KR100545332B1 - LED Lamp for Controlling Color Temperature and Method for Controlling Color Temperature thereof - Google Patents
LED Lamp for Controlling Color Temperature and Method for Controlling Color Temperature thereof Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 현재의 백색 엘이디와 같은 엘이디를 사용하여 색온도의 자유로운 설정뿐만 아니라 연색성의 향상을 꾀하는데 그 목적이 있다.The present invention aims to improve color rendering as well as free setting of color temperature using LEDs such as current white LEDs.
본 발명은 소정의 색온도로 설정된 백색 엘이디에 대하여 특정의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 보정색의 엘이디를 준비하고, 백색 엘이디의 색온도 뿐만 아니라 스펙트럼 분포를 고려하여, 보정 엘이디와의 혼색에 의해 색온도 뿐만 아니라 연색성의 보정이 이루어지도록 한 색온도 조정이 가능한 엘이디등을 제공한다. 본 발명은 특히 엘이디 무영등, 거실등, 화장대등으로서 유용하다.The present invention prepares an LED of a corrected color having a peak wavelength in a specific wavelength region with respect to a white LED set to a predetermined color temperature, and considers not only the color temperature of the white LED but also the spectral distribution. Rather, it provides LEDs that can adjust color temperature for color rendering correction. The present invention is particularly useful as an LED dance light, a living room light, or a dressing table.
엘이디등, 색온도, 스펙트럼LED light, color temperature, spectrum
Description
도 1a는 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등에서, 색도도(色度圖)상에서 색온도의 설정 및 조정 방법의 실시예를 나타내는 그래프이다.1A is a graph showing an embodiment of a method of setting and adjusting a color temperature on a chromaticity diagram in an LED or the like capable of adjusting color temperature according to the present invention.
도 1b는 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등에서, 색도도상에서 색온도의 설정 및 조정 방법의 다른 실시예를 나타내는 그래프이다.1B is a graph showing another embodiment of a method for setting and adjusting a color temperature on a chromaticity diagram in an LED or the like capable of adjusting color temperature according to the present invention.
도 1c는 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등에서, 색도도상에서 색온도의 설정 및 조정 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 그래프이다.Figure 1c is a graph showing another embodiment of the method for setting and adjusting the color temperature on the chromaticity diagram in the LED, etc. color temperature adjustable according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등을 수술대에서 보조 광원으로 사용하는 방법을 나타내는 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a method of using the LED light adjustable color temperature according to the invention as an auxiliary light source in the operating table.
도 3은 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등을 무영등에서 보조 광원으로 사용하는 방법을 나타내는 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a method of using the LED light of the color temperature adjustable according to the present invention as an auxiliary light source in the shadowless lamp.
도 4는 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등에서 엘이디의 배치 부위를 나타내는 평면도이다.Figure 4 is a plan view showing the placement of the LED in the LED, such as color temperature adjustable according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등의 바람직한 실시예에서의 엘이디 헤드의 구성을 나타내는 평면도이다.Fig. 5 is a plan view showing the configuration of the LED head in the preferred embodiment of the LED or the like capable of adjusting the color temperature according to the present invention.
도 6는 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등의 바람직한 실시예에 서 엘이디 헤드의 설치 상태를 나타내는 것으로서, 도 5의 A-A선 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 5 as showing the installation state of the LED head in a preferred embodiment of the LED, such as color temperature adjustable according to the present invention.
도 7은 시판되는 백색 엘이디의 대표적인 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing representative spectra of commercially available white LEDs.
도 8은 본 발명의 엘이디등에 의해 실현할 수 있는 고연색성의 스펙트럼의 일예를 도시한 그래프이다.8 is a graph showing an example of a high color rendering spectrum that can be realized by the LED of the present invention.
도 9는 본 발명의 엘이디등에 의해 실현할 수 있는 고연색성의 스펙트럼의 다른 예를 도시한 그래프이다.Fig. 9 is a graph showing another example of the high color rendering spectrum which can be realized by the LED of the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 색온도 조정이 가능한 엘이디등의 구체적 사용예의 하나로서, 구면 반사 거울을 사용하여 엘이디등의 균일 혼합을 행하고 소정의 조도 구경(口徑)으로 설정하는 방법을 나타내고, 일부 확대도는 상기 엘이디등에 사용되는 백색 엘이디를 나타내는 사시도이다.FIG. 10 shows a method of uniformly mixing LEDs using a spherical reflecting mirror and setting them to a predetermined illuminance aperture as one example of a specific use example of an LED lamp capable of adjusting color temperature according to the present invention. Is a perspective view which shows the white LED used for the said LED etc.
도 11a는 종래 개량형 다운라이트의 개략 단면도이며, 도 11b는 본 발명에 따른 엘이디등을 다운라이트에 응용했을 경우를 도시한 개략 단면도이다.11A is a schematic cross-sectional view of a conventional improved downlight, and FIG. 11B is a schematic cross-sectional view showing a case where an LED lamp according to the present invention is applied to downlight.
도 12는 종래 거실의 실내등 컨트롤 시스템에 본 발명에 따른 엘이디등을 사용했을 경우의 컨트롤 방법을 설명하기 위한 사시도이다.12 is a perspective view illustrating a control method when the LED lamp according to the present invention is used in a room light control system of a conventional living room.
도 13a 및 도 13b는 하루 24시간에서 색온도와 조도의 관계를 나타낸 그래프이다.13A and 13B are graphs showing the relationship between color temperature and illuminance at 24 hours per day.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10: 수술대 11: 기존의 바10: operating table 11: conventional bar
20: 무영등 30: 엘이디 보조광원 장치20: lightless 30: LED auxiliary light source device
31: 플렉시블 튜브 32: 엘이디 광원31: flexible tube 32: LED light source
33: 직류 전압원 41: 엘이디등33: DC voltage source 41: LED light
42: 플렉시블 암 I-1 ~ I-4: 거실 엘이디등42: flexible arm I-1 to I-4: living room LED
II-1, II-2, II-4: 엘이디 다운라이트 II-3: 천장 엘이디등II-1, II-2, II-4: LED downlights II-3: Ceiling LED lights
본 발명은 색온도 조정이 가능한 엘이디등(LED 燈)에 관한 것으로서, 특히 외과 수술 조명용으로 사용되는 무영등(無影燈)에 유용한 색온도 조정이 가능한 엘이디 무영등, 원하는 장소의 색온도를 재현할 수 있고 화장이 잘 되었는지를 평가할 수 있는 화장등, 원하는 분위기의 색온도를 선택할 수 있는 거실 실내등에 적합한 백색 엘이디등 및 백색 엘이디등의 색온도 조정방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lamp capable of adjusting the color temperature, and in particular, to a colorless LED lamp capable of adjusting color temperature useful for a lightless lamp used for surgical lighting, the color temperature of a desired place can be reproduced and the makeup is good. The present invention relates to a color temperature adjusting method of a white LED lamp and a white LED lamp suitable for a living room lamp for selecting a color temperature of a desired atmosphere.
현재, 외과 수술용 무영등으로서 할로겐 램프가 사용되고 있다. 이 할로겐 램프는 깜빡임이 없는 직류 전원에 의하여 작동되고, 동양인의 눈에 가장 적합한 색온도 4000°K 정도로 설정되어 있다. 그러나, 할로겐 램프의 발열이 너무 크다는 단점이 있다. 따라서, 할로겐 램프를 사용하는 무영등에는 할로겐 램프의 뒷면에 가시 광선은 90% 이상 반사시키고 열선(熱線)은 90% 이상 이면으로 투과시키는 콜드미러를 배치한다. 또는, 할로겐 램프로부터의 빛을 일단 뒷면으로 반사시키고, 가시광선을 90% 이상 투과하고 열선을 거의 투과하지 않는 콜드 필터를 사용하여 열선을 흡수하고, 광선 조사 방향의 수술실에 열영향을 미치지 않도록 고안되어 있다.At present, a halogen lamp is used as a surgical lightless lamp. This halogen lamp is powered by a flicker-free DC power supply and is set at a temperature of 4000 ° K, which is most suitable for Asian eyes. However, there is a disadvantage that the heat generation of the halogen lamp is too large. Therefore, in the shadowless lamp using a halogen lamp, a cold mirror is disposed on the rear surface of the halogen lamp to reflect at least 90% of visible light and to transmit at least 90% of the heating wire to the back. Alternatively, it is designed to reflect the light from the halogen lamp to the back side, absorb the heat ray by using a cold filter that transmits more than 90% of visible light and hardly transmits the heat ray, and does not affect the operating room in the irradiation direction It is.
즉, 종래 기술에서는 할로겐 램프 이외에 열 영향을 제거하기 위한 여러 가지 기구를 추가할 필요가 있고, 비용이 올라감과 동시에 열영향에 의해 할로겐 램프의 수명은 약 2000시간으로 짧다는 단점이 있다. 게다가 설령 열선을 앞쪽으로 방사하지 않는다고 해도 뒷면으로 방사되는 열영향은 해소되지 않는다. 더욱이, 발명자의 견해에 의하면, 외과용 수술에는 수술 부위(뇌외과, 흉부외과, 복강외과, 정형외과)에 의해 적어도 적당한 색온도가 설정되어야 하는데, 할로겐 램프의 색온도는 1종류로서, 그 요구에 부응하고 있지 않다.That is, in the prior art, it is necessary to add various mechanisms to remove the heat effect in addition to the halogen lamp, and the disadvantage is that the lifetime of the halogen lamp is short as about 2000 hours due to the heat effect and the heat effect. Moreover, even if the heat rays do not radiate forward, the heat effects radiated to the back side do not resolve. Furthermore, according to the inventor's view, at least a suitable color temperature should be set by the surgical site (brain surgery, thoracic surgery, abdominal surgery, orthopedic surgery) in the surgical operation. I'm not doing it.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 발열이 극히 적고 수명이 긴 색온도 조정이 가능한 백색 엘이디등 및 백색 엘이디등의 색온도 조정방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a color temperature adjusting method such as a white LED lamp and a white LED lamp capable of adjusting the color temperature with extremely low heat generation and long life.
본 발명의 다른 목적은 연색성을 향상시킬 수 있는 색온도 조정이 가능한 백색 엘이디등을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a white LED and the like capable of color temperature adjustment that can improve the color rendering.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원리를 설명하면 다음과 같다.Referring to the principle of the present invention for achieving the above object is as follows.
본 발명자는 발열이 극히 적고, 게다가 깜빡임도 없으며, 장시간의 내구성(10만 시간)을 가지는 백색 엘이디과 같은 엘이디의 사용을 제안한다. 그러나, 백색 엘이디에 있어서 색온도의 조정은 쉽지 않은 것으로 알려져 있다. 왜냐하면, 광원으로서의 청색 엘이디의 발광 파장의 조정 및 그에 따른 형광체 조성의 조정이 동반되기 때문이다. 본 발명자가 세밀히 연구한 결과, 현 상태의 백색 엘이디는 색온도의 자유로운 설정이 곤란할 뿐만 아니라, 연색성에도 문제가 있고, 현 상 태로는 외과 수술용 조명으로서는 적당하지 않다는 것을 알았다.(도 7은 InGaN을 발광층으로 하는 엘이디와, YAG:Ce를 형광체로 하는 시판의 백색 엘이디의 스펙트럼 도면이다) The present inventor proposes the use of an LED such as a white LED having extremely low heat generation, no flickering, and long-lasting durability (100,000 hours). However, it is known that the color temperature is not easy to adjust in white LEDs. This is because the adjustment of the emission wavelength of the blue LED as a light source and the adjustment of the phosphor composition accordingly are accompanied. As a result of careful study by the present inventors, it has been found that the white LEDs in the current state are not only difficult to set the color temperature freely, but also have problems in color rendering, and are not suitable as surgical illuminations in the present state. Spectral diagram of an LED serving as a light emitting layer and a commercially available white LED comprising YAG: Ce as a phosphor)
본 발명자는 이러한 과제를 해결하기 위해서는 더욱 연구한 결과, 현 상태의 백색 엘이디의 색온도뿐만 아니라, 스펙트럼 분포를 고려하여 색온도 보정을 하는 것이 좋다는 것을 알아내었다. 더욱 연구한 결과, 소정의 색온도로 설정된 백색 엘이디에 대해, 특정 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 보정색의 엘이디를 준비하고 그 엘이디와의 혼색에 의해 색온도뿐만 아니라, 연색성의 보정이 이루어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하는데 이르렀다.In order to solve this problem, the present inventors have further studied, and found that it is better to correct the color temperature in consideration of the spectral distribution as well as the color temperature of the current white LED. As a result of further research, it was found that for a white LED set to a predetermined color temperature, an LED of a corrected color having a peak wavelength was prepared in a specific wavelength region, and color rendering as well as color rendering was corrected by mixing with the LED. The present invention has been accomplished.
첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a를 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1a, it will be described a preferred embodiment according to the present invention.
본 실시예에 따르면, 최저 소망의 색온도 Xmin(°K), 예를 들어 3000°K부터 최고 소망의 색온도 Xmax(°K), 예를 들어 8000°K 사이의 소정의 중간 색온도 X, 예를 들어 5000°K으로 설정된 백색 엘이디 광원과, 상기 최저 색온도 Xmin과 중간 색온도 X를 잇는 선의 연장선과 교차하는 색도도(色度圖) 상의 긴 파장 쪽의 교차점 L1(nm)의 근방에, 예를 들어 585에서 610nm에 피크 파장이 위치하는 주황색 발광 스펙트럼을 가진 제1보정 엘이디 광원과, 상기 최고 소망의 색온도 Xmax와 설정 색온도 X를 잇는 선의 연장선과 교차하는 색도도 상의 파장 S1(nm) 점의 근방에, 예를 들어 470에서 490nm에 피크 파장이 위치하는, 청색 발광 스펙트럼을 가지는 제2보정 엘이디광원으로 이루어진다. According to this embodiment, a predetermined intermediate color temperature X, for example between the lowest desired color temperature Xmin (° K), for example between 3000 ° K and the highest desired color temperature Xmax (° K), for example 8000 ° K, for example 585, for example, near the intersection L1 (nm) on the long wavelength side of the chromaticity diagram that intersects the extension line of the white LED light source set at 5000 ° K and the lowest color temperature Xmin and the intermediate color temperature X. In the vicinity of a wavelength S1 (nm) point on the chromaticity diagram that intersects a first correction LED light source having an orange emission spectrum with a peak wavelength at 610 nm at and an extension line connecting the highest desired color temperature Xmax and the set color temperature X, For example, it consists of a 2nd correction LED light source which has a blue emission spectrum in which the peak wavelength is located from 470 to 490 nm.
그리고, 백색 엘이디 광원과 제1보정 또는 제2보정 엘이디 광원의 혼색 비율에 의해, 예를 들어 제1보정 엘이디 광원과의 혼색에 의해 상기 백색 엘이디 광원이 가지는 설정 색온도를 원하는 최저 색온도 방향으로 조절할 수 있다. 또는, 제2보정 엘이디 광원과의 혼색에 의해 상기 백색 엘이디 광원이 가지는 설정 색온도를 최고 색온도 방향으로 조절할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 색온도는 색도도 상에 형성되는 흑체복사선 상에서 상정한 색온도 및 그것에 근사한 색온도를 말한다.The color temperature of the white LED light source may be adjusted in a direction of a desired minimum color temperature by the color mixture ratio of the white LED light source and the first correction or second correction LED light source, for example, by the color mixing with the first correction LED light source. have. Alternatively, the set color temperature of the white LED light source may be adjusted in the direction of the highest color temperature by mixing color with the second correction LED light source. On the other hand, in the present invention, the color temperature means a color temperature assumed on a black body radiation line formed on a chromaticity diagram and a color temperature close to that.
한편, 상술한 제1보정 엘이디광원 및 제2보정 엘이디광원의 피크 파장는 하나의 바람직한 예이며, 따라서 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 590-630nm에 피크 파장이 위치하는 주황색 발광 스펙트럼을 가진 광원을 제1보정 엘이디광원으로 사용하고, 430-470m에 피크 파장이 위치하는 청색 발광 스펙트럼을 가진 광원을 제2보정 엘이디광원으로 사용하는 것도 가능하다.On the other hand, the peak wavelength of the first correction LED light source and the second correction LED light source described above is one preferred example, and thus the present invention is not limited thereto. For example, a light source having an orange emission spectrum having a peak wavelength at 590-630 nm is used as the first compensation LED light source, and a light source having a blue emission spectrum having a peak wavelength at 430-470 m is used as the second compensation LED light source. It is also possible to use.
도 1b를 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1b, it will be described another preferred embodiment according to the present invention.
본 실시예는 백색 엘이디 광원을 원하는 최저 색온도 Xlow(°K)로 설정하는 것이다. 즉, 최저 색온도로 설정된 백색 엘이디 광원과, 상기 최저 색온도 Xlow와 적어도 한 개의 소망 설정 색온도 X를 잇는 선의 연장선과 교차하는 색도도 상에 짧은 파장 쪽의 교차점 S2(nm) 쪽의 근방에 피크 파장이 위치하는 발광 스펙트럼을 가지는 제3보정 엘이디 광원으로 이루어진다. 그러면, 백색 엘이디 광원과 제3보정 엘이디 광원의 혼색 비율에 의해 상기 백색 엘이디 광원이 가지는 설정 색온도를 보다 높은 색온도 방향으로 조절할 수 있다.In this embodiment, the white LED light source is set to the desired minimum color temperature Xlow (° K). That is, the peak wavelength is located near the intersection point S2 (nm) of the shorter wavelength on the chromaticity diagram that intersects the white LED light source set to the lowest color temperature and the extension line of the line connecting the lowest color temperature Xlow and at least one desired color temperature X. It consists of a 3rd correction LED light source which has the emission spectrum located. Then, the set color temperature of the white LED light source may be adjusted in a higher color temperature direction by the color mixture ratio of the white LED light source and the third correction LED light source.
도 1c를 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1c, it will be described another preferred embodiment according to the present invention.
본 실시예는 백색 엘이디 광원을 원하는 최고 색온도 Xhigh(°K)로 설정하는 것이다. 즉, 최고 색온도로 설정된 백색 엘이디 광원과, 상기 최고 색온도 Xhigh와 적어도 하나의 소망 설정 색온도 X를 잇는 선의 연장선과 교차하는 색도도 상의 긴 파장 쪽의 교차점 L2(nm)의 근방에 피크 파장이 위치하는 발광 스펙트럼을 가지는 제4보정 엘이디 광원으로 이루어진다. 그러면, 백색 엘이디 광원과 제4보정 엘이디 광원의 혼색 비율에 의해 상기 백색 엘이디 광원을 가지는 설정 색온도를 보다 낮은 색 온도 방향으로 조절할 수 있다.This embodiment sets the white LED light source to the desired highest color temperature X high (° K). That is, the peak wavelength is located near the intersection L2 (nm) of the long wavelength side on the chromaticity diagram that intersects the white LED light source set to the highest color temperature and the extension line of the line connecting the highest color temperature Xhigh and the at least one desired color temperature X. And a fourth correction LED light source having an emission spectrum. Then, the set color temperature having the white LED light source may be adjusted in a lower color temperature direction by the color mixture ratio of the white LED light source and the fourth calibration LED light source.
한편, 본 발명에서 사용하는 백색 엘이디 광원으로는, 400에서 490nm, 바람직하게는 430~470nm의 청색 영역에 발광 피크 파장을 가지게 조정한 청색 엘이디와, 이 청색 엘이디에 의해 여기되어, 530~580nm 바람직하게는 530~570nm의 황록색 영역에 형광 피크 파장을 가지게 조정한 YAG 형광체를 조합하여 구성하는 것이 좋다(예를 들어, 도 7). 필요에 따라 400nm 정도의 엘이디의 자외영역에서 가까운 파장을 사용하고, 형광체의 선택에 의해 백색 발광으로 할 수도 있다.On the other hand, as the white LED light source used in the present invention, a blue LED adjusted to have an emission peak wavelength in a blue region of 400 to 490 nm, preferably 430 to 470 nm, excited by this blue LED, and preferably 530 to 580 nm Preferably, the combination of the YAG phosphor adjusted to have a fluorescence peak wavelength in the yellow green region of 530 to 570 nm is preferable (for example, FIG. 7). If necessary, white light emission can be achieved by using a wavelength close to the ultraviolet region of the LED of about 400 nm.
백색 엘이디 광원의 색온도의 설정은, 도 1a에서 파선으로 나타내는 바와 같이, 청색 엘이디의 피크 파장점과 색도도의 소망의 색온도를 잇고, 연장선을 연장하고, 색도도 상의 긴 파장 쪽의 교차점에서 형광 스펙트럼의 피크 파장을 결정하고, 형광체의 조성을 결정하여, 양자의 조합에 의해 실현할 수 있다. 또는 중심이 되는 색온도를 색도도 상에서 설정하고, 좌우로 연장하여 그 연장선과 색도도의 교차점의 짧은 파장 쪽을 엘이디의 피크 파장으로, 긴 파장 쪽을 형광체의 피크 파장으로 고려하여 백색 엘이디를 설계할 수 있다.Setting of the color temperature of the white LED light source, as shown by the broken line in FIG. 1A, connects the peak wavelength point of the blue LED with the desired color temperature of the chromaticity diagram, extends the extension line, and extends the fluorescence spectrum at the intersection of the longer wavelength side on the chromaticity diagram. The peak wavelength can be determined, the composition of the phosphor can be determined, and a combination of both can be realized. Alternatively, set the color temperature as the center on the chromaticity diagram, extend left and right, and design the white LED by considering the short wavelength side of the extension line and the chromaticity diagram as the peak wavelength of the LED and the long wavelength side as the peak wavelength of the phosphor. Can be.
한편, 백색 엘이디 광원과의 혼색 비율에 의해 상기 백색 엘이디 광원이 가지는 설정 색온도를 최고 소망 색온도 방향으로 조절할 수 있는 엘이디로서는, 바람직하게는 430~470nm의 청색 영역으로 발광 피크 파장을 조정한 청색 엘이디가 선택된다.On the other hand, as an LED capable of adjusting the set color temperature of the white LED light source in the direction of the desired color temperature by the color mixture ratio with the white LED light source, preferably a blue LED whose light emission peak wavelength is adjusted to a blue region of 430 to 470 nm Is selected.
한편, 백색 엘이디 광원과의 혼색 비율에 의해 상기 백색 엘이디 광원이 가지는 설정 색온도를 최저 소망 색온도 방향으로 조절할 수 있는 엘이디로서는, 바람직하게는 585~630, 보다 바람직하게는 585~600nm의 주황색 영역으로 피크 파장을 조정한 주황색 엘이디가 선택된다.On the other hand, as the LED which can adjust the set color temperature of the white LED light source in the direction of the lowest desired color temperature by the color mixture ratio with the white LED light source, it is preferably 585 to 630, more preferably 585 to 600 nm orange area peak. The orange LED whose wavelength has been adjusted is selected.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 주 엘이디 광원과 보정 엘이디 광원의 혼색에 의해 전체적인 발광 색온도를 3000~8000 켈빈 범위에서 조정할 수 있다.As described above, according to the present invention, the overall emission color temperature can be adjusted in the range of 3000 to 8000 Kelvin by the color mixture of the main LED light source and the correction LED light source.
한편, 상기 주 엘이디 광원에 있어서 혼색은 주 엘이디 광원의 YAG 형광체층 투과 스펙트럼 강도(또는 면적)와 YAG 형광체층 발광 스펙트럼 강도(또는 면적)의 비율에 의해 결정되지만, 이들의 강도 비율이 2:1에서 1:4가 되도록 설정되고, 여러 가지의 스펙트럼이 얻어지고 있다. (예를 들어, 시판되는 일본의 일아화학(日亞化學)의 백색 엘이디는 도 7의 스펙트럼을 나타낸다) 이 스펙트럼을 중심으로 형광체량이 증가하면 청색 영역의 스펙트럼이 감소하고, 거의 황색을 띠는 혼색이 얻어진다. 반대로 엘이디의 청색 영역의 스펙트럼이 증가하면, 거의 푸른색을 띠는 혼색이 얻어지기 때문에, 당업자에 의하면, 스펙트럼 분포를 고려하여 색온도의 설정이 가능하다.On the other hand, in the main LED light source, the mixed color is determined by the ratio of the YAG phosphor layer transmission spectral intensity (or area) and the YAG phosphor layer emission spectral intensity (or area) of the main LED light source, but the intensity ratio thereof is 2: 1. Is set to 1: 4, and various spectra are obtained. (For example, commercially available white LEDs of Japan's Il-A Chemical Co., Ltd. show the spectrum of FIG. 7). As the phosphor amount increases around this spectrum, the spectrum of the blue region decreases and almost yellow mixed color is obtained. Is obtained. On the contrary, when the spectrum of the LED's blue region is increased, a nearly blue mixed color is obtained, so that a person skilled in the art can set the color temperature in consideration of the spectral distribution.
한편, 본 발명의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, another embodiment of the present invention will be described.
본 실시예에서는 보정 엘이디를 사용하지 않고 색온도를 조정하는 것이다. 즉, 상술한 보정 엘이디 광원을 사용하는 색온도 조정의 대체 구성이다. 상세히 설명하면, 상기 주 엘이디 광원군 안에, 자외영역으로 발광 피크 파장을 조정한 1종 또는 2종 이상의 보조 엘이디를 적절히 분산 배치하고, 상기 보조 엘이디를 덮는 필터에 상기 보조 엘이디에 의해 여기되어 430~490nm의 청색 영역에서 피크 파장을 가지는 형광 또는 590~700nm의 주황색 내지 적색 영역에서 피크 파장을 가지는 형광을 방사하는 형광체를 함유시킨다. 이것에 의해 상기 주 엘이디 광원으로부터의 발광과 필터로부터의 형광 발광의 혼색에 의해 필터 투과 파장의 색온도를 3000~8000 켈빈의 범위로 조정하도록 할 수 있다. 또한, 상기 주광원의 백색 엘이디에 이것을 덮는 색온도 변환 필터를 설치함으로써, 발광 파장의 색온도를 3000~8000 켈빈의 범위로 조정할 수 있다.In this embodiment, the color temperature is adjusted without using the correction LED. That is, it is an alternative structure of color temperature adjustment using the correction LED light source mentioned above. In detail, one or two or more auxiliary LEDs in which the emission peak wavelength is adjusted to the ultraviolet region are appropriately dispersed in the main LED light source group, and excited by the auxiliary LEDs in the filter covering the auxiliary LEDs. Fluorescence emitting a fluorescence having a peak wavelength in the blue region of 490nm or a fluorescence having a peak wavelength in the orange to red region of 590 ~ 700nm is included. Thereby, the color temperature of a filter transmission wavelength can be adjusted to the range of 3000-8000 Kelvin by the mixing of the light emission from the said main LED light source and the fluorescent light emission from a filter. Moreover, by providing the color temperature conversion filter which covers this in the white LED of the said main light source, the color temperature of a light emission wavelength can be adjusted to the range of 3000-8000 Kelvin.
한편, 본 발명의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, another embodiment of the present invention will be described.
본 실시예는 백색 엘이디를 사용하지 않는 경우의 대체법에 관한 것이다. 즉, 상기 백색 엘이디 대신에, 다음과 같이 하여도 백색 광원을 얻을 수 있다. This embodiment relates to an alternative method when no white LED is used. That is, instead of the white LED, a white light source can also be obtained as follows.
제1대체 구성을 설명하면, 430~470nm의 청색 영역에 발광 피크 파장을 가지게 조정한 제1 엘이디와, 530~570nm의 황록색 영역에 피크 파장을 가지게 조정한 제2엘이디와, 585~630, 바람직하게는 585~600nm의 주황색 영역에 피크 파장을 가지게 조정한 제3엘이디로 전체적으로 혼색에 의해 백색을 형성하여도 좋다. 이 경우, 제2엘이디군을 주체로 하여 그 안에 제1 및 제3 엘이디가 분산하도록 배치하고, 상기 제2엘이디에 대한 제1엘이디 또는 제3엘이디의 상대 방사 강도를 조정함으로써, 전체적인 혼색 색온도를 3000~8000 켈빈의 범위에서 조정할 수 있다. In the first alternative configuration, the first LED is adjusted to have the emission peak wavelength in the blue region of 430 to 470 nm, the second LED is adjusted to have the peak wavelength in the yellow-green region of 530 to 570 nm, and 585 to 630 is preferable. For example, the third LED adjusted to have a peak wavelength in an orange region of 585 to 600 nm may form white by mixing color as a whole. In this case, the first and third LEDs are arranged in such a manner that the second LED group is mainly dispersed therein, and the relative emission intensity of the first LED or the third LED with respect to the second LED is adjusted to thereby adjust the overall mixed color temperature. It can be adjusted in the range of 3000 to 8000 Kelvin.
그리고, 제2엘이디군 안으로의 제1 및 제3 엘이디의 배치는, 전체로서 1±1:3:2±1의 방사 강도 비율이 좋다. 반치폭에도 따르지만, 각 영역의 파장이 비교적 좁은 파장의 경우에는 상기 각 영역의 발광 피크가 1:3:2의 방사 강도 비율이 되도록 분산 배치되는 것이 바람직하다.The arrangement of the first and third LEDs in the second LED group has a good radiation intensity ratio of 1 ± 1: 3: 2 ± 1 as a whole. It depends on half width, In the case where the wavelength of each region is a relatively narrow wavelength, it is preferable to disperse | distribute so that the emission peak of each said region may be 1: 3: 2 emission intensity ratio.
제2대체 구성을 설명하면, 430~470nm의 청색 영역에 발광 피크 파장을 가지도록 조정한 청색 엘이디를 주 엘이디 광원으로 하고, 상기 주 엘이디 광원군 안에, 자외영역으로 발광 피크 파장을 조정한 보조 엘이디를 적절히 분배 배치한다. 한편, 상기 주 엘이디 광원 및 보조 엘이디를 덮는 필터에 상기 주 엘이디 광원의 청색 엘이디에 의해 여기되어 530~570nm의 황록색 영역에서 피크 파장을 가지는 형광을 발하는 YAG 형광체와 상기 보조 엘이디에 의해 여기되어 430~490nm의 청색 영역으로 피크 파장을 가지는 형광을 발하는 형광체 또는 590~700nm의 주황색 또는 적색 영역으로 피크 파장을 가지는 형광을 방사하는 형광체를 함유시키고, 이것에 의해 주 엘이디 광원의 강도 및 보조 엘이디 강도를 조정하고, 상기 필터에 의해 필터 투과광의 파장의 색온도를 3000~8000 켈빈의 범위로 조정할 수 있다.In the second alternative configuration, the secondary LED whose blue LED is adjusted to have the emission peak wavelength in the blue region of 430 to 470 nm is used as the primary LED light source, and the emission LED wavelength is adjusted to the ultraviolet region in the primary LED light source group. Distribute the batch properly. Meanwhile, YAG phosphors excited by the blue LEDs of the primary LED light source to the filter covering the primary LED light source and the auxiliary LEDs and emit fluorescence having a peak wavelength in the yellow-green region of 530-570 nm, and are excited by the auxiliary LEDs. It contains a phosphor emitting a fluorescence having a peak wavelength in the 490nm blue region or a phosphor emitting a fluorescence having a peak wavelength in the orange or red region of 590 ~ 700nm, thereby adjusting the intensity and the secondary LED intensity of the primary LED light source And the said filter can adjust the color temperature of the wavelength of filter transmission light to the range of 3000-8000 Kelvin.
상술한 바와 같이 구성하면, 색온도 조정이 가능한 엘이디등을 구성할 수 있다. 더 나아가, 색온도뿐만 아니라 연색성을 향상시키기 위해서는, 도 8 및 도 9에서 나타내는 스펙트럼을 형성하는 것이 바람직하다. 도 8 및 도 9의 스펙트럼은 상기 백색 엘이디 광원에 주황색 엘이디를 사용하여 보색하는 것만이 아니라, 녹색 엘이디를 사용하여 보색함으로써 형성할 수 있다. 도 8과 도 9의 스펙트럼 형성방법의 차이는, 청색 엘이디에 대한 YAG 형광체의 사용량 및 주황색 엘이디에서의 보색량의 차이에 기인한다. 적어도, 녹색 엘이디로 보색하여 둠으로써, 연색성을 향상시킬 수 있다. 하지만, 색온도는 백색 엘이디에 대하여, 보조 광원으로서 소정의 청색 엘이디 광원 또는 주황색 엘이디 광원을 사용함으로써 변화시키는 것이 연색성을 훼손시키는 것이 아니라, 오히려 향상시키면서 색온도의 변화를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.If comprised as mentioned above, the LED etc. which can adjust color temperature can be comprised. Furthermore, in order to improve not only color temperature but color rendering property, it is preferable to form the spectrum shown in FIG. 8 and FIG. The spectrum of FIGS. 8 and 9 may be formed by not only complementing colors using orange LEDs for the white LED light source, but also complementing colors using green LEDs. The difference between the spectral formation method of FIGS. 8 and 9 is due to the difference in the amount of the YAG phosphors used for the blue LEDs and the amount of complementary colors in the orange LEDs. The color rendering property can be improved at least by complementing with green LED. However, changing the color temperature with respect to the white LED by using a predetermined blue LED light source or an orange LED light source as an auxiliary light source is preferable because the color temperature change can be obtained while improving the color rendering property.
다음으로는, 상술한 색온도 조절이 가능하고 연색성을 향상시킬 수 있는 엘이디등을 실제의 용도 예를 들어 외과 수술 조명용으로 사용되는 무영등, 원하는 분위기의 색온도를 선택할 수 있는 거실 실내등에 적용하는 것을 상세히 설명한다.Next, it will be described in detail to apply the LED light that can adjust the color temperature described above and improve the color rendering property to practical use, for example, a shadowless lamp used for surgical lighting, and a living room light where a color temperature of a desired atmosphere can be selected. do.
먼저, 기존 설비로의 적용 방법을 설명하면 다음과 같다.First, the application method to the existing equipment is as follows.
상기 백색 엘이디등을 보통 전구와 마찬가지로 직접 100V 등의 교류 전원에 적용하는 경우를 설명한다. 이러한 경우에는 교류 전원에 접속되는 커넥터와, 이 커넥터에 접속하여 교류 전원을 변압하는 변압기와, 이 변압기에 접속하여 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고 이 직류 전원으로부터 상기 주 엘이디 광원과 상기 보색 엘이디에 각각 소정의 직류 전압으로 설정하여 공급하는 조광기를 구비함으로써 적용할 수 있다.The case where the white LED lamp is applied to an AC power source such as 100V directly like a normal bulb will be described. In such a case, a connector connected to an AC power source, a transformer connected to the connector to transform an AC power source, and connected to the transformer convert the AC power source to a DC power source, and the main LED light source and the complementary LEDs are supplied from the DC power source. It is applicable by providing a dimmer which sets and supplies to predetermined DC voltage, respectively, in the.
무영등 직류 전원에 적용하는 경우에는, 24V 직류 전원이기 때문에 접속되는 커넥터와, 이 커넥터에 접속하여 상기 주광원 엘이디와 상기 보색 엘이디에 각각 소정의 직류전압으로 설정하여 공급하는 조광기를 구비함으로써 적용할 수 있다.In the case of applying to a DC power supply without a lamp, it is possible to apply by providing a connector connected because it is a 24V DC power supply and a dimmer connected to the connector to set and supply a predetermined DC voltage to the main light source LED and the complementary LED, respectively. have.
도 11을 참조하여, 본 발명의 백색 엘이디등을 거실 실내등으로 사용하는 것을 설명한다.Referring to FIG. 11, the use of the white LED lamp of the present invention as a living room interior light will be described.
거실내에서는 본 발명의 백색 엘이디등을 다운라이트로서 사용하는 것이 바람직하다. 도 11a에 나타내는 바와 같이, 종래의 다운라이트에서는 비스듬히 배치하더라도 단열재(22)로의 열차단이 반드시 필요하다. 그러나, 도 11b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 엘이디등(26)을 사용하면 열발생이 거의 없기 때문에 편평한 것으로 할 수 있다. 예를 들어 천장 패널판(24)에 심어 넣도록 설치할 수 있다. In the living room, it is preferable to use the white LED of the present invention as a downlight. As shown in Fig. 11A, in the conventional downlight, the heat shield to the
도 12를 참조하여, 본 발명을 이용하여 기존의 거실 실내등을 리모트 컨트롤하는 시스템을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 12, a system for remotely controlling an existing living room interior light using the present invention will be described.
단란한 장면, 식사 장면, 휴식 장면, AV 장면으로 4개의 조명 상황을 결정하고, 그 상황에 따라 라이트 I-1에서 I-4와 II-1에서 II-4의 각 라이트의 전등(全燈), 반등, 소등의 세 종류 중에서 선택할 수 있게 되어 있다. 본 발명의 엘이디등을 조명 램프 I-1 ~ I-4 및 II-1 ~ II-4의 각각에 적용하여, 계절, 아침 점심 저녁 시간대를 고려하여 각 상황의 적절한 색온도를 설정하고, 이들을 조합하여 조명 스케쥴을 결정한다. 이와 같이 함으로써, 지금까지 경험하지 못한 조명 효과를 리모트 컨트롤 조작에 의해 간단히 실현할 수 있고, 만족할 수 있다.Four lighting situations are determined by the scene of the scene, meal, rest, and AV, and according to the situation, the lights of the lights of the lights I-1 to I-4 and II-1 to II-4, You can choose from three kinds of rebounds and lights out. By applying the LED lamp of the present invention to each of the lighting lamps I-1 to I-4 and II-1 to II-4, the appropriate color temperature of each situation is set in consideration of the season, morning, lunch and evening time zones, Determine the lighting schedule. By doing in this way, the lighting effect which has not been experienced so far can be simply realized by a remote control operation, and can be satisfied.
도 12에서, I-1 ~ I-4는 거실 엘이디등, II-1, II-2, II-4는 엘이디 다운라이트, II-3은 천장 엘이디등이다. 12, I-1 to I-4 are living room LED lights, II-1, II-2, and II-4 are LED downlights, and II-3 are ceiling LED lights.
다음으로, 조명 스케쥴에 대하여 설명한다.Next, the lighting schedule will be described.
종래에는 조명의 색온도를 변환하는 경우, 먼저 백열등을 점등하고 그 후 형광등을 점등하여 색온도의 상승을 측정하고 마지막에 백열등을 소등하여 최고 색온도로 한다. 하지만, 이 방법에서는 연속한 색온도의 설정이 어렵고 자유롭게 색온도를 설정할 수 없다. 본 발명에 따르면, 색온도 및 조도의 변환이 자유롭게 이루어질 수 있는 엘이디등을 이용할 수 있기 때문에, 백열등으로부터 형광등으로 교체할 필요가 없고 자유롭게 색온도와 조도를 설정할 수 있으며 매우 쉽게 조광을 컨트롤할 수 있다.Conventionally, when converting the color temperature of the illumination, the incandescent lamp is first turned on and then the fluorescent lamp is turned on to measure the rise of the color temperature, and finally the incandescent lamp is turned off to the highest color temperature. However, in this method, the setting of the continuous color temperature is difficult and the color temperature cannot be freely set. According to the present invention, since it is possible to use an LED lamp that can be freely converted between the color temperature and illuminance, there is no need to replace the incandescent lamp with a fluorescent lamp, it is possible to freely set the color temperature and illuminance and to control the dimming very easily.
또한, 마이크로컴퓨터 내장의 리모콘 컨트롤과, 센서에 의해 바로 아래의 컨트롤을 간단하게 수행할 수 있다.In addition, the following control can be easily performed by the remote control and the sensor built in the microcomputer.
1) 기상·취침 타이머의 설정1) Setting wake-up timer
2) 원하는 조도·색온도의 설정2) Setting of desired illuminance and color temperature
3) 시계 표시3) watch display
4) 원하는 시각으로 소등·점등을 설정4) Turn off the lights at the desired time
5) 하루 24시간의 조광을 기억시켜 컨트롤하는 설정5) Setting to memorize and control dimming for 24 hours a day
예를 들어, 이 방법에 의해, 자명종 시각 30분 전에 엘이디등의 조광 점등을 시작하여 아침과 같은 여유로운 리듬으로 서서히 밝아지게 하고 이 빛으로 눈꺼풀을 통해 뇌를 자극하여 서서히 각성 상태로 이끈다. 설정 시각이 되면, 더욱 색온도가 높고 조도가 크며 밝은 빛으로 상쾌한 아침을 재촉할 수 있다. 더욱이 저녁에 되면, 색온도가 낮은 빛으로 침착한 공간을 연출하고 마음을 가라앉힐 수 있다. For example, by this method, 30 minutes before the alarm clock, the LED light is turned on, and the light is gradually brightened by a relaxed rhythm like morning, and the light is stimulated by the eyelids to slowly wake up. When the set time is reached, the color temperature is higher, the illumination is high, and the bright morning light can prompt a refreshing morning. Moreover, in the evening, the light with low color temperature can create a calm space and calm the mind.
이러한 기능은 쇼윈도우의 조명, 광고의 조명, 의류 판매장의 조명, 화장품 판매점의 조명 등에 이용하여, 하루 중의 여러 시간대의 모의 조명을 연출하고 각 장면에서의 적절한 의복, 화장 등을 선택할 수 있다. 외과 수술의 경우에는, 수술 준비 시간, 수술 초기, 수술 중반, 수술 후반, 휴식 시간으로 나누어 색온도와 조도를 자동적으로 또는 적절히 선택하도록 할 수 있다. 도 13은 하루 24시간대의, 색온도와 조도의 관계를 그래프로 나타낸 것으로서, 도 13a는 조도와 색온도 변화가 평행한 것이고, 도 13b는 조도와 색온도 변화가 평행하지 않은 예이다.This function can be used for lighting of show windows, lighting of advertisements, lighting of clothing stores, lighting of cosmetics stores, etc. to produce simulated lighting at various times of the day and to select appropriate clothes and makeup in each scene. In the case of a surgical operation, the color temperature and illuminance may be automatically or appropriately selected by dividing the operation preparation time, the initial operation, the mid operation, the late operation, and the rest time. FIG. 13 is a graph showing a relationship between color temperature and illuminance for 24 hours a day, and FIG. 13A shows parallels in illuminance and color temperature change, and FIG. 13B is an example in which illuminance and color temperature change are not parallel.
한편, 필요에 따라 엘이디의 빛을 집광하거나 분산 혼합할 수 있다. 즉, 상기 주광원 엘이디 및 보색 엘이디를 설치하는 기판은 구면 반사 거울을 갖추고, 적당하게 집광하도록 해도 좋다. 또한, 필요에 따라 각종 엘이디로부터의 빛이 잘 혼합되도록 앞면의 렌즈 구성을 고려해도 좋다. 이와 같이 함으로써 각종 엘이디로부터의 빛을 균일하게 혼합할 수 있다. On the other hand, if necessary, the light of the LED can be focused or dispersed mixed. That is, the substrate on which the main light source LED and the complementary color LED are provided may be provided with a spherical reflecting mirror and condensed appropriately. In addition, you may consider the lens structure of a front surface so that light from various LEDs may mix well as needed. By doing in this way, the light from various LEDs can be mixed uniformly.
특히, 외과 수술용 무영등에 있어서는 수술 부위에 10만 럭스라는 고휘도 조명을 필요로 하기 때문에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 구면 반사 거울(14)에 일단 반사시키고, 원하는 조사 구경으로 조절하는 것이 좋다. 도 10에서 부호 12는 엘이디등이며, 부호 16은 광학렌즈이다. 지금, 개발중인 일아화학의 NSCx190D의 백색 엘이디를 사용하면, 20cm 직경의 조사 구경으로는 약 140개의 엘이디로, 25cm 직경의 조사 구경으로는 약 210개의 엘이디로 10 럭스라는 조도를 얻을 수 있다. 게다가 긴 수명을 가지기 때문에, 외과 수술용에 적합한 조건을 제공한다.In particular, in the case of a surgical lightless lamp, a high brightness illumination of 100,000 lux is required at the surgical site. As shown in FIG. 10, it is preferable to reflect the
다음은 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 백색 엘이디등을 수술용 조명등에서 보조 광원으로 사용하는 구체적 예를 설명하면 다음과 같다.Next, referring to FIGS. 2 and 3, a specific example of using the white LED lamp according to the present invention as an auxiliary light source in a surgical lighting lamp is as follows.
무영등은 수술용 조명등으로서 수술실에 설치되어 있는 경우가 많다. 따라서, 보조 광원으로는 무영등 조명을 보조하기 때문에 조사 방향을 쉽게 변경할 수 있는 것이 바람직하다. 상술한 백색 엘이디 등을 이용함으로써 조사 방향을 쉽게 변환할 수 있는 보조 광원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수술대(10)의 한 쪽끝에는 기존의 바(11)가 존재하기 때문에 엘이디 보조 광원을 설치할 수 있다. 또는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기존의 무영등(20)의 중심 아랫쪽에 돌출하는 핸들부에 설치하도록 할 수 있다.Shadow lamps are often installed in the operating room as a surgical light. Therefore, it is preferable that the direction of irradiation can be easily changed because the auxiliary light source assists the lightless lighting. By using the above-mentioned white LED or the like, it is possible to provide an auxiliary light source that can easily change the irradiation direction. For example, as shown in FIG. 2, since an existing
상기 엘이디 보조 광원 장치(30)는 플렉시블 튜브(31)의 앞쪽 끝에 여러개의 엘이디로 이루어진 엘이디 광원(32)을 매설하는 한편, 뒤쪽 끝에 전지를 직렬로 하여 4V 전후의 직류 전압원(33) 및 스위치(SW)를 구성하고, 상기 엘이디 광원(32)과 접속하여 구성하는 것이 좋다. 수술대의 기존 바(11) 또는 무영등의 핸들부에 설치하는데 있어서는 비틀어박기 고정, 끼워설치하는 고정 등의 기존의 고정 기구가 채용되어도 좋다. 이러한 보조 광원에 따르면, 무영등의 주광원을 보조하고 특히 필요한 부위의 조도를 향상시킬 수 있다. 게다가 발열이 거의 없기 때문에 수술하는 사람의 작업에 방해가 되지 않는다.The LED auxiliary
도 4 내지 도 6을 참조하여, 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 4 to 6, it will be described in more detail as follows.
약 450~460nm의 청색 영역으로 발광 피크 파장을 조정한 청색 엘이디와, 이 엘이디에 의해 여기되어, 약 570nm의 황록색 영역으로 형광 피크 파장을 조정한 YAG 형광체를 조합하여 이루어진 색온도 약 5000°K의 백색 엘이디(W)를 구성한다.A white LED having a color temperature of approximately 5000 ° K formed by combining a blue LED whose emission peak wavelength is adjusted to a blue region of about 450 to 460 nm and a YAG phosphor that is excited by the LED and whose fluorescence peak wavelength is adjusted to an yellowish green region of about 570 nm. Configure the LED (W).
이어서, 약 470~480nm의 청색 영역으로 발광 피크 파장을 조정한 InGaN을 활 성층으로 하는 청색 엘이디(B)로 이루어진 제1보정 광원과, 약 590nm의 주황색 영역으로 피크 파장을 조정한 AlInGaP를 활성층으로 하는 주황색 엘이디(Am)로 이루어진 제2보정 광원을 준비한다.Subsequently, an active layer includes a first correction light source including a blue LED (B) having InGaN whose active peak wavelength is adjusted to a blue region of about 470 to 480 nm and an active layer, and AlInGaP whose peak wavelength is adjusted to an orange region of about 590 nm. Prepare a second correction light source consisting of an orange LED (Am).
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 엘이디를 기판상에 31개 배열한다. 중심(16) 및 제1원형열(10,11,17,22,21,15) 및 제3원형열(1,2,7,13,24,29,31,30,25,19,8,3)의 총 17개에 백색 엘이디(W)를, 제2원형열에는 청색 엘이디(B) 6개를 위치(4,6,18,28,26,14)에, 주황색 엘이디(Am) 6개를 위치(5,12,23,27,20,9)에 각각 번갈아 배치한다.As shown in FIG.4 and FIG.5, 31 said LEDs are arrange | positioned on a board | substrate.
도 6에 나타내는 바와 같이, 이 엘이디등(41)에는 청색 엘이디(B) 6개 및 주황색 엘이디(Am) 6개에는 고정 또는 가변 저항(44)을 통하여 조도 조정이 가능하게 직류 전원으로 접속하고, 백색 엘이디는 그대로 직류전원(3.6 ~ 4.5V)으로 접속한다. 접속 방법은 전원 전압에 따라 변경해도 좋다. 이 엘이디등(41)을 플렉시블 암(42)의 앞쪽 끝 헤드(43)에 설치하면, 색온도 조정이 가능한 엘이디 무영등이 형성된다. 기존의 무영등의 할로겐 램프 대신에 사용하는 경우에는 상기 앞쪽 끝 헤드(43)의 뒤쪽 끝에 커넥터를 설치하도록 하여 직접 적용할 수 있다.As shown in Fig. 6, six LEDs (B) and six orange LEDs (Am) are connected to the LED lamps (41) by a DC power source so that illuminance can be adjusted through a fixed or variable resistor (44). White LED is connected with DC power (3.6 ~ 4.5V). The connection method may be changed depending on the power supply voltage. When the
여기서, 백색 엘이디만을 점등하면, 색온도 5000°K의 백색광이 얻어지지만 연색성이 떨어진다. 그런데, 주황색 엘이디 3 ~ 6개를 점등하면 연색성이 향상함과 동시에, 색온도는 3000 ~ 2500°K까지 저하한다. 한편, 백색 엘이디 전(全)점등에서 청색 엘이디 3 ~ 6개를 점등하면, 색온도는 8000°K이상까지 높아진다. 하지만, 청색 엘이디에서는 연색성의 향상을 기대할 수 없기 때문에 주황색 엘이디를 2 ~ 3 개 점등하면 색온도는 8000 ~ 6000 전후로 저하하지만 연색성이 향상했다.Here, when only the white LED is turned on, white light having a color temperature of 5000 ° K is obtained, but color rendering is poor. By the way, when three to six orange LEDs are turned on, the color rendering property is improved and the color temperature is lowered to 3000 to 2500 ° K. On the other hand, when three to six blue LEDs are turned on by all the white LEDs, the color temperature is increased to 8000 ° K or more. However, since the color rendering cannot be improved in the blue LED, when two or three orange LEDs are lit, the color temperature decreases to around 8000 to 6000, but the color rendering is improved.
이와 같이 상기 주광원 엘이디와 보정 광원 엘이디의 혼색에 의해 전체로서 발광 색온도를 3000 ~ 8000 켈빈의 범위에서 조정가능하다. 적절히 주황색 엘이디를 점등하면 연색성은 향상하지만 색온도가 저하하기 때문에 청색 엘이디의 점등과 균형을 이룸으로써 색온도와 연색성 양자의 조정을 이룰 수 있다.In this way, the color light emission of the main light source LED and the correction light source LED can be adjusted in the range of 3000 to 8000 Kelvin as a whole. When the orange LED is properly lit, the color rendering is improved, but the color temperature is lowered, so that the color temperature and the color rendering can be adjusted by balancing the lighting of the blue LED.
상기 실시예에서는 주광원을 중간 색온도로 설정하고, 보정 광원에 의해 색온도를 낮은 쪽으로 또는 높은 쪽으로 조절하도록 했지만, 주광원의 색온도를 약 8000°K로 설정하고 약 590nm의 주황색 엘이디를 보정 광원으로 하여 색온도를 낮은 방향으로 조절하도록 해도 좋다. 또한, 주광원의 색온도를 약 3000°K로 설정하고 약 480nm의 청색 엘이디를 보정 광원으로 하여 색온도를 높은 방향으로 조절하도록 해도 좋다. 이 경우, 연색성의 정도에 의해 상기 주황색을 적절히 혼색하면서 조정하도록 해도 좋다.In the above embodiment, the main light source is set to the intermediate color temperature and the color temperature is adjusted to the low or high direction by the correction light source. However, the color temperature of the main light source is set to about 8000 ° K and the orange LED of about 590 nm is used as the correction light source. The color temperature may be adjusted in a lower direction. Further, the color temperature of the main light source may be set to about 3000 DEG K, and the color temperature may be adjusted in a high direction by using a blue LED of about 480 nm as a correction light source. In this case, you may make it adjust, adjusting the said orange color suitably by the color rendering degree.
마지막으로, 수술 부위에 따라서 색온도를 조정하는 경우의 프로그램을 설명하면 다음과 같다.Finally, the program in the case of adjusting the color temperature according to the surgical site is as follows.
(제1프로그램)(1st program)
뇌 외과 8000K : 흉부외과 6000K : 복강외과 5000K : 정형외과 4000K
(보정색 청색 on-off) ← 백색 → (보색 주황색 on-off)(Correction blue on-off) ← white → (compensation orange on-off)
(제2프로그램)(2nd program)
뇌 외과 8000K : 흉부외과 6000K : 복강외과 5000K : 정형외과 4000K
(보색 청색 강-약) ← 백색 → (보색 주황색 강-약)(Complementary blue strong-weak) ← White → (Complementary orange strong-weak)
초기설정 청색(강도 1) 황색(강도 3) 주황색(강도 2)Initial setting Blue (strength 1) Yellow (strength 3) Orange (strength 2)
제1프로그램은 백색 엘이디(5000°K)를 주광원으로 하여, 보정 광원 청색 엘이디 및 주황색 엘이디로 색온도를 보정하는 경우를 나타내고, 제2프로그램은 청색 엘이디, 황색 엘이디, 주황색 엘이디의 혼색으로 백색 광원을 만들어, 청색 또는 주황색의 강도를 조정하여 색온도를 보정하는 경우를 나타낸다.The first program shows a case where the color temperature is corrected with the blue LED and the orange LED using the white LED (5000 ° K) as the main light source, and the second program shows the white light source with the mixed color of the blue LED, the yellow LED, and the orange LED. To correct the color temperature by adjusting the intensity of blue or orange.
한편, 가시광 중에서 580nm 부근의 빛을 제거하면 채도가 높은 색으로 보이기 때문에, 청색 영역 450nm으로부터 황색 영역 550nm으로 상승하고, 일단 내려서 600nm을 넘은 부근에서 다시 상승하는 스펙트럼을 형성할 수 있다.On the other hand, when light near 580 nm is removed from visible light, the color appears to have a high saturation. Therefore, a spectrum rising from the blue region 450 nm to the 550 nm yellow region and once descending and rising again beyond 600 nm can be formed.
한편, 상기 무영등의 색온도 설정은 상기 도 12에서 나타낸 리모트컨트롤 시스템을 적용하여, 각 장면을 설정해 두면 쉽게 원하는 색온도와 연색성을 동시에 실현할 수 있다.On the other hand, in the color temperature setting of the shadowless lamp, by applying the remote control system shown in FIG. 12, if each scene is set, the desired color temperature and color rendering property can be easily realized.
본 발명에 따르면, 백색 엘이디 또는 엘이디 혼색에 의한 백색 발광을 보정함으로써 다른 색온도의 백색 발광으로 조정할 수 있다.According to the present invention, it is possible to adjust to white light emission of different color temperature by correcting white light emission by white LED or LED mixed color.
따라서, 무영등에 이용하면, 예를 들어 뇌 외과(8000K), 흉부외과(6000K), 복강외과(5000K), 정형외과(4000K) 등과 수술 부위에 따라 색온도를 설정할 수 있다. 또한, 주황색을 보정색으로 사용하기 때문에 연색성도 뛰어나게 할 수 있다. Therefore, when used in unscreened light, for example, the color temperature can be set in accordance with the brain surgery (8000K), thoracic surgery (6000K), abdominal surgery (5000K), orthopedic (4000K) and the surgical site. In addition, since orange is used as the correction color, the color rendering can be excellent.
또한, 수술하는 사람이 원하는 색온도로 외과 수술을 할 수 있고, 게다가 발열이 거의 없기 때문에 적절한 수술 환경을 형성할 수 있다.In addition, the surgical person can perform the surgical operation at the desired color temperature, and furthermore, since there is almost no fever, an appropriate surgical environment can be formed.
또한, 이러한 색온도를 조정할 수 있는 백색 엘이디등을 사용함으로써, 상관(相關) 색온도 : 6700K 시원한 색(쿨한 분위기, 상쾌한 분위기), 상관 색온도 : 5000K 자연스러운 색(자연스러운 분위기), 상관 색온도 : 3000K 따뜻한 색(안정된 분위기)과 같은 방으로 조명의 색온도를 바꿈으로써 색다른 분위기를 연출할 수도 있다.In addition, by using a white LED that can adjust such a color temperature, correlation color temperature: 6700K cool color (cool atmosphere, refreshing atmosphere), correlation color temperature: 5000K natural color (natural atmosphere), correlation color temperature: 3000K warm color ( It is possible to create a different atmosphere by changing the color temperature of the lighting in the same room.
한편, 본 발명은 색온도 설정이 중요한 역할을 하는 화장용 엘이디등으로서도 추천할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 필요한 상황을 장면 별로 설정하고, 스위치 또는 리모콘 조작에 의해 주광원에 대한 보조광원의 광량을 수동, 바람직하게는 자동적으로 조절하여 원하는 장소의 색온도를 선택할 수 있는 시스템으로 함으로써 화장등으로서 간편하게 사용할 수 있다.On the other hand, this invention can be recommended also as a cosmetic LED etc. in which color temperature setting plays an important role. Even in this case, the necessary situation can be set for each scene, and the amount of auxiliary light source for the primary light source can be manually or automatically adjusted by a switch or a remote control operation, so that a color temperature of a desired place can be selected. It can be used easily as.
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