KR20160124501A - 무선 제어 엘이디 조명 장치 - Google Patents

무선 제어 엘이디 조명 장치 Download PDF

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KR20160124501A
KR20160124501A KR1020150055196A KR20150055196A KR20160124501A KR 20160124501 A KR20160124501 A KR 20160124501A KR 1020150055196 A KR1020150055196 A KR 1020150055196A KR 20150055196 A KR20150055196 A KR 20150055196A KR 20160124501 A KR20160124501 A KR 20160124501A
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김정태
한동열
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신 엘이디 조명 장치는 엘이디(LED)가 방출하는 열을 흡수하여 외부로 방산시키는 히트 싱크(heat sink)와 히트 싱크 내에 배치되어 무선 통신을 지원하는 무선 통신 모듈과 히트 싱크 내에 배치되며 엘이디가 배열된 엘이디 기판과 엘이디 기판을 둘러싸며 히트 싱크의 상부에 배치되어 엘이디의 빛을 확산시키는 확산 벌브(Bulb) 및 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결되어 외부로부터 신호를 수신하고 외부로 신호를 송신하는 안테나를 포함한다.

Description

무선 제어 엘이디 조명 장치{Wireless Controlled LED lighting device}
본 발명은 엘이디 전구에 포함되는 안테나 구조를 개선한 무선 제어 엘이디 조명 장치에 관한 것이다.
LED 조명과 IT 기술의 융합이 빠르게 진행되면서 최근에는 LED 조명을 무선통신 광원으로 사용하는 '가시광선 무선통신'에 대한 관심이 높아지고 있다. 가시광선 무선통신(VLC: Visible Light Communication)은 LED 조명 장치에서 발산하는 빛을 이용해 데이터를 무선으로 수신하는 통신 기술이다. LED 조명 기구나 휴대 전화, 가로등의 빛 등을 이용해 오디오, 비디오, 문자 등의 각종 데이터를 주고받을 수 있는 기술로 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용해 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술을 말한다. LED 조명은 송신기의 역할을 담당하며 오디오, 비디오, 문자 등의 데이터를 빛으로 전달하고 수신기는 빛을 받아 다시 데이터로 변환하는 방식으로 작동된다.
LED 조명 시장의 성장에 따라 LED 조명을 무선통신 광원으로 사용하는 가시광 무선통신이 부가가치가 높은 신산업으로 높은 기대를 모으면서 LED 조명의 기본 기능을 유지하면서도 가시광 무선통신의 성능을 확보하는 방안에 대한 연구도 국내외적으로 활발하게 이뤄지고 있다. 종래 기술에는 넓은 배광 특성을 가지는 가시광 무선 통신 조명 장치가 기재되어 있다. 하지만 종래 기술에는 무선 통신에 있어서 제한된 송수신 거리를 갖는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 '10-2014-0110354'
본 발명은 엘이디 조명 장치에 간편하게 안테나를 장착함으로서 엘이디 조명 장치를 소형화시키기 위한 목적이 있다.
본 발명은 엘이디 조명 장치의 무선 통신에 있어서 송수신 거리 영역을 확대하기 위한 목적이 있다.
본 발명은 엘이디 조명 장치의 생산성을 높이기 위한 목적이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선제어 엘이디 조명 장치는 엘이디(LED)가 방출하는 열을 흡수하여 외부로 방산시키는 히트 싱크(heat sink)와 상기 히트 싱크 내에 배치되어 무선 통신을 지원하는 무선 통신 모듈과 상기 히트 싱크 내에 배치되며 엘이디가 배열된 엘이디 기판과 상기 엘이디 기판을 둘러싸며 상기 히트 싱크의 상부에 배치되어 엘이디의 빛을 확산시키는 확산 벌브(Bulb) 및 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결되어 외부로부터 신호를 수신하고 외부로 신호를 송신하는 안테나를 포함한다.
상기 무선 통신 모듈에는 관통공이 형성되고, 상기 안테나의 일측은 상기 관통공과 결합되며 상기 안테나의 타측은 상기 무선 통신 모듈 외부로 돌출되어 직선형으로 형성될 수 있다.
상기 안테나는, 접힙부를 구비하고 상기 접힙부는 상기 관통공에 인입될 수 있다.
상기 안테나는, 일측이 솔더 페이스트(solder paste)을 매개로 상기 무선 통신 모듈과 접착되는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 안테나는, 타측이 엘이디(LED) 기판을 관통하여 배치될 수 있다.
상기 안테나는, 상기 엘이디(LED) 기판의 설정된 영역에 배치될 수 있다.
상기 안테나는, 상기 엘이디(LED) 기판의 중심 영역에 배치될 수 있다.
본 발명은 엘이디 조명 장치에 간편하게 안테나를 장착함으로서 엘이디 조명 장치를 소형화시키는 효과가 있다.
본 발명은 엘이디 조명 장치의 무선 통신에 있어서 송수신 거리 영역을 확대하는 효과가 있다.
본 발명은 엘이디 조명 장치의 생산성을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 기판 상면을 개략적으로 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 한편, 어떤 구성 요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 조명 장치(100)는 엘이디(LED)가 방출하는 열을 흡수하여 외부로 방산시키는 히트 싱크(heat sink)(110), 히트 싱크(110) 내에 배치되어 무선 통신을 지원하는 무선 통신 모듈(120), 히트 싱크(110) 내에 배치되며 엘이디(131)가 배열된 엘이디 기판(130), 엘이디 기판(130)을 둘러싸며 히트 싱크(110)의 상부에 배치되어 엘이디(131)의 빛을 확산시키는 확산 벌브(Bulb)(140), 무선 통신 모듈(120)과 전기적으로 연결되어 외부로부터 신호를 수신하고 외부로 신호를 송신하는 안테나(150)를 포함한다.
엘이디 전구는 엘이디(Light Emitting Diode; LED)를 광원으로 하는 전구(Light device)이다. 히트 싱크(110)는 외부 둘레에 다수의 방열 핀이 구비되어 엘이디(LED)(131)에서 발생하는 열을 방열 핀을 통해 방열하게 된다. 방열 핀은 히트 싱크(110)에 일체로 형성될 수 있고 별도로 제작한 후 히트 싱크(110)에 결합하여 사용할 수도 있다.
히트 싱크(110)는 전기적으로 연결된 소켓(socket)을 외부에 형성하여 엘이디 전구(100)로 전원을 공급할 수 있도록 한다. 히트 싱크(110)는 엘이디(131)에 전원을 공급할 수 있도록 소켓을 하부에 형성하게 되며 이러한 소켓과 엘이디(131)를 내부 공간에서 전기적으로 연결하게 된다.
또한, 히트 싱크(110)는 엘이디(131)가 실장된 엘이디 기판(130)이 조립되는 부위를 돌출 형성하여 계단 형태로 단차를 줌으로써 광 손실을 최소화할 수 있도록 하고 후배광을 고려하여 형성될 수 있다.
히트 싱크(110) 내에는 무선 통신 모듈(120)이 배치된다. 엘이디 조명의 무선 통신 모듈(120)은 엘이디(131)의 빛의 켜짐과 빛의 꺼짐을 이용하여 디지털 정보를 전달하는 기술이다. 무선 통신 모듈(120)은 전달하고자 하는 정보를 엘이디(131)의 깜빡임에 실어 수신기에 전달하는 역할을 한다. 엘이디(131)는 전기를 빛으로 바꾸는 성질을 이용하여 조명으로 활용된다. 엘이디(131)가 전기에서 빛으로 바꾸는 속도가 약 250 나노미터에 달하는데 이러한 스위칭(on-off) 속도를 통해 데이터를 변조함으로써 정보를 전달하게 된다. 무선 통신 모듈(120)은 전달하고자 하는 정보를 수신하여 0과 1의 디지털 정보로 변환한다. 0과 1로 변환된 디지털 정보는 엘이디(131)에 전달되어 엘이디(131)의 빛의 켜짐은 1, 빛의 꺼짐은 0으로 수신기로 송신하는 것이다. 수신기는 이러한 정보를 인식해 영상, 음성, 문자로 다시 변환하여 정보를 수신하는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 2를 참조하면, 엘이디 조명 장치(100)에는 이러한 무선 통신 모듈(120)이 전달하고자 하는 정보를 외부로부터 수신하기 위하여 안테나(150)가 포함된다. 무선 통신 모듈(120)에는 관통공(121)이 형성된다. 안테나(150)의 일측은 이러한 관통공(121)과 결합된다. 안테나(150)의 타측은 무선 통신 모듈(120) 외부로 돌출되어 직선형으로 형성된다. 이러한 안테나(150)는 엘이디 조명 장치(100)에 용이하게 장착될 수 있다. 엘이디 조명 장치를 소형화시킬 수 있다.
안테나(150)는 접힘부를 구비한다. 접힘부는 관통공(121)에 인입된다. 안테나(150)는 접힘부가 관통공(121)에 인입되어 무선 통신 모듈(120)과 결합시키면 제조가 간편하여 엘이디 조명 장치의 생산성을 높일 수 있다. 안테나(150)의 접힘부가 관통공(121)에 인입되면 접힘부의 일측은 접착부(122)가 형성되어 안테나(150)를 무선 통신 모듈(120)과 접착제를 매개로 결합시킬 수 있다. 접착부(120)는 솔더 페이스트(solder paste)를 매개로 무선 통신 모듈(120)과 접착되는 것이다.
안테나(150)는 타측이 엘이디 기판(130)을 관통하여 배치된다. 엘이디 기판(130)은 특정 영역에 홈부(미도시)를 구비하게 되고 안테나(150)는 이러한 홈부(미도시)에 인입되어 배치된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 기판 상면을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 3을 참조하면, 안테나(150)는 엘이디 기판(130)의 설정된 영역에 배치된다. 안테나(150)는 엘이디 조명 장치(100)의 무선 통신을 원활하게 이루어지게 하는 역할을 한다. 안테나(150)는 엘이디 기판(130)에서 엘이디(131)로부터 신호를 효과적으로 송수신하기 위한 최적의 영역에 배치되는 것이 바람직하다.
안테나(150)는 엘이디 기판(130)의 중심 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 안테나(150)가 특정 측면 방향에 위치하지 않고 중심 영역에 배치될 때 모든 방향으로의 통신 성능이 일정해지게 되어 송수신 거리를 확대할 수 있는 효과를 가지게 된다. 또한, 안테나(150)의 모든 방향에서 엘이디(131)의 조명을 받게 되어 안테나(150)로 인한 그림자가 생기지 않는 장점도 있다.
엘이디 기판(130)이 원형으로 형성될 때 중심 영역은 원의 중심으로부터의 거리가 반지름의 10% 이내의 길이일 수 있다. 엘이디 기판(130)이 다각형으로 형성될 때는 다각형의 중심으로부터 거리가 중심에서 꼭지점까지의 길이의 10% 이내의 길이일 수 있다. 이러한 중심 영역은 미리 설정되는 영역으로 제한되지 않으며 안테나의 효과를 증대시킬 수 있다면 변경 가능한 사항이다.
엘이디(131)는 엘이디 기판(130) 상에 한 개 이상 배치될 수 있다. 엘이디는 엘이디 기판(130)에 원형으로 배열되어 실장 될 수 있다. 확산 벌브(140)는 일반적으로 돔 형상으로 형성되어 엘이디 기판(130) 을 덮도록 히트 싱크(110)와 결합된다. 확신 벌브(140)는 엘이디(131)의 특징인 직진성을 보완하여 다양한 각도로 빛을 확산시켜준다. 확산 벌브(140)는 투명한 유리 계열이나 수지 계열을 이용하여 제조될 수 있다. 확산 벌브(140)가 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 제조되는 경우 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 투명성의 특징을 가질 수 있고, 우수한 유연성 및 가공성을 가질 수 있다. 또한, 이러한 폴리카보네이트를 통해 제조된 확산 벌브(140)는 빛의 확산 효과와 함께 눈부심을 용이하게 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것으로 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 수정, 변경, 부가가 가능한 부분까지 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110: 히트 싱크
120: 무선 통신 모듈
121: 관통공
122: 접착부
130: 엘이디 기판
131: 엘이디
140: 확산 벌브
150: 안테나

Claims (7)

  1. 엘이디(LED)가 방출하는 열을 흡수하여 외부로 방산시키는 히트 싱크(heat sink);
    상기 히트 싱크 내에 배치되어 무선 통신을 지원하는 무선 통신 모듈;
    상기 히트 싱크 내에 배치되며 엘이디가 배열된 엘이디 기판;
    상기 엘이디 기판을 둘러싸며 상기 히트 싱크의 상부에 배치되어 엘이디의 빛을 확산시키는 확산 벌브(Bulb);
    상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결되어 외부로부터 신호를 수신하고 외부로 신호를 송신하는 안테나;
    를 포함하는 무선제어 엘이디 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 모듈에는 관통공이 형성되고, 상기 안테나의 일측은 상기 관통공과 결합되며 상기 안테나의 타측은 상기 무선 통신 모듈 외부로 돌출되어 직선형으로 형성되는 무선제어 엘이디 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안테나는,
    접힙부를 구비하고 상기 접힙부는 상기 관통공에 인입되는 무선제어 엘이디 조명 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 안테나는,
    일측이 솔더 페이스트(solder paste)을 매개로 상기 무선 통신 모듈과 접착되는 접착층을 포함하는 무선제어 엘이디 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    타측이 엘이디(LED) 기판을 관통하여 배치되는 무선제어 엘이디 조명 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 엘이디(LED) 기판의 설정된 영역에 배치되는 무선제어 엘이디 조명 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안테나는,
    상기 엘이디(LED) 기판의 중심 영역에 배치되는 무선제어 엘이디 조명 장치.

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