KR100665860B1 - 마이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소리를 즉 공기의 압력의 변화를 전기적인 신호로 바꾸어 앰프로 보내주어 크게 들리게 하여주는 기능을 하는 유무선 마이크(micro phone)에 관한 것으로서 공연장이나 강의실, 유흥업소, 세미나, 교회, 자동차 등에서 광범위하게 사용하고 있는 마이크(20)에 관한 것으로 마이크 헤드 부(방풍 넷)과 파지 부(460)에 소형의 자외선 또는 적외선 LED 램프 부(5,10)가 설치된 것을 특징으로 하는 마이크에 관한 것이다.

마이크(20)의 형식에는 크게 4가지로 나뉘는데 다이내믹 마이크, 콘덴서 크, 리본 마이크. 카본형으로 되어있다.

본원 발명은 마이크(20)를 구성하고 있는 마이크(20) 본체의 상부 하우징과 덮개와 음수 신부와 증폭 부 마이크로 폰(100) 의 헤드 부와 파 지부(460)에 적외선과 자외선 고휘도 LED LAMP를 부착하여 마이크(20)를 항 살균하고 원적외선을 발생시켜 주는 기능성 마이크에 관한 것이다.

세균은 많은 사람의 손이 많이 닿는 곳에 가장 많이 잠복해 있으며 사람들은 대부분 이 사실을 모르고 있으며 특이 나 많은 사람이 사용하는 노래방이나 유흥업소 강연 회 장이나 강의실의 마이크(20)는 사람들의 손에서 나는 땀이나 분비물 타액으로 인하여 악취가 발생하고 무엇보다 많은 세균이 서식하는 세균의 온상이라고 할 수 있다.

마이크, 살균, 항균, 자외선, 적외선, 엘 이디, 살균

Description

마이크 {Sterilization micro phone }

도 1은 본 발명의 살균 마이크에 있어서 유선 마이크의 사시도.

도 2는 본 발명의 살균 마이크에 있어서 무선 마이크의 사시도.

도 3은 본 발명의 살균 마이크에 있어서 헤드 셋 마이크 사시도.

도 4는 본 발명의 살균 마이크에 있어서 마이크의 블록도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

5:자외선 LED 램프 10:적외선 LED 램프

20: 마이크 40: 유선마이크

60: 케이블 80: 연결 잭

100: 마이크로 폰 120: 발신 부

140: 메인 PCB 150:전원

160: 전원스위치 180: 유선 마이크 상부 헤드 하우징 200: 마이크 헤드 부 300: 무선 마이크 320: 헤드 셋 마이크 330: 핀 마이크 340: 안테나 360: 클립 380: 무선 상부 헤드 하우징 420: 수신부 440: 머리 밴드 460: 파 지부 480: 릴 레이부 500: 배터리 부 520: 동작 스위치 540: 트랜스 퍼머 560:스피커

본원 발명은 상기하였듯이 항 살균 기능과 원적외선을 방출하는 기능성 마이크(20)에 관한 것으로서 근래에 들어 케이블(60)과 잭(80)이 없는 무선 핀 마이크(330)나 헤드 셋 마이크(320)가 급속히 보급되고 있는 실정이다.
마이크(20)는 특성상 하루에도 몇 번씩 불특정 다 수인의 사용자들의 타액, 분비물, 땀, 지방, 단백질 및 기타 유기물 또는 먼지 중금속 등의 무기물과 분비물로 인해서 서식하는 각종 유해 세균 류인 곰팡이 균, 바이러스 대장균, 메티실린 내성균, 간염균, 비브리오, 0157 균, 사스 균 등 각종 병원균이 마이크(20)의 표면이나 내부의 발 신부에 조직 사이에서 번식하거나 전염될 우려를 항시 내포하고 있다.
또한, 이미 매스컴 등을 통해서 알려진 바와 같이 한 사람의 구강에는 약 7만
마리/㎠~ 30만 마리/㎤ 이상의 세균이 잠복해 있으며, 사람의 손에는 는 약 2만 마리/㎠~ 10만 마리/㎤ 이상의 다량의 세균이 잠복해 있다고 공중파로 보도되어 우리를 놀라게 하고 있는데 노래나 강의, 연설을 하기 위하여 마이크를 손으로 잡고 말이나 노래를 하는 과정에서 손에 묻어있는 세균과 마이크로 분비되는 타액과 기도 분비물을 통해 배출되는 세균들과 부유하는 각종 유해세균들이 마이크(20)의 헤드 부와 파 지부(460)와 발신 부(120)와 수신 부(420)에 점증적으로 흡착되므로 시중에 통상적으로 사용되고 있는 업소용 마이크(20)에서 검출되는 세균의 숫자는 대략 500만~3200만 마리, 대장균은 3500∼1100만 마리로 조사되어 공중파로 보도되고 있어서 우리를 당혹스럽게 하고 있으며 개인 소유의 마이크도 먼지나 땀, 분비물 타액에 의하여 다수가 사용하는 마이크(20)에 비하여 단지 세균의 수치가 조금 낮을 뿐이다.
따라서 본 발명에서는 마이크의 사용시 사용자의 타액이나 땀 음식 찌꺼기 등의 분비물과 타액의 포함된 세균들이 마이크(20)의 표면이나 내부에 번식하므로 각종 전염병의 오염원이 되는 등의 제반 문제와 또한 최근에 많은 문제가 제기되고 있는 마이크로 폰(100) 의 헤드부(200) "즉" 마이크의 방풍 넷과 파 지부(460)에 자외선 또는 적외선 고휘도 LED LAMP(5, 10) 설치하여 마이크를 항 살균하고 원적외선을 발생시켜 주는 기능성 마이크(20)를 제공하고자 하는 것이다.
본원 발명은 반도체 자외선과 적외선 LED(light emitting diode)램프(5,10)를
이용한 마이크의 살균장치에 관한 것으로서 기존의 살균용 형광등식 자외선 램프(5)를 대체하여 획기적인 초소형 반도체 살균용 자외선 엘 이디(LED) 램프와 적외선 (LED)램프(10)를 신설한 마이크의 살균기로서 좀 더 상세히는 직류 또는 교류 배터리(500) 전원(150)을 모두 사용할 수 있고 살균효과가 우수하고 사용이 편리하고 휴대가 자유롭고 에너지절감과 제조비용이 줄어들고 UV 램프에 의한 눈부심 방지와 오랜 수명의 내구성을 갖는 새로운 구조의 마이크에 관한 것이다.
본원 발명은 상기하였듯이 반도체 자외선과 적외선 LED(light emitting diode) 램프의 빛을 이용하여 마이크의 헤드 부(200)인 방풍 넷과 파 지부(460)를 효과적으로 살균 및 건조할 수 있는 기기에 관한 것으로,
소형의 반도체 살균용 자외선 엘 이디(LED) 램프와 적외선(LED)램프를 설치한
마이크 살균장치로서 좀 더 상세히는 일반 전원(150)인 직류 또는 교류, 배터리(500) 전원(150)을 모두 사용할 수 있고, 배터리(500)로 동작이 가능하고 충전을 할 수 있고 살균효과가 우수하고 사용이 편리하고 휴대가 자유롭고 에너지절감과 제조비용이 줄어들고 UV 램프에 의한 눈부심 방지와 오랜 수명의 내구성을 갖는 새로운 구조의 마이크의 살균장치에 관한 것으로 본원 발명의 핵심인 LED에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Light Emitting Diode’의 머리글자인 LED는 지난 1960년대 초 연구되기 시작해
60년대 후반부터 상용화가 이루어졌고 LED는 등장하자마자 우수한 내진동성, 높은 신뢰도, 저전력 소모량 등의 뛰어난 특성을 바탕으로 주목받았으나 그러나 엄청난 가격 부담으로 인해 초기엔 우주선 내의 표시램프 등 극소수 분야에서 사용됐다.
　LED의 발광원리는 간단히 말해 LED 안쪽에 위치한 발광소자에 전기에너지가 가해지면 발광소자가 전기에너지를 빛으로 변환해 출력하는 것이다.
　모든 물질은 원자로 이루어져 있으며 원자 내부에는 핵이 있고 그 주위를 돌고 있는 전자는 궤도를 형성하면서 회전하는데 궤도가 핵에서 멀어질수록 궤도를 돌고 있는 전자는 많은 에너지가 있어야만 한다.
　낮은 궤도에서 돌고 있던 전자가 외부로부터 에너지를 받으면 높은 궤도로 뛰어올라가게 되며, 높은 궤도에서 불안하게 머물러 있는 전자는 궤도로 내려갈 때 에너지를 내놓는데 이때 발산되는 에너지를 빛의 형태로 조절하는 것이 바로 LED이다.
　LED 소자는 사용하는 재료의 종류에 따라 전자가 올라갔다 내려가는 준위에 차이가 있으며 이런 준위 차는 곧 만들어내는 에너지의 차이로 이어지게 되고
　결국, 같은 빛이라도 낮은 에너지 준위에게서 만들어지는 빛은 긴 파장이 있는 적색으로, 높은 에너지 준위에게서 만들어지는 빛은 짧은 파장이 있어서 청색으로 나타난다.
결국, 3원 색인 적(R), 녹(G), 청(B) 소자를 조합해 컬러를 구현하는 것이다.　LED 가운데 가장 먼저 상용화된 것은 68년경 갈륨비소(GaAs)알루미늄 비소(Alas)란 웨이퍼를 사용해 개발한 적색 LED. 이후 미국의 몬산토가 갈륨비소포스파이드(GaAsP)란 물질의 결정성장법을 특허 출원 후 미국을 중심으로 연구 및 실용화가 진행됐다.
GaAs 기판 위에 GaAlAs를 성장한 이종접합 적색 LED가 개발된 이래 80년대 일본을 중심으로 연구가 진행되면서 고휘도 LED인 GaAlAs 재료를 이용한 적색 LED가 상용화됐다. Al GaAs를 소재로 사용한 녹색 LED는 그동안 1%에 불과한 에너지 변환효율을 기록했던 백열전구보다 높은 수준을 구현하며 각광받았다.
　이후에도 지속적으로 신물질에 대한 연구가 이어져 최근 일본에선 인듐갈륨알루미늄포스파이드(InGaAlP)와 같은 4원 계 조성의 화합물 반도체 박막성장 기술의 박달에 따라 백열전구보다 높은 고휘도의 조명효율을 확보한 것으로 알려졌다.
　녹색 LED의 경우는 알루미늄 포스 파이드(Alp) 와 갈륨 포 스파이 들어(Gap)가 가장 좋지만 Alp는 산화하기 쉬워 Gap를 중심으로 개발이 시도됐고 이들 소재로 생산하는 반도체는 간접 천이형 반도체여서 발광효율을 향상시키기 어려워 선녹색의 광원을 얻을 수 없었으나 인듐 갈륨 나이트라이트(Incan)란 새로운 결정체에 대한 박막 성장 기술 개발에 성공하면서 고휘도, 선녹색 LED가 세상에 태어나게 됐다.
　90년대 들어서는 인듐 갈륨 알루미늄 포스 파이드 (InGaAlP 웨이퍼가 개발됨으로써 초고휘도 적색 및 주황색 LED 상용화의 문을 열었다.
LED를 구성하는 3가지 요소 중 가장 늦게 등장한 것이 청색. 청색 LED는 93년경 일본 너 치아 화학이 인듐 갈륨 나이트 라이드(Ingan) 를 소재로 한 고휘도 청색 LED를 내놓으면서 이른바 블루 LED시대를 열었다.
　니치아는 이후 95년 고휘도 녹색 LED까지 개발하면서 저전력 광원을 개발하고자 하는 인류의 오랜 숙원을 풀었다. 이를 계기로 적, 녹, 청등 3색 LED가 모두 상용화됨으로써 LED 응용시장의 풀 컬러화를 여는 첫 단추를 꿰었다.
　 이어 96년에는 청색 LED에 형광물질을 첨가한 백색 LED가 개발됐으며, 2000년에는 LED의 성능이 기존 주력 광원인 형광등보다 훨씬 높은 100㏐/W(루멘)를 능가하는 고휘도 적색 LED가 세상에 등장했으며.
에디슨 전구가 탄생한 지 1세기가 훨씬 지난 지금, 이를 대체하려는 반도체 조명의 기본인 발광 다이오드, 즉 LED는 과연 어떤 메커니즘으로 동작이 되는 지를 살펴보기로 하자.
LED는 기본적으로 반도체 PNU 접합 다이오드이며. 실리콘 PN 접합보다는 주로 원소 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 만들어진 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 PN 접합을 사용한다. 왜냐하면, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체는 직접천이 물질로서 발광 효율이 100%에 가까운 (실리콘보다 약 10,000배 정도 높음) 물질이기 때문이다.
반도체를 포함한 모든 물질은 + 전하의 핵과 - 전하의 전자로 구성되어 있고. P형 반도체는 전자가 채워져 있지 않은 빈자리가 있는 반도체로 이해할 수 있다. 이 빈자리는 원래 전자가 있어야 할 자리에 전자가 없는 것이므로 상대적으로 + 전하가 있다고 볼 수 있으며, 이를 정공이라고 한다.
P형 반도체는 가전 자대 (valence band)에 정공을 많이 가지고 있으며.
이와는 달리 N 형 반도체는 결정의 공유결합에 참여하고 있지 않은 여분의 전자가 전도대 (conduction band)에 채워져 있는 반도체라고 할 수 있다.
전자는 물과 같아서 낮은 곳으로 가려고 하려는 성질이 있으며. 이 P, N 반도체를 접합시키고 전압을 가해 주면, P형 반도체의 정공은 N형 반도체 쪽으로 가서 가운데 층으로 모이게 된다.
이와는 반대로 N형 반도체의 전자는 P형 반도체 쪽으로 가서 전도 대의 가장 낮은 곳인 가운데 층으로 모이게 되고.
이 전자들은 가전 자대의 빈자리(정공)로 자연스럽게 떨어지며, 이때 전도 대와 가전 자대의 에너지 차이, 즉, 에너지 격차(energy gap)에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하게 되는데. 이 현상을 전자와 정공의 재결합 과정이라고 하며 이때 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되는데, 빛의 형태로 방출되면 LED가 되는 것이다.
이때에는 전자, 정공, 빛을 모두 입자로 보아야 하며, 전자와 정공 한 쌍이 재결합하여 없어질 때마다 빛 입자가 하나씩 나오게 되고, 이 다이오드에 흐르는 전류는 건전지에서 1초 동안 넣어주는 정공, 전자쌍의 수에 비례하므로, 나오는 빛 입자의 수, 또는 광 출력은 전류에 비례하게 된다.
이렇게 나오는 빛은 백열 전구의 필라멘트처럼 뜨거운 물체에서 나오는 백열(incandescence)과는 달리, 전자가 가지고 있던 에너지가 빛으로 변환되는 것뿐이므로, 뜨거워지지 않고도 나오는 냉 광(cold light)이다.
또, 백열은 아주 넓은 파장 대역의 빛이 동시에 나오는 데 비하여, LED 빛은 전도 대과 가전 자대 사이의 에너지 차이에 해당하는 특정 파장 영역의 빛만 나온다. 따라서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 여러 원소를 혼합함으로써 매우 다양한 물질 조성과 특성의 반도체를 만들 수 있는데 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 고유의 특성인 에너지 밴드 격차의 차이를 활용함으로써 LED에서 나오는 빛의 파장을 본원발명의 적외선, 가시광선에서 자외선에 이르는 넓은 영역에 걸쳐 선택적으로 나올 수 있게 할 수 있다.
발광 다이오드(LED)의 가장 기본적인 광 특성으로 가시광선 영역의 발광 다이오드(LED)에서는 광도(단위: 칸델라(Candela, cd)가 사용된다.
광도는 단위 입체각(steradian,sr) 당의 광도 선속 (luminous flux)으로서 lm/sr로 표시되며, 휘도는 단위 면적당의 광도로서 표시되는데, 여기서 1 cd는 555 nm의 단색 광을 방출하는 광원의 복사 도가 단위 입체각당 1/683 W 일 때 그 방향에 대한 광도를 나타낸다.
시 감도, 즉 사람 눈이 느끼는 밝기는 파장에 따라 그 값이 결정되는데 사람의 눈에서 최고의 감도를 보여주는 555 nm(1 nm = 10-9m) 파장의 녹색 빛 683 lumen을 기준치 1로 한다. 이때 470 nm의 청색은 62 lumen으로 시 감도가 0.1, 625 nm의 적색은 219 lumen으로 0.3밖에 되지 않는다.
가시광선 LED 성능을 판별하는 주된 평가 요소는 바로 발광 효율(Luminous Efficiency)로서, watt 당 lumens(lm/W)로 표시된다. 이는 사람 눈의 시 감도를 고려한 Wall-Plug 효율 (광 출력/ 입력 전기 파워 양)에 해당한다.
본원 발명은 상기하였듯이 반도체 자외선과 적외선 LED(light emitting diode) 램프를 이용한 마이크 살균에 관한 것으로서 외부형 기존의 살균용 형광등식 자외선 램프를 대체하여 초소형 반도체 살균용 자외선 엘 이디(LED) 램프와 적외선(LED)램프를 설치하여 이른 시간에 마이크를 살균 건조함으로써 좀 더 상세히는 AC 또는 DC 배터리(500) 전원(150)을 모두 사용할 수 있고 살균효과가 우수하고 사용이 편리하고 충전이 가능하고 휴대가 자유롭고 에너지절감과 제조비용이 줄어들고 눈부심과 오랜 수명의 갖는 새로운 구조의 마이크에 관한 것이다.
종래의 살균기는 모두가 한결같이 형광램프형 자외선 램프나 오존발생기를
인설하여 살균효과에 비하여 눈부심이 강하고 형광램프를 점등하는 초크 램프와 안정기를 부착하여 부피가 커지고 형광형식의 UV 램프사용으로 많은 전력 소모와 휴대할 수 없고 인체의 호흡기에 유해한 오존이 다량 발생하는 단점이 있었는데 본원발명은 초소형 자외선과 적외선이 방출되는 LED 램프(5, 10)를 설치하여 마이크의 오염부위인 헤드 부(200)와 파 지부(460)를 보다 효과적으로 살균할 수 있는 마이크에 관한 것이다.
본원발명은 상기하였듯이 마이크를 살균, 건조하는 기능을 가진 엘 이디 마이크 살균장치에 관한 것으로 경제적이고도 항 살균력과 제 균 역과 지속력이 뛰어난 LED 자외선과 적외선 램프(5, 10)를 설치하여 상기의 마이크를 효과적으로 살균 건조하여 국민의 보건과 위생을 높여줄 수 있는데 목적이 있다.

본원발명은 일반 전원인(150)직류 또는 교류, 배터리(500) 전원(150)을 모두 사용할 수 있고, 충전이 가능하고 살균효과가 우수하고 사용이 편리하고 휴대가 자유롭고 에너지절감과 제조비용이 줄어들고 UV 램프에 의한 눈부심 방지와 각막의 보호, 오랜 수명의 내구성을 갖는 반도체 자외선LED 램프를 사용하여 마이크를 살균하고 적외선 LED 램프를 이용하여 타액에 노출된 마이크 헤드 부 와 파 지부(460)를 신속히 건조해주는 효과를 배가시킬 수 있는 장점을 지니고 있다.

본원 발명은 상기하였듯이 공연장이나 강의실 유흥업소 세미나, 교회, 자동차 등에서 광범위하게 사용하고 있는 마이크(20)에 관한 것으로 마이크 헤드 부(방풍 넷)과 파지 부(460)에 소형의 자외선 또는 적외선 LED 램프 부(5, 10)가 설치된 것을 특징으로 하는 마이크에 관한 것이다.
근래에 들어서는 마이크(40)와 앰프와 연결된 케이블(60)이 발이나 몸에 걸리고 거리의 제한이 있는 케이블(60)과 잭(80)이 없는 무선 핀 마이크(330)나 헤드 셋 마이크(320)가 급속히 보급되고 있는 실정이다.
그렇다면, 본원 발명의 급격히 확산하는 무선 마이크(300)에 대하여 살펴보면
무선 마이크(micro phone )는 마이크로폰(100)과 소형 송 수신기(120,400)를 일체화(一體化)한 구조이고 마이크로폰(100)의 케이블(60)이 필요 없기 때문에 가수, 사회자, 대 담자 등이 손에 쥐이고 마음대로 움직일 수 있으며, 상대방에게 눈치채지 않고 녹음할 수 있는 등 방송, 극장에서는 물론 그 이용 범위가 넓다.
예를 들면 콘덴서형 마이크로폰(100)을 사용하여 이것을 직접무선 수신부(420) 변조회로의 일부로 하는 구조와, 반도체형 소형 마이크로폰(100)을 사용하여 그 출력을 소형 발신 부(120)의 변조기에 접속하는 것이 있으며 반도체형 소형 마이크로폰(100)을 옷깃이나 머리, 넥타이핀, 브로치 등에 끼우고, 수신부(420)는 윗주머니에 넣는 등의 방법을 사용할 수 있다.
송신용 안테나(340)는 1m 정도 가느다란 전선이 사용되는데, 의복 속에 넣고 밖에서는 보이지 않게 하여 사용할 수 있으며 변조방식은 주파수변조(FM)방식이다.
또한, 무선 마이크로 폰(100) 과 비슷한 것으로 라디오 마이크로 폰(100) 이라고 하는 것이 있는데, 이것은 업무용으로서 음성녹음, 무선 전송용으로 사용되며 160 MHz 또는 460 MHz의 전파 대를 사용하는 휴대형 무선 발 신부(420)와 마이크로폰(100)을 조합한 것인데 송신출력도 커서 무선국의 면허가 필요하다.
이 이동 마이크로폰(100) 장치들은 핸디 토키 또는 워키토키 등으로 불리기도 한다. 대체로 트랜시버라고 통칭하는 음성 송수신기는 마이크로폰(100)과 무선 발 신부(120) 인데, 2대 이상이 1조로 취급된다.
이처럼 무선마이크(300)는 내부에 무선 수신기가 달려 있어서 음성을 고주파에 실어서 보내주는데 앰프 쪽에는 수신 부(420)가 있어서 수신된 신호를 다시 음성으로 되돌려서 앰프로 크게 증폭하여 큰소리가 나게 되어있다.
동시에 여러 개 사용할 때는 주파수가 조금씩 다르게 되어 있어 개별적으로
사용할 수 있으며 보통 FM 변조를 하며 100 MHz 근처를 사용하며 고급은
900 MHz 대역을 사용한다.
또 공간이 적은 경우에는 텔레비전의 리모컨처럼 적외선으로도 신호를 보내기도 하는데 마이크(20)에 적외선 LED를 달고 벽 같은데 적외선 수신모듈을 달아서 동작하게 되어 있고 적외선은 보통 38KHz로 변조하여 신호를 전달한다.
이것은 주변의 빛에 대한 오 동작 방지를 위해서 변조를 하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마이크(20)의 대하여 간략하게 설명하면 마이크(20)는 변환 방식에 의한 구분 다이내믹 마이크, 콘덴서 마이크, 리본 마이크. 카본형으로 되어있다.
마이크(20)의 지향 특성에 의한 구분으로는: 무 지향성, 단일 지향성, 초 지향성, 가변 지향성으로 되어있고 마이크(20)의 구조상 분류를 살펴보면 ;
쏠 리스트(가수용)마이크, 무선 마이크, 스테레오 마이크, 더미 헤드 마이크, 그밖에 SASS(stereo ambient sampling system)
PZM(pressure zone mic)등의 마이크가 있으며 마이크의 크기가 점점 소형화되다 보니 종래의 크기가 큰 석영 또는 유리관 재질의 일반적인 UV살균장치로는 마이크를 살균하기가 어렵다.
그러나 본원 발명의 LED용 자외선 적외선 램프(5, 10)는 그 크기가 미세하므로 소형의 마이크 폰에도 삽입되어 항 살균을 용이하게 할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 살균 마이크에 있어서 유선 마이크(40)의 사시 도로서 마이크 본체와 상부 헤드 하우징(180) 파 지부(460)와 마이크에 먼지나 불순물이 들어가지 못하게 헤드에 씌우는 직물로 된 헤드 부 덮개(200)와 바람소리와 타액의 진입을 방지하는 금 속 또는 합성수지재의 마이크의 헤드 부(200)인 방풍 넷과 앰프와 연결된 마이크 연결 관과 케이블(60)과 잭(80)과 마이크(40)의 소리를 전달하는 울림 판과 마이크(40)의 작동과 상기 LED 램프의 작동을 제어하는 메인 PCB (140) 와 마이크를 파지하는 파 지부(460)로 이루어진 유선 마이크(40)를 그림으로 나타낸 것이고.
도 2는 본 발명의 살균 마이크에 있어서 무선 마이크(300)의 사시 도로서 도시한 바와 같이, 무선 마이크(300) 본체를 이루고 있으면서 상단으로 음 수신 부(420)가 끼워진 무선 상부 헤드 하우징 (380)의 상단 부 둘레에 형성된 내 측면 하단 부의 둘레에 형성된 나사 부가 서로 나사 결합하는 무선마이크(300)에 있어서, 상단 부 둘레에 형성된 상기 나사 부의 바로 아래에 환형 홈을 형성시킨 상부 헤드 하우 징과, 내부에 부착된 메인 PCB(140)와 마이크로 폰(100) 과 음 수신 부(420)와 발신 부 (120) 와 송수 신 안테나(340)와 전원 스위치(160)와 상기 LED램프만을 작동하기 위한 LED 동작 스위치(520)를 별도로 부착할 수 있고 작동 상태를 표시하는 LED 작동 램프와 몸체의 파지 부(460)를 그림으로 나타낸 것이고.
도 3은 본 발명의 살균 마이크에 있어서 헤드 셋 마이크(320)의 사시 도로 서 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 무선마이크용 헤드 셋(320)은, 지지 연결부의 일단 부에는 마이크 연결 관을 매개로 마이크로 폰(100) 이 설치되어 있고, 타 단 부에는 지지부가 설치되어 있으며, 발신 부 와 수신 부(120.420)로 구성되어 있으며, 머리에 고정하는 머리 밴드(460)와 귀에는 스피커(560)가 부착되는 것을 그림으로 나타낸 것이다.
상기하였듯이 본 발명은 지지 연결부의 일단 부에는 마이크 연결 관을 매개로 마이크로 폰(100) 이 설치되어 있고, 타단 부에는 지지 부가 설치되어 있으며 발신 부(120)를 구비하는 무선마이크용 헤드 셋(320)에 있어서, 발신 부(120)가 상기 지지 연결부의 일단 부와 마이크 연결 관 사이에 설치되어 있고, 상기 마이크는 마이크 연결 관을 통해 발신 부(120)에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하며 상기 송신부에 연결된 안테나선은, 마이크(20)연결 관의 내부에 수용되어 있는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 살균 마이크에 있어서 마이크의 블록도로서 이 구성을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 마이크 몸체에 인설된 램프와 동작을 관장하는 PCB(220)의 통제하에 사람이 마이크를 작동하기 위하여 마이크의 ON/OFF 스위치를 켜게 되면 인설된 마이크의 LED부에 전원(150)이 인가되어 마이크 헤드 부와 파 지부(460)에 설치된 LED 자외선(5), 적외선 램프(10)가 점등하여 마이크를 신속하게 살균 및 건조하여주고 저 전력 고 수명, 고효율의 자외선 또는 적외선 LED 램프(5, 10)를 이용하여 마이크의 악취를 살균하여 마이크 사용자의 기분을 고취시켜주게 되는 것이다.
본원 발명은 상기하였듯이 반도체 자외선과 적외선 LED(light emitting diode) 램프의 빛을 이용하여 마이크 몸체를 효과적으로 살균 및 건조할 수 있는 것에 관한 것으로서 상기에서 전술하였듯이 본원 발명의 핵심 구성체인 LED 램프에 대하여 좀더 자세히 기술하면 다음과 같다.
반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수 경력(전자 또는 양공)을 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 것을 LED(light emitting diode)라고한다.
반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상은 전기 루미 네선스 (전기 장발광)라고 하며, 1923년 탄화규소 결정의 발광 관측에서 비롯되는데, 1923년에 비소화갈륨 p-n 접합에서의 고 발광효율이 발견되면서부터 그 연구가 활발하게 진행되었다. LED 는 크게 나누어 보면 다음과 같다.
1. LED 는 자유 캐리어의 재결합에 의한 것과, 2, 불순물 발광중심에서의 재결합에 의한 것이 있다.
1, 에서 발광파장은 대략 ch/Eg(c 는 광속, h 는 플랑크 상수, EG 에너지 폭)와 같으며, 비소화 갈륨의 경우에 약 900nm인 근 적 외 광이 되고 갈륨-비소-인에서는 인의 함유량 증가에 따라 EG 증가하므로 가시발광 다이오드가 된다.
2, 에 서는 발광파장은 반도체에 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다르고 인화 갈륨인 경우, 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(파장 700nm)이고, 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 550nm)이며 발광 다이오드는 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다.
또한, 고속응답이라 자동차 계기류의 표시소자, 광 통신용 광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치나 계산기의 카드 판독기 등에 쓰이고 주입형 반도체 레이저는 주입 밀도가 매우 높은 발광 다이오드의 일종이며, 반전분포가 발생하여 간섭 성 빛을 생기게 할 수 있다.
LED 불빛의 색깔은 기본적으로 햇빛처럼 백색도 있고, 빨간색, 청색, 노란색, 녹색 또는 어떤 것은 빨강, 파랑, 녹색이 같이 혼합되어 있는 것도 있고 본원 발명의 자외선과 적외선을 발생하는 LED 램프도 있어 자외선과 적외선으로 마이크 주변의 공기를 살균하고 순환시키는 효과도 가질 수 있으며 LED 소자는 질소(N)와 갈륨(Ga), 인다움(In)을 나노(10억 분의 1)미터 구조 안에 배치한 것으로 혼합물 조성비에 따라 다양한 색깔의 빛을 내고 질화물 반도체를 이용한 LED는 빛의 삼원색뿐 아니라 적외선 자외선까지 마음대로 만들 수 있는 것이다.
미국의 한 연구팀은 GAN 에 기초한 자외선 LED 들로부터의 280 nm 빛을 써서 물속의 대장균(E.Colin) 박테리아 농도를 10만 분의 1 이하로 줄일 수 있었고 이러한 개념을 증명하는 실험은 1ml의 대장균을 첨가한 물 시료를 두 개의 자외선 LED로 부터의 50 마이크로 와트의 빛에 노출시켜서 확인이 되어 자외선 발광다이오드(UV LED) 광원이 직접적인 살균 효과가 무척 강하다는 것이 최초로 보고되었다.
이 실험은 미국의 Hydro-Photon사의 지원과 University of California at Santa Barbara의 Shoji Nakam교수 연구팀이 제공한 자외선 LED들을 써서 University of Maine에서 수행되었으며 자외선 LED가 일반 형광용 UV 램프에 비하여 적은 전력사용으로 DNA나 RNA를 가진 것들은 모두 죽일 수 있다는 것이 밝혀졌고 이는 자외선을 발하는 LED(5) 에 의한 직접적 살균 효과로서는 최초의 결과 라고 말하였다.
이처럼 자외선 빛을 내는 LED (5) 광원들은 수은등이나 형광등형 UV 에 비해 여러 가지 장점들을 제공하여 LED 자외선 램프(5)는 종래의 형광등용 UV 램프를 점등하기 위한 초크 램프와 안정기가 필요 없이 순간적으로 켤 수 있으며, 현실적으로 훨씬 더 저렴하며, 쉽게 휴대가 가능하고, 실험적으로 더 높은 효율을 가지는 장점이 있는 것이다.
본 발명은 기존의 살균용 자외선램프(5)를 대체할 반도체 소자를 사용한 살균용 엘 이디(LED) 램프로서 특히 반도체 자외선 LED 램프(5)를 이용하여 마이크 몸체(20)를 효과적으로 살균 및 건조할 수 있는 소형 LED 램프를 이용한 마이크에 관한 것이다.
그렇다면, 본원 발명의 핵심이 적외선과 자외선 LED 램프(5, 10)를 설명하면 다음과 같고 먼저, 적외선을 간략히 설명하면 다음과 같다.
보통의 텅스텐 백열 전구로부터의 빛도 대부분 적외선이며, 가시광선은 발광에너지 총량의 2∼3%에 불과하며 텅스텐 필라멘트전구는 약 3.5μm까지의 근 적외선일 뿐이며, 더욱 넓은 파장영역의 적외선 원으로는 가열된 흑 체(黑體: 0∼3,300℃)와 네른 스트 전구가 있고 네른 스트 전구는 30μm까지의 적외선을 방출하며, 실험실의 기준 적외선 원으로 많이 쓰인다.
또 매우 높은 단색 성(單色 性)과 강도를 가진 적외선 레이저가 연구용, 공업용, 의료용의 적외선 원으로 활용단계에 있는데. 0.83 μm(Ga As반도체레이저), 1.3μm, 1.06μm(ND-YAG 또는 Ndglass 레이저), 2.8μm(HF 레이저), 5μm(CO 레이저), 10.6μm(CO 2 레이저), 16μm(SF 6 레이저)을 방출하는 적외선레이저를 비롯하여, 수십에서 수백 μm 원적외선 영역에 발진파장을 가지는 H 2O, D 2O, HCN, 에탄 올 레이저 등이 대표적인 적외선이다.
특히 액체나 기체상태의 물질은 각각의 물질에 특유한 파장의 적외선을 강하게 흡수한다. 이 흡수스펙트럼을 조사하여 물질의 화학적 조성, 반응과정, 분자구조를 정밀히 추정하는 수단으로 쓰는데, 이것을 적외선 분광분석이라 하며 또한 적외선은 파장이 길기 때문에 자외선이나 가시광선에 비하여 미립자에 의한 산란효과가 작아서 공기 중을 비교적 잘 투과하고 이 특징을 이용한 것으로 적외선 사진이 있다.
적외선이 강한 열 효과가 있는 것은 적외선의 주파수가 물질을 구성하고 있는 분자의 고유진동수와 거의 같은 정도의 범위에 있기 때문이다. 이는 물질에 적외선이 부딪히면 전자기적 송진현상(共振現象)을 일으켜 적 외 광파의 에너지가 효과적으로 물질에 흡수되는 것에 기인한다.
특히 액체나 기체상태의 물질은 각각의 물질에 특유한 파장의 적외선을 강하게 흡수한다. 이 흡수스펙트럼을 조사하여 물질의 화학적 조성, 반응과정, 분자구조를 정밀히 추정하는 수단으로 쓰는데, 이것을 적외선 분광분석이라 한다.
다음으로, 본원 발명의 자외선 LED (5)에 대하여 살펴보면 자외선 (紫外線, ultraviolet rays) 자외선은 1801년 독일의 화학자 J.W.리터가 자외선이 가지는 사진작용[感光作用]에서 처음 발견하였다. 약 397∼10nm에 이르는 파장으로 된 넓은 범위의 전자기파의 총칭으로서, 극단적으로 파장이 짧은 자외선은 X선과 거의 구별되지 않는다. 자외선은 화학작용이 강하므로, 적외선을 열선(熱線)이라 하는 것에 대응하여 화학 선이라 하기도 한다. 또 파장에 따라 근자 외선(파장 290nm 이상), 수정범위(水晶範圍)의 자외선(수정을 투과하는 290∼190nm), 슈만 선(190∼120nm), 라이만 선(120∼60nm), 밀리컨 선(60nm 이하) 등으로 세분하거나, 190nm 이하의 파장을 가지는 자외선을 원자 외선(遠紫外線)이라고도 한다.
다음은 본원 발명의 자외선 (紫外線, ultraviolet rays) LED에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
자외선은 1801년 독일의 화학자 J.W.리터가 자외선이 가지는 사진작용[感光作用]에서 처음 발견하였다. 약 397∼10nm에 이르는 파장으로 된 넓은 범위의 전자기파의 총칭으로서, 극단적으로 파장이 짧은 자외선은 X선과 거의 구별되지 않는다. 자외선은 화학작용이 강하므로, 적외선을 열선(熱線)이라 하는 것에 대응하여 화학 선이라 하기도 한다. 또 파장에 따라 근자 외선(파장 290nm 이상), 수정범위(水晶範圍)의 자외선(수정을 투과하는 290∼190nm), 슈만 선(190∼120nm), 라이만선(120∼60nm), 밀리컨 선(60nm 이하) 등으로 세분하거나, 190nm 이하의 파장을 가지는 자외선을 원자 외선(遠紫外線)이라고도 한다.
종래의 선행기술을 살펴보면 살균용 형광등식 자외선 램프 기존의 살균램프는 대한민국 공개특허 공보 공개 번호 제2001-92279호(자외선램프와, 그 램프를 사용한 살균장치 및 청정장치) 및 등 록 실용신안공보 등록번호제 219591호(살균 탈취용 자외선 램프 점등 장치)와 같이 다수의 기술이 선행기술로 이미 등록 및 출원되어 있다.
그러나 상기와 같은 살균용 램프 장치는 형광등방식으로서 회로구성이 복잡하고 발열(약 60도 이상)이 심해 고정률이 높으며 또한 램프 수명이 짧고 전력소비가 과다할 뿐만 아니라 부피가 커서 설치공간에 제약을 받고 빛이 강렬하여 눈의 각막을 손상할 단점이 있었다.
본원발명의 고휘도 (light emitting diode) 자외선 적외선 LED를 이용한 마이크에 관한 것으로서 LED의 점등 과정을 살펴보면 직류와 교류와 배터리(500)를 연결하여 사용할 수 있는 것이다.
상기 마이크 몸체(20)는 헤드 부인 방풍 넷과 파 지부(460)로 크게 이루어지고 메인PCB(140) 에는 고휘도 LED 램프를 점등과 점멸을 비롯하여 제어할 수 있는 구동 회로인 (미도 시) 저항과 콘덴서가 내장되어있고 이를 외부에서 컨트롤할 수 있는 동작 스위치(520)와 전환 스위치가 부착되어 있으며 마이크의 전원(150)을 공급받아 상기 LED램프의 전원(150)에 따라 A/C전원을 D/C로 혹은 D/C전원을 A/C로 바꿔주는 트랜스 파마(540)가 부착되고 릴레이부(480) 가 작동하게 되고 LED 등의 연결은 메인 PCB의 전원에서 +극은 (다리가 긴 것) -극(다리가 짧은 것)과, 저항과 직렬로 연결하며 LED의 -극이 연결된 저항과, 건전지 단지의 -극과 연결하고, LED의 양극과, 단자 +극과 연결하며 중간에 조작스위치와 메인PCB의 조작과 LED 램프만을 작동하기 위한 LED 동작 스위치(520)를 별도로 부착시킨다.
*상기의 마이크는 적외선 LED 램프와 자외선 LED램프(5, 10)를 부착시켜 점등을 시키게 되면 석영 관 못지않은 자외선과 적외선을 생산하게 되어 마이크 헤드 부를
따라 주위의 공기를 살균하고 순환시킬 수 있는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동 일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음 에 유의해야 한다.
이로써 본원 발명의 엘 이디 마이크(20)가 완성되었고 이를 통하여 마이크를 깨끗하게 항 살균하고 소독할 수 있으며 적은 전력과 긴 수명 눈의 각막을 보호하고 제조비가 적게 들고 휴대가 간편하고 배터리(500)로 충분히 사용할 수 있는 우수한 마이크(20)를 완성하여 국민 보건에 이바지하는데 본원발명의 목적이 있는 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

상기에서 전술하였듯이 본원 발명은 상기하였듯이 공연장이나 강의실 유흥업소 세미나, 교회, 자동차 등에서 광범위하게 사용하고 있는 마이크(20)에 관한 것으로 마이크 헤드 부(방풍 넷)과 파지 부(460)에 소형의 자외선 또는 적외선 LED 램프 부(5, 10)가 설치된 것을 특징으로 하는 마이크에 관한 것으로,
본원 발명은 반도체 자외선과 적외선 LED(light emitting diode) 램프를 이용한 살균효과와 소독력이 우수하고 사용이 편리하고, 휴대가 자유롭고, 에너지 절감과 제조비용이 줄어들고, 부피가 작고, 종래 형광등식 UV 램프에 의한 눈부심 방지와 오랜 수명의 내구성을 갖는 새로운 구조를 가진 청결하고 쾌적한 마이크를 제공함에 본원 발명의 목적이 있는 것이다.
본 발명이 속하는 당업자는 아래의 특허청구 범위에 기재된 본 발명의 사상과 범위, 특허의 영역에서 멀어지지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형이나 수정시킬 수 있음이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 소리를 증폭하고 송 수신하는 기능을 수행하는 마이크에 있어서

   상기 마이크 헤드 부(방풍 넷)과 파지 부(460)에 적외선 LED 램프 부(5, 10)가 설치된 것을 특징으로 하는 마이크.
2. 청구항 제 1항에 있어서,

   상기 마이크의 점등 및 소등은 마이크를 ON/OFF시 LED 램프 부(5, 10)의

   전원(150)부와 연결되어 함께 작동되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크.
3. 청구항 1항에 있어서,

   마이크의 파 지부(460)에 배터리(500) 부와 충전부가 설치되어 상기 배터리(500)를 사용하여 적외선 LED 램프 부(5, 10)가 작동되는 구조인 것이 특징인 마이크.
4. 청구항 1항에 있어서,

   LED 램프만을 작동하기 위한 LED 전용 동작 스위치(520)가 상기 마이크 몸체에 별도로 부착된 것을 특징으로 하는 마이크.

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