KR101320605B1 - Medical lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 의료용 조명장치에 관한 것으로, 용이하게 조명광의 포커싱 거리를 조절할 수 있고, 다양한 환경과 시술 또는 수술에 따라 적정한 조명을 효율적으로 수행할 수 있는 의료용 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a medical lighting device, and to a medical lighting device that can easily adjust the focusing distance of the illumination light, and can efficiently perform appropriate lighting according to various environments and procedures or surgery.
치과용 조명 또는 의료용 조명의 광원으로 사용되는 LED 광원은 치과용 적용예를 위한 광원으로서 바람직하게 하는 몇몇 특성이 있다. 첫째, 빛 이미터가 소형이다. 이로 인해, 치과용 조명 장치의 기단부가 이미터에 매우 근접하게 있을 수 있고, 광원을 감쌀수도 있다. 둘째, LED는 (후방으로 열을 방출하지는 않지만) 매우 적은 열을 전방으로 방출한다. 이로 인해, 치과용 조명 시스템의 구조용으로 투명 플라스틱을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 단일 또는 다수의 유리 소자를 사용할 수 있게 된다. 성형된 플라스틱 및 유리는 더욱 복잡한 형상을 허용하여 더 큰 광학부 설계 자유를 제공한다. 마지막으로, LED는 효율적이지만, 종래의 광원만큼 많은 총광을 제공하지는 않는다. 이로 인해, 빛 안내부가 매우 효율적일 필요가 있다.
LED light sources used as light sources for dental or medical lighting have several properties that make them desirable as light sources for dental applications. First, the light emitter is compact. As a result, the proximal end of the dental lighting device may be very close to the emitter and may surround the light source. Secondly, LEDs emit very little heat forward (although no heat is emitted backwards). This makes it possible not only to use transparent plastics for the construction of dental lighting systems, but also to use single or multiple glass elements. Molded plastics and glass allow for more complex shapes, providing greater optical design freedom. Finally, LEDs are efficient, but do not provide as much total light as conventional light sources. For this reason, the light guide portion needs to be very efficient.
도 1은 종래의 치과용 LED 조명기구의 형상과(도 1의 (a)), 광원의 렌즈 조합 모식도를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 의료용 조명기구는 LED 램프와 광학렌즈 조합을 이용하여 시술부위에 조명되는 광의 밝기 및 선명도를 향상시키는 것을 목적으로 하고, 빛을 제공하는 LED광원과 광원의 빛을 조절하는 렌즈, 광조사 유닛을 회동시키는 회동유닛 등으로 구성된다. 그러나 이와 같은 렌즈의 조합 형태는 단가가 매우 높을 뿐만 아니라, 각각의 LED 모듈마다 렌즈의 거리를 조정할 수 있어야 하므로, 구조가 매우 복잡한 문제점이 있다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the shape of the conventional dental LED lighting fixture (FIG. 1 (a)), and the lens combination schematic diagram of a light source. As shown in FIG. 1, a conventional medical lighting device uses a combination of an LED lamp and an optical lens to improve brightness and clarity of light illuminated on a surgical site, and provides light of an LED light source and a light source that provide light. It comprises a lens for adjusting, a rotating unit for rotating the light irradiation unit, and the like. However, the combination of such lenses is not only expensive, but also has to adjust the distance of the lens for each LED module, there is a problem that the structure is very complicated.
도 2는 종래의 LED 조명기구의 조명원리를 나타낸 모식도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 반구형 도명 하우징과, 중심에 다수의 LED를 중첩시켜 조명방향으로 배열하고, 측면부에 상기 LED에서 발광된 빛을 반사시키는 리플렉터로 구성된다. 보다 구체적으로, 다수의 발광다이오드를 이용함으로써, 연색성, 조도 및 색온도를 다양하게 조절 가능한 구조이고, 어레이 광원 모듈과 입사된 광을 전방으로 반사시킬 수 있도록 계단 형태의 단면이 구비된 리플렉터, 광원모듈을 수직상으로 승하강시키는 승강하부 등으로 구성된다. 그러나, 도 2에 나타낸 종래의 LED 조명기구는 초점을 변경할 수 없다는 단점이 있다.
Figure 2 is a schematic diagram showing the lighting principle of a conventional LED lighting fixture. As shown in Fig. 2, the hemispherical shape housing is composed of a reflector which overlaps a plurality of LEDs in the center and is arranged in an illumination direction and reflects the light emitted from the LEDs on the side part. More specifically, by using a plurality of light emitting diodes, the structure can be variously adjusted color rendering, illuminance and color temperature, reflector, light source module having a stepped cross-section to reflect the light source and the incident light to the array light source module And an elevating lower portion for elevating and lowering vertically. However, the conventional LED luminaire shown in Figure 2 has the disadvantage that the focus cannot be changed.
도 3은 종래의 LED 조명기구의 포커싱 구조 원리를 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래의 조명기구의 광 경로는 조사지점과의 거리만큼의 반경을 가지는 곡면의 하우징을 기본으로 한다. 이 경우 광학모듈 및 를 개별적으로 단차를 두어 배치해야 하므로 제작이 쉽지 않으며 곡면 특성상 제품의 깊이가 생기므로 전체적인 두께가 두꺼워지는 문제점이 있었다.
3 is a view showing a focusing structure principle of a conventional LED lighting fixture. As shown in Fig. 3, the light path of the conventional luminaire is based on a curved housing having a radius equal to the distance to the irradiation point. In this case, since the optical module and are to be placed separately, the manufacturing step is not easy, and because of the characteristics of the curved surface, there is a problem in that the overall thickness becomes thick.
이처럼 종래의 조명기구는 조명을 위한 렌즈 어레이가 매우 복잡하거나, 특정 거리에 초점을 맞출 수 있도록 하는 조정기구가 없고, 장치 구조가 복잡하여 단가가 매우 높다는 단점이 있다.As such, the conventional luminaire has a disadvantage in that the lens array for illumination is very complicated or there is no adjusting mechanism for focusing at a specific distance, and the unit structure is complicated and the unit price is very high.
등록실용신안 20-0463715 (A)Utility Model Registration 20-0463715 (A)
상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 용이하게 조명광의 포커싱 거리를 조절할 수 있고, 다양한 환경과 시술 또는 수술에 따라 적정한 조명을 효율적으로 수행할 수 있는 조명장치를 제공하고자 함이다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a lighting device that can easily adjust the focusing distance of the illumination light, and can efficiently perform the appropriate illumination according to various environments and procedures or surgery.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 인쇄회로 기판과, 상기 인쇄회로기판에 실장된 LED와, 상기 LED 상부에 위치하는 제1 확산렌즈와, 상기 LED 및 제1 확산렌즈의 측면 둘레를 감싸고, 수직 상방으로 직경이 커지는 구조의 상기 LED에서 입사된 광을 반사시키는 리플렉터로 구성되는 것으로, 반경이 서로 다른 원형라인을 따라 중심에서 대칭적으로 배치된 복수개의 LED 모듈; 상기 복수개의 LED 모듈 상부에 위치하고, 상부면이 중심에서 반경 방향으로 경사구조가 간격을 두고 다수 형성되는 초점렌즈와, 원 모양의 복수개의 홈이 형성되고, 하부면에 상기 LED 모듈의 원형라인 선상에 배치되는 복수개의 제2 확산렌즈로 구비되는 판렌즈; 및 상기 판렌즈 중심에 연장되어 설치되고, 상기 판렌즈를 회전시키는 레버를 포함한다.A feature of the present invention for solving the above problems is a printed circuit board, an LED mounted on the printed circuit board, a first diffuser lens positioned above the LED, and the side circumference of the LED and the first diffused lens A plurality of LED modules wrapped and symmetrically disposed at the centers along circular lines having different radii, the reflectors configured to reflect light incident from the LEDs having a vertically larger diameter; Located on top of the plurality of LED modules, a plurality of focus lenses and a plurality of circular grooves are formed on the top surface is formed in the radial direction at intervals from the center, a plurality of circular grooves, the lower line on the circular line of the LED module A plate lens having a plurality of second diffusion lenses disposed in the plate lens; And a lever extending in the center of the plate lens and rotating the plate lens.
여기서, 상기 제1 확산렌즈는 돔형 구조인 것이 바람직하고, 상기 제2 확산렌즈는, 상기 LED 모듈과 동일한 개수와 동일한 위치의 원형라인 선상에 배치되는 것이 바람직하며, 상기 LED 모듈은, 중심에서 제1 반경의 원형 라인에 3개의 LED 모듈을 상기 중심에서 동일 각도로 배치하고, 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경의 원형 라인에 상기 3개의 LED 모듈과 동일 각도에 각 2개씩 배치하고, 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경의 원형 라인에 9개의 LED 모듈을 등 간격으로 배치하는 것이 바람직하다.Preferably, the first diffusion lens has a dome-shaped structure, and the second diffusion lens is disposed on a circular line line having the same number and the same number as the LED module, and the LED module is formed at the center thereof. Three LED modules are arranged at the same angle in the center on the circular line of one radius, and each of the two LED modules is arranged at the same angle as the three LED modules on the circular line of the second radius larger than the first radius. It is preferable to arrange nine LED modules at equal intervals in a circular line of a third radius larger than two radii.
또한, 바람직하게는 상기 판렌즈에서, 상기 경사구조의 길이가 중심에서 반경 방향으로 짧아지는 것일 수 있고, 상기 경사구조의 경사각이 중심에서 반경 방향으로 커지는 것일 수 있다.In addition, preferably, in the plate lens, the length of the inclined structure may be shortened in the radial direction from the center, and the inclination angle of the inclined structure may be increased in the radial direction from the center.
더하여, 상기 원 모양의 제2 확산렌즈 각각은 상기 LED 모듈보다 면적이 넓은 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that each of the circular second diffusion lenses has a larger area than the LED module.
이와 같은 본 발명은 단순한 레버의 회동조작만으로 용이하게 조명광의 포커싱 거리를 조절할 수 있게 되어 다양한 환경과 시술 또는 수술에 따라 적정한 조명을 효율적으로 수행할 수 있는 조명장치를 제공할 수 있게 된다. The present invention can easily adjust the focusing distance of the illumination light by simply rotating the lever, it is possible to provide an illumination device that can efficiently perform the appropriate illumination according to various environments and procedures or surgery.
또한, 간단한 구성의 조합으로 다양한 색과 다양한 배열의 LED 광을 효율적으로 조명할 수 있고, 양질의 조명광을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 구성이 간단하여 단가를 낮출 수 있는 큰 장점이 있다.In addition, it is possible to efficiently illuminate a variety of colors and a variety of LED light by a combination of a simple configuration, not only to implement a high-quality illumination light, but also has a great advantage that can lower the unit price because of the simple configuration.
도 1은 종래의 치과용 LED 조명기구의 형상과(도 1의 (a)), 광원의 렌즈 조합 모식도를 나타낸 도면이고,
도 2는 종래의 LED 조명기구의 조명원리를 나타낸 모식도이고,
도 3은 종래의 LED 조명기구의 포커싱 구조 원리를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 구성중 판렌즈의 구조를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 렌즈 구조와 조명원리를 나타낸 모식도이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 판렌즈에서 제2 확산렌즈의 구조와 조명원리를 나타낸 모식도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 판렌즈 회동조작을 나타낸 모식도이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 판렌즈 회동조작에 의해 포커싱 된 조명광의 결과를 나타낸 사진이다.1 is a view showing the shape of the conventional dental LED lighting fixture (Fig. 1 (a)), the lens combination of the light source,
2 is a schematic diagram showing the lighting principle of a conventional LED lighting fixture,
3 is a view showing a focusing structure principle of a conventional LED lighting fixture,
4 is a view showing the configuration of a medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a view showing the structure of a plate lens in the configuration of a medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention,
6 is a schematic diagram showing a lens structure and a lighting principle of a medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention,
7 is a schematic diagram showing the structure and illumination principle of the second diffusion lens in the plate lens of the medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention,
8 is a schematic diagram showing the rotation of the plate lens of the medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention,
9 is a photograph showing the result of the illumination light focused by the plate lens rotation operation of the medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. In addition, parts denoted by the same reference numerals throughout the specification represent the same components.
본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
The expression "and / or" is used herein to mean including at least one of the components listed before and after. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations and elements referred to in the specification as " comprises "or" comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 4의 (a)는 LED 모듈의 배치 형상을 나타내고, 도 4의 (b)는 LED 모듈의 구성과, 판렌즈의 형상을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing the configuration of a medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 4A shows the arrangement of the LED module, and Fig. 4B shows the structure of the LED module and the shape of the plate lens.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명기구는, 인쇄회로 기판과, 상기 인쇄회로기판(110)에 실장된 LED(120)와, 상기 LED(120) 상부에 위치하는 제1 확산렌즈(130)와, 상기 LED 및 제1 확산렌즈(130)의 측면 둘레를 감싸고, 수직 상방으로 직경이 커지는 구조의 상기 LED(120)에서 입사된 광을 반사시키는 리플렉터(140)로 구성되는 것으로, 반경이 서로 다른 원형라인을 따라 중심에서 대칭적으로 배치된 복수개의 LED 모듈(100); 상기 복수개의 LED 모듈(100) 상부에 위치하고, 상부면이 중심에서 반경 방향으로 경사구조가 간격을 두고 형성되는 초점렌즈(210)와, 원 모양의 복수개의 홈이 형성되고, 하부면에 상기 LED 모듈의 원형라인 선상에 배치되는 복수개의 제2 확산렌즈(230)로 구비되는 판렌즈(200); 및 상기 판렌즈(200) 중심에 연장되어 설치되고, 상기 판렌즈(200)를 회전시키는 초점을 조절시키기 위한 레버(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 4, the medical lighting device according to the embodiment of the present invention includes a printed circuit board, an
이처럼, 본 발명이 실시예는 중심에서 다수의 원형라인에 배치된 LED 모듈(100)과, 상기 LED 모듈(100) 상부에 확산렌즈와 초점렌즈(210)가 조합된 판렌즈(200) 및 상기 판렌즈(200)를 회전할 수 있는 레버(300)로 구성되어, LED 모듈(100)에서 발생된 광의 조명 효율을 높이고, 특정한 거리로 초점을 변경할 수 있게 되어, 다양한 환경과 시술 상태에 따라 용이하게 초점 조명이 가능한 의료용 조명장치를 제안한다.As described above, the embodiment of the present invention is the
LED 모듈(100)은 원형의 베이스 판에 인쇄회로기판(110)과, 상기 인쇄회로기판(110)에 실장되는 LED, 상기 LED에서 발광된 빛을 확산하는 제1 확산렌즈(130) 및 상기 발광된 빛을 반사시키는 리플렉터(140)로 구성된 복수개의 LED 모듈(100)이 상기 베이스 판의 중심에서 서로다른 반경을 갖는 원형라인에 상기 중심에서 대칭적으로 배치되는 구조로 되어 있다.The
여기서, LED 모듈(100)의 구조는 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, LED에서 발광된 빛이 상기 LED 상부에 위치한 돔형 구조의 제1 확산렌즈(130)에 의해 확산되고, 확산된 빛 중에서 측면부로 향하는 빛은 다시 그릇의 측면 형상으로 경사진 구조의 리플렉터(140)에 의해 반사되어 전면으로 조명된다. 그리고, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, LED 모듈(100)의 배치구조는 원형의 베이스 판의 중심에서 서로 다른 반경의 원형라인에 따라 중심에서 대칭적으로 배치함으로써, 균일한 조명광을 구현할 수 있고, 회전 변화에도 안정적인 조명광을 구현할 수 있게 된다.Here, the structure of the
배치형상은 중심에서 서로 다른 반경의 원형라인에 따라 대칭인 것이 바람직하다. 이는 조명광의 균일성을 높이기 위한 것이고, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1 반경의 원형라인에 3개의 LED를 대칭적으로 배치하고, 제1 반경보다 큰 제2 반경의 원형라인에 배치하되, 중심으로부터 상기 3개의 LED모듈을 연결하는 라인선상에 각각 2개의 LED를 대칭적으로 배치하는 것이 가능하며, 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경의 원형라인에 9개의 LED 모듈(100)을 등간격으로 배치하는 것도 가능하다. 그 외에도 조명의 효율과 균일성을 위한 배치이면 모두 가능함은 물론이다.The arrangement is preferably symmetrical along circular lines of different radii at the center. This is to increase the uniformity of the illumination light, and as shown in FIG. 4A, three LEDs are symmetrically disposed on the circular line of the first radius, and the circular lines of the second radius larger than the first radius are symmetrically disposed. Arrangement, but it is possible to symmetrically arrange two LEDs on the line line connecting the three LED modules from the center, nine
그리고 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, LED 모듈(100) 상부에 판렌즈(200)가 설치되는데, 판렌즈(200)는 상부면이 중심에서 반경 방향으로 경사구조가 간격을 두고 형성되는 초점렌즈(210)와, 원 모양의 복수개의 홈이 형성되고, 하부면에 상기 LED 모듈(100)과 동일 위치에 배치되는 제2 확산렌즈(230)로 구비된다. 여기서, 경사구조는 리플렉터(140)에 의해 반사된 빛이 대상체에 포커싱 되도록 하는 구조이고, 제2 확산렌즈(230)는 경사구조에 의해 포커싱 된 광이 다시 LED 모듈(100) 위치에서 확산시키도록 하여 거리에 따른 포커싱을 할 수 있는 구조를 제안한다.
And, as shown in Figure 4 (b), the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 구성중 판렌즈(200)의 구조를 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 판렌즈(200)는 LED 모듈(100)에서 발생된 광을 확산과 포커싱을 통해 의료 시술에서 선택적이고 효율적인 조명을 구현할 수 있는 구조를 제안한다.5 is a view showing the structure of the
먼저, 판렌즈(200)에서 포커싱 기능을 수행하는 경사구조를 살펴보면, 도 5의 (a)는 경사구조가 형성된 판렌즈(200)의 측면도를 나타내고, 도 5의 (b)는 평면도를 나타낸다. 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 경사구조는 상부면이 중심에서 반경 방향으로 간격을 두고 다수 형성되는데, 이는 LED 모듈(100)의 리플렉터(140)에서 반사된 광이 다시 조명방향으로 전환시키는 포커싱 기능을 수행하게 된다. 즉, 경사진 각에 의해 조명방향으로 리플렉터(140)에 의해 반사된 LED 광을 전환시키는 것이다.First, looking at the inclined structure that performs the focusing function in the
그리고, 상기 판렌즈(200)에서 상기 다수의 경사구조 각각의 길이는 중심에서 반경 방향으로 갈수록 짧아지는 것이 바람직하고, 상기 경사구조의 경사각은 중심에서 반경 방향으로 갈수록 커지는 것이 바람직하다. 이는 중심에서 멀어질수록 리플렉터(140)에서 반사되어 상기 판렌즈(200)의 경사구조로 입사되는 입사각이 커지기 때문에 상기 경사구조의 경사각을 반경방향으로 커지는 구조이어야 하고 길이도 짧아져야 조명방향으로 상기 LED 모듈(100)에서 발생된 광을 전환시켜 포커싱 할 수 있기 때문이다.In addition, the length of each of the plurality of inclined structures in the
또한, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 판렌즈(200)의 하부면에는 LED 모듈(100)과 동일한 배치되는 원모양으로 다수의 홈이 형성된 복수개의 제2 확산렌즈(230)가 형성되고, 중심에는 상기 판렌즈(200)를 회전시킬 수 있는 레버(300)가 설치된다. 이와 같은 구조는 상기 레버(300)에 의해 판렌즈(200)가 회전하게 되고, 판렌즈(200)의 회전에 따라 상기 제2 확산렌즈(230)가 상기 LED 모듈(100)에 동일한 위치에 놓일 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 5C, a plurality of
레버(300)의 조작으로 판렌즈(200)가 회전하여 상기 LED 모듈(100) 상부에 상기 제 확산렌즈의 위치가 일치하게 되면, 오목형 홈에 의해 다시 LED 광을 확산하게 되어, 일치하지 않는 경우보다 더 확산된 조명광이 형성되고, 보다 먼거리에 초점을 맞출 수 있게 된다. 즉, 상기 판렌즈(200)의 회동조작으로 포커싱 거리를 용이하게 선택할 수 있게 된다.
When the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 렌즈 구조와 조명원리를 나타낸 모식도이다. 도 6의 (a)는 인쇄회로기판상에 제1 확산 렌즈를 포함하는 LED 모듈의 광학계를 나타낸 도명이고, 도 6의 (b)는 판렌즈에서 초점렌즈의 구조와 조명원리의 나타낸 모식도이다.6 is a schematic diagram showing a lens structure and a lighting principle of a medical lighting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6A is a diagram illustrating an optical system of an LED module including a first diffusing lens on a printed circuit board, and FIG. 6B is a schematic diagram showing a structure of a focus lens and an illumination principle in a plate lens.
본 발명의 실시예는 판렌즈 광학계를 도입함으로써 조사면에 집광을 시키는 것이 가능하고, 중심에서 가까운 부분과 먼 부분의 형상을 다르게 하여 최종적으로 조사면에 각 광학 모듈의 중심축이 일치되는 구조를 나타낸다. In the embodiment of the present invention, it is possible to focus the irradiation surface by introducing a plate lens optical system, and the structure of the central axis of each optical module is finally matched to the irradiation surface by varying the shape of the portion near and far from the center. Indicates.
도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 하나의 원형 PCB 기판에 중심에서 대칭적으로 LDE 모듈을 분산 배치하여 조명의 균일성을 도모하고, LED 모듈은 LED, 제1 확산렌즈, 리플렉터로 구성된 광학계를 이루어 조명효율을 높이는 구조이다. 그리고, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 중심에서 반경 방향으로 경사각을 갖는 원형 띠 구조가 일정 간격으로 형성된 초점렌즈(210)를 구비하는 판렌즈를 형성함으로써, 복수개의 LED 모듈(100)에서 조사된 광이 특정한 거리로 용이하게 초점이 형성될 수 있는 광학 구조를 제안한다.
As shown in (a) of FIG. 6, the LDE module is symmetrically disposed at the center on one circular PCB substrate to achieve uniformity of illumination, and the LED module is an optical system including an LED, a first diffusion lens, and a reflector. This is a structure to increase the lighting efficiency. And, as shown in Figure 6 (b), in the embodiment of the present invention by forming a plate lens having a
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 조명장치의 판렌즈에서 제2 확산렌즈의 구조와 조명원리를 나타낸 모식도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 판렌즈의 후면에 제2 확산렌즈(230) 구조를 형성하여 조사패턴의 확대가 가능한 구조를 제안하는 것이고, 판렌즈에서 제2 확산렌즈(230) 영역을 설정하여 판렌즈의 회전에 의해 패턴의 확대 조절이 가능하도록 함으로써, 종래의 기계적인 조절에 비해 별도의 부품이 필요 없이 간편하게 조절가능 하다는 장점이 있다.7 is a schematic diagram showing the structure and illumination principle of the second diffusion lens in the plate lens of the medical lighting apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the structure of the
즉, 인쇄회로기판에 배치된 복수개의 LED 모듈 상부에 위치하는 판렌즈의 하부면에 상기 LED 모듈이 배치되는 원형라인 선상에 복수개의 홈구조를 갖는 제2 확산렌즈(230)를 다수 배치함으로써, 상기 판렌즈의 중심에 구비된 레버의 회동으로 상기 LED 모듈과 일치되는 제2 확산렌즈(230) 개수가 달라지기 때문에, 제2 확산렌즈에 의한 조명광의 확산정도가 달라지게 되어, 선택적으로 확산 또는 패턴을 조절할 수 있게 된다. 여기서 제2 확산렌즈(230)의 개수와 위치는 필요에 따라 적정하게 선택할 수 있고, LED 모듈의 위치와 개수를 동일하게 맞추어 형성하는 것도 바람직하다.
That is, by arranging a plurality of
도 8은 판렌즈(200)의 회동조작을 나타낸 모식도이고, 도 9는 판렌즈(200)의 회동조작에 의해 포커싱 된 조명광의 결과를 나타낸 사진이다. 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 기본적인 위치는 LED 모듈(100)과 상기 제2 확산렌즈(230)의 위치는 동일하지 않아, LED 모듈(100)에서 발생된 LED 광은 상기 판렌즈(200)의 초점렌즈(210)(경사구조)만을 대부분 통과하게 되어 포커싱 영역이 좁다. 8 is a schematic diagram showing the rotation operation of the
그러나, 레버(300)를 약 60도 회전하면 상기 LED 모듈(100)과 상기 제2 확산렌즈(230)가 동일 위치에 놓이게 되어, 다시 LED 모듈(100)에서 발생된 광이 확산하게 되므로 초점거리가 길어지게 된다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 60도 회전한 경우, 조명광이 더 확산되어 있음을 알 수 있다. However, when the
예를 들어, 치과용 조명장치에 있어서, 구강에 조명광이 조사되어도 구강의 크기가 작아 많은 빛이 구강 내로 유입되지 못하며, 구강 주변이 상대적으로 밝아 어금니 쪽이 어둡게 느껴져 포커싱 조절 기능이 없으면 무영효과가 낮지만, 본 발명의 실시예에 따른 조명장치를 사용하면, 용이하게 포커싱을 조절할 수 있게 되어 의료시술 또는 수술에 훌륭한 조명기능을 수행할 수 있게 된다.
For example, in the dental lighting device, even when the illumination light is irradiated to the oral cavity, the small size of the oral cavity does not allow much light to flow into the oral cavity. Although low, using the lighting device according to an embodiment of the present invention, it is possible to easily adjust the focusing can perform a good lighting function for medical procedures or surgery.
이처럼 본 발명의 실시예는 단순한 레버(300)의 회동조작만으로 용이하게 조명광의 포커싱 거리를 조절할 수 있게 되어 다양한 환경과 시술 또는 수술에 따라 적정한 조명을 효율적으로 수행할 수 있는 조명장치를 제공할 수 있게 된다. 그리고, 제1 확산렌즈(130), 리플렉터(140), 판렌즈(200)의 초점렌즈(210) 및 제2 확산렌즈(230)의 조합으로 다양한 색과 다양한 배열의 LED 광을 효율적으로 조명할 수 있고, 양질의 조명광을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 구성이 간단하여 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
Thus, the embodiment of the present invention can easily adjust the focusing distance of the illumination light only by the simple rotation of the
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with it will know easily.
100: LED 모듈, 110: 인쇄회로기판, 120: LED, 130: 제1 확산렌즈,
140: 리프렉터, 200: 판렌즈, 210: 초점렌즈, 230: 제2 확산렌즈,
300: 레버100: LED module, 110: printed circuit board, 120: LED, 130: first diffusion lens,
140: a collector, 200: a plate lens, 210: a focus lens, 230: a second diffusion lens,
300: lever
Claims (7)
상기 인쇄회로기판에 실장된 LED와, 상기 LED 상부에 위치하는 제1 확산렌즈와, 상기 LED 및 제1 확산렌즈의 측면 둘레를 감싸고, 수직 상방으로 직경이 커지는 구조의 상기 LED에서 입사된 광을 반사시키는 리플렉터로 구성되는 것으로, 반경이 서로 다른 원형라인을 따라 중심에서 대칭적으로 배치된 복수개의 LED 모듈;
상기 복수개의 LED 모듈 상부에 위치하고, 상부면이 중심에서 반경 방향으로 경사구조가 간격을 두고 다수 형성되는 초점렌즈와, 원 모양의 복수개의 홈이 형성되고, 하부면에 상기 LED 모듈의 원형라인 선상에 배치되는 복수개의 제2 확산렌즈로 구비되는 판렌즈; 및
상기 판렌즈 중심에 연장되어 설치되고, 상기 판렌즈를 회전시키는 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명장치.
One printed circuit board;
LEDs mounted on the printed circuit board, a first diffusion lens positioned above the LEDs, and light incident from the LEDs having a diameter vertically upwardly wrapped around side surfaces of the LEDs and the first diffusion lenses. Comprising a reflector for reflecting, a plurality of LED modules are arranged symmetrically in the center along a circular line having a different radius;
Located on top of the plurality of LED modules, a plurality of focus lenses and a plurality of circular grooves are formed on the top surface is formed in the radial direction at intervals from the center, a plurality of circular grooves, the lower line on the circular line of the LED module A plate lens having a plurality of second diffusion lenses disposed in the plate lens; And
And a lever extending and installed in the center of the plate lens, the lever rotating the plate lens.
상기 제1 확산렌즈는 돔형 구조인 것을 특징으로 하는 의료용 조명장치.
The method of claim 1,
The first diffusion lens is a medical illumination device, characterized in that the domed structure.
상기 제2 확산렌즈는, 상기 LED 모듈과 동일한 개수와 동일한 위치의 원형라인 선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 의료용 조명장치.
3. The method of claim 2,
The second diffusing lens is a medical lighting device, characterized in that arranged on the line line of the same number and the same position as the LED module.
상기 LED 모듈은,
중심에서 제1 반경의 원형 라인에 3개의 LED 모듈을 상기 중심에서 동일 각도로 배치하고,
상기 제1 반경보다 큰 제2 반경의 원형 라인에 상기 3개의 LED 모듈과 동일 각도에 각 2개씩 배치하고,
상기 제2 반경보다 큰 제3 반경의 원형 라인에 9개의 LED 모듈을 등간격으로 배치하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명장치.
The method of claim 1,
The LED module,
Three LED modules are arranged in a circular line of a first radius in the center at the same angle in the center,
Two each at the same angle as the three LED modules in a circular line of a second radius larger than the first radius,
Medical lighting apparatus characterized in that the nine LED modules are arranged at equal intervals in a circular line of a third radius larger than the second radius.
상기 판렌즈에서,
상기 경사구조의 길이가 중심에서 반경 방향으로 짧아지는 것을 특징으로 하는 의료용 조명장치.
The method of claim 1,
In the plate lens,
Medical lighting apparatus, characterized in that the length of the inclined structure is shortened in the radial direction from the center.
상기 판렌즈에서,
상기 경사구조의 경사각이 중심에서 반경 방향으로 커지는 것을 특징으로 하는 의료용 조명장치.
The method of claim 5,
In the plate lens,
Medical inclination device, characterized in that the inclination angle of the inclined structure is increased in the radial direction from the center.
상기 원 모양의 제2 확산렌즈 각각은 상기 LED 모듈보다 면적이 넓은 것을 특징으로 하는 의료용 조명장치.
The method of claim 1,
And each of the circular second diffusion lenses has a larger area than the LED module.
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- 2012-06-26 KR KR1020120068641A patent/KR101320605B1/en active IP Right Grant
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