광소자의 광도 변화 그래프의 다른 실시예이다. 도 9는 도 8의 그래프(S2)와 상이한 점은 일정시간의 지연 구간(0~0.4초 구간)을 지니고 있는 점이다. 이 지연 구간은 발광소자(60a)로부터의 광 조사가 거의 없거나 상당히 작도록 하여, 사용자가 냉장고 고내로 이동하는 시간을 다소 고려한 것이다.

또한, 도 9는 도 8의 그래프(S2)와 유사한 비자극 구간(0.4~2초)을 포함한다. 이 비자극 구간은 포물선 형태를 지니고 있으나, 꼭지점이 목표광도보다 작은 광도에 해당한다. 이러한 비자극 구간이 기준 시간 중의 초반부에 위치하는 것은 사용자가 냉장고 고내를 살피기 시작한 이후, 사용자의 시각에 자극을 최소화할 수 있는 광도 변화가 이루어지도록 한다.

또한, 도 9는 자극 구간(2~4초)을 포함하여, 비자극 구간이 종료된 이후에, 고내의 광도가 신속하게 목표광도에 도달하도록 광도 변화 속도가 점차 증가시키는 구간이다. 사용자의 시각이 비자극 구간 동안에 냉장고 고내의 조명에 익숙해져 있으므로, 자극 구간에서 광도 변화가 크더라도 사용자의 시각에 자극을 주지 않기 때문에 포함될 수 있다.

도 9의 실시예는 표1과 같은 듀티비에 따라 수행된 결과이다.

시간(초)	발광소자(60a)의 온 구동에 대응하는 듀티비
0~0.4	1%(일정 듀티)
1	30%(가변 듀티)
2	43%(가변 듀티)
3	70%(가변 듀티)
4	100%(일정 듀티)

예를 들면, 지연 구간(0~0.4)에서는 듀티를 작은 값으로 일정하게 유지하고, 비자극 구간(0.4~2)에서는 듀티를 가변하되, 점차 감소되도록 하고, 자극 구간(2~4)에서도 듀티를 가변하되, 점차 증가되도록 한다. 목표광도에 도달한 4초 이후에는 일정 듀티를 유지하게 된다.

그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다.

이하에서, 특허청구가능한 본 발명의 여러 태양(aspects)에 대하여 기술한다. 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이루며, 다양한 관점에서 파악될 수 있는 본 발명의 기술 사상 또는 본 발명에 따른 냉장고의 조명장치 및 조명방법의 예들에 대한 최소한의 기술로서 이해되어야 하고, 본 발명을 제한하는 경계로서 이해되어서는 아니된다.

출원시 청구범위 제1항에 기재된 냉장고의 조명 장치는 냉장고 고내에 장착된 복수의 발광소자들과, 메인 전원부로부터의 구동전압을 발광소자들에 인가하는 전원 전송 경로와, 제어신호에 따라 발광소자로 구동전압을 공급 및 차단시키는 발광소자 구동부와, 발광소자 구동부로 제어신호를 생성하여 인가하는 제어신호 생성부와, 제어신호 생성부와 발광소자 구동부를 전기적으로 연결하는 신호 전송 경로와, 신호 전송 경로 상의 제어 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터로 이루어짐으로써, 발광소자를 제어하기 위한 제어 신호에 의한 정확한 제어가 이루어지도록 한다.

출원시 청구범위 제2항에 기재된 노이즈 필터는 신호 전송 경로에 병렬로 연결된 캐패시터이다.

출원시 청구범위 제3항에 기재된 제어신호 생성부는 냉장고의 도어 개폐 감지 스위치로부터 감지 신호를 수신하여, 감지 신호의 수신에 따라 제어신호를 생성한다.

출원시 청구범위 제4항에 기재된 냉장고의 조명 장치는 복수의 발광소자와, 발광소자의 온/오프를 제어하는 제어신호를 생성하여 인가하는 발광소자 제어부를 구비하는 메인 조명부와, 복수의 발광소자와, 발광소자의 온/오프를 제어하는 발광소자 구동부를 구비하는 적어도 하나 이상의 서브 조명부로 이루어지되, 서브 조명부는 메인 조명부로부터 제어신호를 수신하여 동작하여, 하나의 메인 조명부가 다수의 서브 조명을 제어할 수 있다.

출원시 청구범위 제5항에 기재된 조명 장치는 메인 조명부와 서브 조명부를 전기적으로 연결하여 메인 조명부에 의해 생성된 제어신호를 서브 조명부에 전달하는 신호 전송 경로와, 신호 전송 경로 상의 제어 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터를 구비하여, 정확한 제어가 이루어지도록 한다.

출원시 청구범위 제6항에 기재된 노이즈 필터는 서브 조명부 내에 형성된다.

출원시 청구범위 제7항에 기재된 메인 조명부와 서브 조명부는 냉장고의 메인 전원부와 전기적으로 각각 되어, 냉장고의 메인 제어부에 대하여 독립적으로 구동할 수 있다.

출원시 청구범위 제8항에 기재된 메인 조명부와 서브 조명부는 메인 전원부로부터의 구동전압을 발광소자에 인가하고, 구동전압을 사용전압으로 변압하여 발광소자 제어부 또는 발광소자 구동부로 공급하는 전원부를 각각 구비한다.

출원시 청구범위 제9항에 기재된 메인 조명부는 냉장고의 도어 개폐 감지 스위치와 전기적으로 연결된 감지신호 전송 경로를 구비하여, 독립적으로 동작하여, 조명을 수행할 수 있다.

출원시 청구범위 제10항에 기재된 발광소자 제어부 또는 전원부는 감지신호의 수신에 대응하여 동작한다.

출원시 청구범위 제11항에 기재된 냉장고의 조명 장치는 복수의 발광소자와, 메인 조명 장치로부터 제어신호를 수신하는 신호 전송 경로와, 수신된 제어신호에 따라 발광소자의 온/오프를 제어하는 발광소자 구동부로 이루어진다.

출원시 청구범위 제12항에 기재된 조명 장치는 신호 전송 경로 상의 제어 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터를 구비한다.

출원시 청구범위 제13항에 기재된 조명 장치는 메인 전원부로부터 구동전원을 인가받는 발광소자에 인가하는 전원 전송 경로와, 전원 전송 경로에 연결되어 구동전압을 사용전압으로 변압하여 발광소자 구동부에 공급하는 전원부를 구비한다.

이러한 구성의 본 발명은 냉장고의 고내 광도를 점진적으로 증가시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉장고의 고내 광도를 원하는 특성에 대응하도록 조절 및 제어하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 발광소자의 제어 신호가 배선을 통하여 전송될 경우, 제어 신호에 포함된 노이즈를 제거하여 정확한 제어가 이루어지도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉장고 고내에 다수의 위치에 장착되는 발광소자를 정확하게 제어하는 효과가 있다.

Claims

냉장고 고내에 장착된 복수의 발광소자들과;

냉장고의 메인 전원부로부터의 구동전압을 발광소자들에 인가하는 전원 전송 경로와;

냉장고의 메인 제어부에 대하여 독립적으로 제어신호를 생성하여 발광소자 구동부로 인가하는 제어신호 생성부와;

제어신호 생성부로부터의 제어신호에 따라 발광소자로 구동전압을 공급 및 차단시키는 발광소자 구동부와;

제어신호 생성부와 발광소자 구동부를 전기적으로 연결하는 신호 전송 경로와;

신호 전송 경로 상의 제어 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제1항에 있어서,

노이즈 필터는 신호 전송 경로에 병렬로 연결된 캐패시터인 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제1항에 있어서,

제어신호 생성부는 냉장고의 도어 개폐 감지 스위치로부터 감지 신호를 수신 하여, 감지 신호의 수신에 따라 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
복수의 발광소자와, 냉장고의 메인 제어부에 대하여 독립적으로 발광소자의 온/오프를 제어하는 제어신호를 생성하여 발광소자를 제어하는 발광소자 제어부를 구비하는 제1 조명부와;

복수의 발광소자와, 발광소자의 온/오프를 제어하는 발광소자 구동부를 구비하는 적어도 하나 이상의 제2 조명부로 이루어지되, 제2 조명부는 제1 조명부로부터 제어신호를 수신하여 동작하는 것을 특징으로 냉장고의 조명 장치.
제4항에 있어서,

조명 장치는 제1 조명부와 제2 조명부를 전기적으로 연결하여 제1 조명부에 의해 생성된 제어신호를 제2 조명부에 전달하는 신호 전송 경로와, 신호 전송 경로 상의 제어 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제5항에 있어서,

노이즈 필터는 제2 조명부 내에 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제4항에 있어서,

제1 조명부와 제2 조명부는 냉장고의 메인 전원부와 전기적으로 각각 연결된 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제7항에 있어서,

제1 조명부와 제2 조명부는 메인 전원부로부터의 구동전압을 발광소자에 인가하고, 구동전압을 사용전압으로 변압하여 발광소자 제어부 또는 발광소자 구동부로 공급하는 전원부를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제4항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,

제1 조명부는 냉장고의 도어 개폐 감지 스위치와 전기적으로 연결된 감지신호 전송 경로를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제9항에 있어서,

발광소자 제어부는 감지신호의 수신에 대응하여 동작하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
복수의 발광소자와;

다른 조명 장치로부터 제어신호를 수신하는 신호 전송 경로와;

수신된 제어신호에 따라 발광소자의 온/오프를 제어하여, 냉장고의 메인 제어부에 대하여 독립적으로 동작하는 발광소자 구동부와;

냉장고의 메인 전원부로부터 구동전원을 인가받는 발광소자에 인가하는 전원 전송 경로 및;

전원 전송 경로에 연결되어 구동전압을 사용전압으로 변압하여 발광소자 구동부에 공급하는 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
제11항에 있어서,

조명 장치는 신호 전송 경로 상의 제어 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 조명 장치.
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