KR100776916B1

KR100776916B1 - 시력 보호용 조명기구

Info

Publication number: KR100776916B1
Application number: KR1020070048570A
Authority: KR
Inventors: 유항재
Original assignee: 유항재
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2007-11-15
Also published as: US7898189B2; JP2008288204A; CN101309533B; CA2631075A1; EP1992867A1; KR20070058417A; CN101309533A; US20080284353A1; JP4808746B2

Abstract

본 발명은 시력 보호용 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 삼파장 조명기구에서 출력되지 않지만 자연광에서는 필수적인 파장의 광을 부가적으로 출력함으로써, 시력을 보호할 수 있는 조명기구에 관한 것이다.

본 발명은, 시력보호용 조명기구에 있어서,

삼파장등을 끼우는 소켓; 498-530nm의 녹색(Green)파장의 광과 620-700nm 파장의 빨강색(Red)광을 방출하는 엘이디들이 설치되는 기판; 상기 삼파장등용 안정기;

상기 엘이디들에 직류 전원을 인가하는 직류 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명을 이용하면, 저가의 삼파장등과 엘이디를 조합하여 자연광에 근접하는 광을 형성하는 시력보호용 조명기구를 제공하는 것이 가능해진다.

조명기구, 스텐드, 엘이디, 삼파장, 시력보호, 자연광

Description

시력 보호용 조명기구{Lighting Apparatus for Protecting Eye Sight}

도1은 종래기술에 따른 삼파장등을 사용한 탁상용 스텐드의 사시도

도2는 종래기술의 삼파장등의 파장 분포와 본 발명의 조명기구의 파장분포를 설명하는 도면

도3은 본 발명의 일실시예인 시력 보호용 스텐드에 사용되는 기판을 도시함

도4는 도3의 기판에 삼파장등을 끼워 완성시킨 기판을 도시함

도5는 도4의 기판을 스텐드 갓에 끼워서 고정하는 구조를 설명하는 도면

도6은 본 발명의 시력보호용 스텐드의 사시도

본 발명은 시력 보호용 조명기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 삼파장 조명기구에서 출력되지 않지만 자연광에서는 필수적인 파장의 광을 부가적으로 출력함으로써, 시력을 보호할 수 있는 조명기구에 관한 것이다.

공공시설이나 가정의 주조명기구로서 삼파장등을 이용한 다양한 등기구가 사용되고 있고, 공부방이나 연구실의 탁상용 보조 조명장치로서, 도1에서와 같은 형 상의 탁상용 삼파장 스텐드가 많이 사용되고 있다.

그리고, 이러한 탁상용 삼파장 스텐드들에서는 60Hz 교류의 가정용 전원을 그대로 사용하면 삼파장등이 1초에 120번 정도 깜박이게 되어 눈에 피로감을 유발하기 때문에, 인버터 회로를 이용한 전자식 안정기를 사용하여 기존 60Hz교류를 44KHz의 고주파로 만들어서 인가함으로써, 삼파장등이 1초에 80,000-90,000번 깜박이게 하여 눈으로 이 깜박임을 전혀 감지하지 못하게 하는 삼파장 인버터 스텐드가 주종을 이루게 되었다.

또한 주조명기구로서 삼파장등을 사용하는 경우에는 인버터 회로를 채택하지 않은 전자식 안정기를 사용하는 경우가 주종을 이루고 있으나, 최근에는 인버터 회로를 채택한 전자식 안정기를 사용하려는 시도가 나타나고 있다.

한편, 자연광(태양광)은 380-780nm 파장의 RGB가 전대역에 걸쳐서 고르게 방출되고 인간의 시각 활동이 이 자연광에 적응하여 왔기 때문에, 이 자연광이 비추는 사물을 보면 인간은 편안한 느낌을 받게 되고, 시력 역시 보호가 되게 된다.

그러나, 이러한 종래기술의 삼파장등은 저가(개당 1천-3천원)이지만, 삼파장등의 내측 유리에 도포된 형광물질이 주로 인산염계, 규산염계, 텅스텐산염계의 화합물이므로, 도2의 상단에서와 같이 출력되는 광은 430-450nm 부근의 파장의 파란색(Blue), 600-620nm 파장의 적오렌지(Red-Orange) 및 530-560nm부근의 황록색(Yellow-Green)이 많이 방출된다.

따라서 자연광에서 많이 방출되는 620nm-700nm의 순수 적색 파장(Red)과 498nm-530nm 파장의 순수 녹색(Green)은 아주 적게 방출되어, 이러한 삼파장등을 사용하는 등기구에서 출광되는 광은 RGB 조합의 자연광과는 거리가 멀어서 연색성의 문제가 있으며, 이로 인하여 사람의 시각 세포의 장시간 사용을 하면 눈에 피로를 주게 된다.

또한, 사람의 시각세포는, 원추세포와 간상세포로 되어 있는데, 색상을 인지하는 세 종류의 원추세포는 각각 420nm, 530nm, 560nm 부근에서에서 상대적인 민감도가 높으며, 간상세포는 495nm대에서 감도가 높게 나타나고 있다. 삼파장등은 이 495nm 부근대의 광원이 미미하여, 흑백의 책을 읽거나 하는데에 있어서 이러한 삼파장등은 시각 세포의 활동에 효율적이지 못하다.

이러한 삼파장등의 단점을 보완하기 위하여, 삼파장용 형광물질에 인-화합물(Phosphorus Compound : P)을 더 부가하여 적색(Red) 파장의 빛을 보강한 오파장등이 등장하였으나, 인화합물이 희소물질이라서 재료비가 높으며 오파장이 제대로 출력되는 진정한 오파장등은 그 수율이 낮아서, 진정한 오파장등은 개당 수만원 이상에 이르러서 고가이기 때문에, 저렴한 삼파장 등기구를 제조하는 것이 불가능하다.

그리고, 시중에 시판되는 저가의 오파장등(개당 5천원 정도)은 말이 오파장이지, 부가된 파장의 광은 별로 출력되지 않아서, 역시 자연광 방출과는 거리가 멀다.

본 발명은 상기와 같이 문제점을 감안하여, 자연광에 근접한 광을 방출하면서, 저가로 제조가 가능한 조명기구를 제공한다.

현재 다양한 색깔 광을 출력하는 상용 엘이디가 출시되고 있지만, 자연광에 근접한 광을 방출하게 하기 위하여 다양한 색깔의 엘이디를 조합하여 조명기구를 제작하는 것은, 이러한 조명기구에서 필요로 하는 광을 출력하기 위하여 수백 개의 엘이디를 사용해야 하므로, 삼파장등에 비하여 월등한 제조 비용을 초래하고, 수백 개의 엘이디에서 방출되는 상당한 발열을 제어하기 어려워서, 엘이디만으로 자연광에 근접한 조명기구를 제작하는 것은 제조 단가나 발열 문제에 있어서 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명은, 현재 가장 효율적인 광원인 저가의 삼파장등을 기본 광원으로 하고, 아래에서 설명하는 바와 같이, 이러한 삼파장등에서는 방출되지 않는 파장의 광이지만, 자연광에 근접하기 위해 필수적인 파장의 광을 형성하기 위하여 엘이디를 함께 사용함으로써, 연색성을 향상시켜서 보다 자연광에 근접한 조명기구를 제공하게 된다.

본 발명의 발명자에 의한 연구에 의하면, 삼파장등에서 방출되는 광에, 도2의 하단에서와 같이 삼파장등에서는 미약하게 밖에 방출되지 않는 498nm-530nm 부근의 녹색(G)파장과, 620-c495nm 파장의 빨강색(R)을 충분히 부가하는 경우에, 연색성이 상당히 개선이 되어 사람이 사물을 볼 때에 자연스러워서 시력이 보호된다는 결론을 얻었다. 여기서 c495nm 는 적색(Red)과, 보라색(Violet)을 합성한 것으로 실제 구현에 있어서는 620nm-700nm 대의 적색(Red) 파장과, 380nm-400nm대의 보 라색(Violet) 파장을 합성하여 만들 수 있다.

결국, 498nm-530nm 부근의 녹색(G)파장의 광, 620nm-700nm 대의 적색(Red) 파장의 광, 380nm-400nm대의 보라색(Violet) 파장의 광을 기존의 삼파장등의 광에 부가시키는 경우(도2의 하단)에, 연색성이 개선되고, 사물을 볼 때에 자연스러워서 시력이 보호된다.

이때, 620nm-700nm 대의 적색(Red) 파장의 광을 부가하는 경우가 380nm-400nm대의 보라색(Violet) 파장의 광을 부가하는 경우에 비하여 보다 효과적으로 자연광에 근접한 느낌을 준다는 사실을 발견하였다.

따라서, 498nm-530nm 부근의 녹색(G)파장의 광, 620nm-700nm 대의 적색(Red) 파장의 광을 기존의 삼파장등의 광에 부가시키는 경우에 자연광에 근접한 느낌을 가지게 되고, 도2의 하단에서와 같이 추가적으로 380nm-400nm대의 보라색(Violet) 파장의 광을 더 사용하면 보다 자연광에 근접한 느낌을 가지게 된다.

또한, 간상세포의 감도가 높은 부분인 495nm의 청록색(Bluish Green)을 추가하여 시각 세포가 전체적으로 활동력을 높여 시력유지에 도움이 되는 것으로 추가적인 결론을 얻었다.

다음으로, 이상과 같은 발명자의 연구 결과를 적용하여 시력 보호용 조명기구를 제작하는 하나의 실시예로서, 시력 보호용 탁상 스텐드에 대해 살펴 보기로 한다.

본 발명의 탁상 스텐드에서는 기존의 삼파장등에, 498-530nm 부근의 녹색(Green)파장의 광과 620-700nm 파장의 빨강색(Red)을 방출하는 엘이디(LED) 부가한 형태의 등기구를 사용한다.

이제, 이러한 본 발명의 시력보호 탁상용 스텐드를 만드는 방법을 도3-6을 참고로 하여 설명하기로 한다.

498-530nm 부근의 녹색(Green)파장의 광과 620-700nm 파장의 빨강색(R)광을 저렴하게 만들기 위해서는 다수의 엘이디(LED)를 사용한다.

먼저, 도3에서와 같이, 498-530nm 부근의 녹색(G)파장의 광용 엘이디(1)와 620-700nm 파장의 빨강색(R)광용 엘이디(2)를 교대로 배치하고 삼파장등용 소켓(3)을 배치한 기판(4)을 제작한다. 이 기판(4)의 뒷면에는 삼파장 등용 인버터식 안정기(12)에서의 교류 출력전원을 인가하기 위한 배선(5)과, 엘이디(1, 2)용 직류 공급장치(13)의 직류전원을 인가하기 위한 배선(6)이 형성되어 있다. 배선(5, 6)은 도3의 기판(4)의 뒷면에 위치하므로 도3-5에서는 도시되어 있지 않다. 이때, 엘이디(1, 2)의 개수는 소켓(3)에 끼워지는 삼파장등의 광의 세기와 각 엘이디(1, 2)의 광의 세기를 고려하여 적정한 개수를 사용한다.

이제, 도3의 기판(4)의 소켓(3)에 삼파장등(7)을 끼워서, 도4에서와 같이 삼파장등을 가진 기판(4)을 완성한다.

다음으로, 이 기판(4)을 스텐드 갓(8)에 나사를 이용하여 고정하거나, 도5에서와 같이 스텐드 갓(8)에 설치된 탄성 걸림 구조(9)에 기판(4)을 끼워서 고정을 하면, 본 발명을 위한 스텐드 갓(8)이 형성이 되고, 이 스텐드 갓(8)을 연장부재(10)와 받침대(11)와 결합시키면 도6에서와 같은 본 발명의 시력 보호 스 텐드가 형성된다.

이때, 받침대(11)의 내부에는 삼파장용 인버터식 안정기(12)와 엘이디용 직류 공급장치(13)가 형성되어 있어서, 이 삼파장용 인버터식 안정기(12)의 교류 출력 배선과, 엘이디용 직류 공급장치(13)의 직류출력 배선은 연장부재(10)의 내부를 거쳐서 기판(4)에 있는 배선(5, 6)에 결선된다.

이제, 사용자가 스위치(14)를 온시켜서 가정용 교류 전원을 본체 내부의 인버터식 안정기(12)와 직류 공급장치(13)에 전원을 공급하면, 인버터식 안정기(12)의 출력은 배선(5)에 의해 삼파장용 소켓(3)에 공급이 되고, 직류 공급장치(13)의 출력은 배선(6)에 의해 엘이디(1, 2)에 공급된다.

이상과 같이 하면, 사용자가 스위치(13)을 온시키면 삼파장등(7)과 함께 엘이디(1, 2)가 점등되어, 삼파장등(7)으로부터의 출력되는 광은 430-450nm 부근의 파장의 파란색(Blue), 600-620nm 파장의 적오렌지(Red-Orange) 및 530-560nm부근의 황록색(Yellow-Green)이 많이 방출되고, 엘이디(1, 2)에서는 498-530nm 부근의 녹색(Green)파장의 광과 620-700nm 파장의 빨강색(Red)광이 방출되어, 전체적으로 파란색(B)광, 빨간색(R)광, 녹색(G)광이 전체적으로 비슷한 세기를 가지게 방출되어 시각적으로 연색성이 개선된 자연광에 근접한 광을 방출하게 된다.

한편, 본 발명자의 연구에 의하면 여기에 350-400nm 정도의 파장을 가지는 보라색(Violet)의 광을 부가한다면 연색성인 더 개선되어 보다 자연광에 근접하게 되므로, 상기의 기판(4)에 상기의 엘이디(1, 2)와 함께 350-400nm 정도의 파장의 보라색 엘이디를 추가로 배치할 수도 있다.

또한, 간상세포의 감도가 높은 부분인 495nm의 청록색(Bluish Green)을 위한 엘이디를 추가하는 것도 가능하다.

이때, 498-530nm 부근의 녹색(Green)파장의 광과, 620-700nm 파장의 빨강색(Red)광과, 350-400nm 정도의 파장의 보라색(violet)의 광의 엘이디는 엘이디 제조업체에 주문 제작을 해도 되고, 시판되는 것을 그대로 사용해도 된다. 다만 495nm의 청록색(Bluish Green) 엘이디는 시판이 잘 되지 않기 때문에 제조업체에 주문 제작을 하게 된다.

그리고, 도5의 스탠드 갓(8)에 눈부심 방지 필터를 추가적으로 설치하면 눈부심이 방지될 수 있다.

또한, 이상에서는 시력보호용 탁상용 스텐드에 대해 설명하였지만, 삼파장등과 엘이디를 조합하여 자연광에 근접한 광원을 생성하는 본 발명의 원리는 가정이나 사무실에서 사용하는 다양한 삼파장 조명기구에도 적용가능하다.

예를들면, 가정에서 많이 사용하는 삼파장 사각 등기구의 경우에는 위의 탁상용 스텐드의 경우처럼, 기판에 삼파장용 소켓들과, 498-530nm 부근의 녹색(Green)파장의 광과 620-700nm 파장의 빨강색(R)광을 위한 다수의 엘이디(LED)를 적절히 배치하고, 삼파장등을 이 소켓에 키우고, 이 기판을 등기구의 갓에 고정시켜서 완성시키면 된다.

그리고, 이상에서는 기판에 삼파장용 소켓과 엘이디가 함께 배치되는 것으로 기재를 하였으나, 기판에는 엘이디만 배치되고, 삼파장등용 소켓은 별도로 배치되는 경우도 가능하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 원리를 적용한 다양한 변형된 실시예에도 적용가능하다는 것을 유의해야 한다.

Claims

시력보호용 조명기구에 있어서,

430-450nm 파장의 파란색(blue)광, 600-620nm 파장의 적오렌지색(red-orange)광 및 530-560nm 파장의 황록색(yellow-green)광을 방출하는 삼파장등을 끼우는 소켓;

498-530nm 파장의 녹색(Green)광, 620-700nm 파장의 빨강색(Red)광, 350-400nm 파장의 보라색(violet)광 및 495nm 부근 파장의 청록색(Bluish Green)광을 방출하는 엘이디들이 설치되는 기판;

상기 삼파장등용 안정기;

상기 엘이디들에 직류 전원을 인가하는 직류 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시력 보호용 조명기구.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 소켓이 상기 기판에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시력 보호용 조명기구.
제1항에 있어서,

상기 조명기구가 탁상용 스텐드인 것을 특징으로 하는 시력 보호용 조명기구.
제1항에 있어서,

상기 조명기구가 사각 등기구인 것을 특징으로 하는 시력 보호용 조명기구.
제1항에 있어서,

상기 조명기구에는 눈부심 방지 필터가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 시력 보호용 조명기구.
제1항에 있어서,

상기 안정기는 인버터식 안정기인 것을 특징으로 하는 시력 보호용 조명기구.