KR101479971B1

KR101479971B1 - 의료용 조명등

Info

Publication number: KR101479971B1
Application number: KR20130035229A
Authority: KR
Inventors: 윤재민; 심기봉; 최유복; 문창규
Original assignee: 주식회사 덴티스
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2015-01-09
Also published as: KR20140119494A

Abstract

본 발명은 의료용 조명등에 관한 것으로, 반구형 헤드 하우징; 상기 헤드 하우징 내부에 삽입되어 장착되는 컨트롤 보드; 상기 컨트롤 보드와 연결되는 기판과, 메트릭스 형태로 상기 기판에 실장되어 배열된 다수의 LED와, 상기 기판과 결합되는 것으로, 상기 각 LED가 바닥 중심에 위치되고, 상기 LED에서 발생되는 광을 반사시키는 다수의 그릇 모양으로 형성된 반사부와, 상기 반사부 하부에서 연장되어 상기 반사부 바닥 중심에 위치시키고, 상기 LED 상부로 이격되어 상기 LED에서 발생된 수직광을 차단하는 수직 차단부로 구성된 리플렉터를 포함하는 광원 모듈; 및 상기 반사부 전면에 장착되는 광 확산 렌즈부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 의료용 조명등 광원모듈은 조명광이 다수의 LED에서 발생되는 수직광에 의한 밝은 광점을 제거하고, 일정한 거리에서 초점영역이 넓게 형성되며, 보다 많은 광원의 광이 분산되도록 하여 중첩시킴으로써, 색분리를 저감하고 연색성 및 균일성을 높일 수 있는 조명광을 제공할 수 있다. 또한, 조명효율을 높이고, 간단한 구조로 제조단가를 낮출 수 있는 큰 장점이 있다.

Description

의료용 조명등{lighting source module for medical treatment}

본 발명의 조명등 광원모듈에 관한 것으로, 조명광이 색 분리를 저감하고, 연색성 및 균일성이 높고, 조명효율이 높은 의료용 조명등에 관한 것이다.

일반적으로 조명등은 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 어두운 곳에서도 물체를 식별할 수 있도록 하는 외에도 최근에는 실내 장식이나 아늑한 분위기 등을 연출하기 위해서도 많이 이용되고 있다. 이러한 조명등은 여러 가지 형태로 제조되고 있으며, 종래에는 백열등을 이용하거나 형광등을 이용한 조명 기구가 주로 사용되어 왔다.

백열등은 제조비가 저렴하지만 전기에너지를 빛에너지로 변환함에 있어서 많은 열이 발생하게 되어 최근에는 형광등 사용이 지양되고 있고, 형광등은 백열등에 비해 에너지 전환 효율이 높아 전력 소비가 적지만 점등 시에 많은 시간이 소요되고 수명이 짧은 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 수명이 반영구적이고 낮은 전력으로 높은 조도를 얻을 수 있는 LED(발광 다이오드, Light Emitting Diode)가 개발되고 있다. LED 반도체의 빠른 처리 속도와 낮은 전력소모 등의 장점을 가지고 있고 환경 친화적이면서도 에너지 절약효과가 높아 차세대 전략제품으로 각광받고 있다.

LED 소자는 p형과 n형의 반도체의 접합으로 이루어져 있으며, 전압을 가하면 전자(electron)와 정공(hole)의 결합으로 반도체의 밴드갭(bandgap)에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 일종의 광전자 소자이다. 최근에는 다양한 색상의 LED가 개발되어 천연색의 디스플레이가 가능하여 옥외용 대형 전광판이나, 교통신호등, 자동차 계기판, 가전제품, 네온대체 간판, 의료장비, 경고 및 유도등과 같은 다양한 곳에 적용되고 있다.

도 1은 대한민국 등록실용신안 '20-0413523'에 개시된 종래의 엘이디를 이용한 조명등을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조명등을 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 조명등을 부분적으로 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 고안의 바람직한 제1 실시예인 엘이디를 이용한 조명등은 천정 등의 벽체에 고정되며 타 측면에 체결볼트(11a)가 돌출된 고정부재(11)와, 일측면이 개구된 내부 수용을 가지며 사각의 틀 형상을 갖고 체결볼트(11a)가 삽입되는 관통 홀(12a)이 형성되며 내부 수용공간에 외부전원과 연결되는 안정기(13)가 설치된 프레임(12)과, 프레임(12)의 네 모서리부에 각각 설치되고 서로 마주보는 측면부에 삽입 홈(13a)이 짝을 이루어 형성되며 중심부를 따라 관통된 체결 홀(13b)이 형성된 고정브라켓(13)과, 마주보는 고정브라켓(13)의 삽입 홈(13a)에 그 양 끝단부가 삽입되는 간격판(14)과, 프레임(12)의 네 모서리부를 관통하고 고정브라켓(13)의 체결 홀(13b)을 통해 돌출된 볼트(15)에 체결되는 암나사(16a)가 중앙부에 형성되어 고정브라켓(13) 및 간격판(14)을 덮어 고정시키는 고정핀(16)과, 안정기(13)에 전기적으로 연결되어 빛을 발산하는 다수개의 엘이디(21)가 일측면에 장착되고 체결볼트(11a)가 관통되는 관통 홀(20a)이 형성되며 타측면에는 네 모서리부에 자석(22)이 장착된 인쇄회로기판(20)과, 엘이디(21)가 부착된 인쇄회로기판(20)의 일측면에 부착되고 각각 의 엘이디(21)를 둘러싸며 정면 투영 시 엘이디(21)를 중심으로 점점 그 단면이 확대되는 사각 뿔 형상을 이루도록 기울어진 반사면(23a)이 형성된 반사판(23)과, 체결볼트(11a)가 관통되는 관통 홀(25a)이 형성되고 인쇄회로기판(20)을 복개하며 빛이 투과되는 투과부재(25)와, 체결볼트(11a)의 끝단부에 체결되어 투과부재(25)를 고정할 수 있도록 중앙부에 암나사(26a)가 형성된 고정판(26)으로 이루어진다.

상기 투과부재(25)는 반투명체로 이루어지거나, 다양한 색상이 프린팅 되거나, 빛이 난반사 될 수 있도록 울퉁불퉁한 표면으로 이루어질 수도 있으나, 편평한 투명체로 이루어지는 것이 바람직하며, 사용자의 취향에 따라 교체가 가능하게 구성된다.

그러나 이와 같은 종래의 LED 조명등 광원의 경우, LED에서 발생하는 수직광으로 인해 조명영역에 밝은 점이 LED 숫자만큼 나타나기 때문에, 의료용으로 사용되거나, 특정한 지점에 대한 균일한 조명광을 형성할 필요가 있는 영역에서는 상기 종래의 LED 조명등에서 나타나는 밝은 점이 분포된 조명에 의한 연색성 및 균일성이 떨어지는 문제점이 있었다. 그리고, 원뿔 모양의 반사면은 다수의 LED 광의 반사 영역이 넓어져 특정한 영역의 포커싱이 어렵다는 문제점이 있다.

특히, LED는 청색과 노란색과의 파장 간격이 넓어서 색 분리로 인한 섬광효과(Halo effect)로 인해 색 좌표가 동일한 백색 LED의 양산에 어려우며, 또한 조명 광원에서 중요한 변수인 상관 색온도(Correlated Color Temperature: CCT)와 연색평가지수(Color Rendering Index: CRI)의 조절도 매우 어려워 세밀한 색 구분을 필요로 하는 의료용 조명등에 직접 적용하기 힘든 단점이 있다.

상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 색 분리를 저감하고, 연색성 및 균일성이 높은 조명광을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 조명효율을 높이고, 간단한 구조로 제조단가를 낮출 수 있는 의료용 조명등을 제공하고자 함이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 반구형 헤드 하우징; 상기 헤드 하우징 내부에 삽입되어 장착되는 컨트롤 보드; 상기 컨트롤 보드와 연결되는 기판과, 메트릭스 형태로 상기 기판에 실장되어 배열된 다수의 LED와, 상기 기판과 결합되는 것으로, 상기 각 LED가 바닥 중심에 위치되고, 상기 LED에서 발생되는 광을 반사시키는 다수의 그릇 모양으로 형성된 반사부와, 상기 반사부 하부에서 연장되어 상기 반사부 바닥 중심에 위치시키고, 상기 LED 상부로 이격되어 상기 LED에서 발생된 수직광을 차단하는 수직 차단부로 구성된 리플렉터를 포함하는 광원 모듈; 및 상기 반사부 전면에 장착되는 광 확산 렌즈부를 포함한다.

여기서, 상기 반사부는 인접한 반사부가 적어도 한쌍의 테두리 일부가 중첩되는 경계부를 이루고, 상기 경계부는 오목한 모양인 것이 바람직하고, 상기 반사부에서 광을 반사시키는 반사면이 수평 및/또는 수직방향으로 다수의 곡률 반경을 갖는 다수의 곡선 홈이 나란히 형성되어, 상기 반사면이 다수의 면으로 구성된 비대칭 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는 상기 수직 차단부는 상기 반사부의 하단부에서 연장되는 2개의 다리로 고정 연결되는 것일 수 있고, 상기 수직 차단부는, 디스크 형상으로, 상기 LED에서 발생된 수직광을 차단하는 것일 수 있다.

그리고, 상기 수직 차단부는, 하부면이 반구형으로 볼록한 면이고, 상기 볼록한 면은 상기 LED에서 발생된 광을 측면으로 반사시키는 반사물질로 코팅된 것이 바람직하고, 상기 반사부는, 직사각형의 지지판과, 바닥이 개방되고, 상기 지지판 하부로 오목하게 형성된 그릇 모양의 다수의 반사체로 구성된 것이 바람직하다.

더하여, 상기 컨트롤 보드와 기판 사이에 세라믹 히트싱크가 장착되는 것이 바람직하고, 상기 헤드 하우징은, 상기 반구의 양 측면에 회동 연결되는 "ㄷ"형 헤드암과, 상기 하우징 좌·우측에 상기 조명등의 각도를 자유롭게 조절하기 위한 핸들과, 상기 헤드암 중심에 연장되어 장착되는 레버형 메인 스위치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 광 확산 렌즈부는, 폴리카보네이트(PC)를 재질로 하는 것이 바람직하고, 상기 광 확산 렌즈부는, 원형 테두리 모양의 베젤(bezel)과, 상기 베젤에 장착되는 적색 계열의 폴리카보네이트(PC) 투명판으로 구성된 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 따른 의료용 조명등 광원모듈은 조명광이 다수의 LED에서 발생되는 수직광에 의한 밝은 광점을 제거하고, 일정한 거리에서 초점영역이 넓게 형성되며, 보다 많은 광원의 광이 분산되도록 하여 중첩시킴으로써, 색분리를 저감하고 연색성 및 균일성뿐만 아니라, 조명효율을 높이고, 간단한 구조로 제조단가를 낮출 수 있는 큰 장점이 있다.

도 1은 대한민국 등록실용신안 '20-0413523'에 개시된 종래의 엘이디를 이용한 조명등을 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 조명등을 분해하여 도시한 분해사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 조명등을 부분적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 관한 구성 결합도이고,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈에 관한 구성 결합도이고,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈의 구성 중 리플렉터의 구조를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈에서 반사부의 내측면의 패턴모양의 다양한 예를 나타내는 모식도이고,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈에서 반사부의 수직 차단부의 기능과 실시 예를 나타내는 모식도이고,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈을 통해 형성되는 조사광의 조명 모식도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.

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.

이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 관한 구성 결합도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등은 반구형 헤드 하우징(600); 상기 하우징에 삽입되어 장착되는 것으로, 기판(100)과, 메트릭스 형태로 상기 기판(100)에 실장되어 배열된 다수의 LED(200)와, 상기 각 LED(200)를 바닥 중심에 위치시키고, 상기 LED(200)에서 발생되는 광을 반사시키는 다수의 그릇 모양으로 형성된 반사부(310)와, 상기 반사부(310) 하부에서 연장되어 상기 반사부(310) 바닥 중심에 위치시키고, 상기 LED(200) 상부로 이격되어 상기 LED(200)에서 발생된 수직광을 차단하는 수직 차단부(330)로 구성된 리플렉터(300)를 포함하는 광원모듈과, 상기 반사부 전면에 장착되는 광 확산 렌즈부(400)를 포함하여 구성된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예는 반구형 헤드 하우징에 컨트롤 보드와, 광원모듈 및 광 확산렌즈가 장착되는 것으로, 광원 모듈은 다수의 LED(200) 나란히 배열되어 실장된 기판(100) 상부에 다수의 그릇 모양의 반사부(310)가 하나의 모듈로 형성된 리플렉터(300)를 체결하여 구성된 것으로, 상기 반사부(310) 하단부 중심에 LED(200)의 수직광을 차단하기 위한 수직 차단부(330)가 상기 LED(200)의 상부에 이격되어 형성됨으로써, 다수의 LED(200) 광원의 수직광에서 발생하는 밝은 점을 제거하고, 조명광의 색 분리를 저감하고 균일성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 광 확산 렌즈를 통해 연색성을 높일 수 있는 의료용 조명등을 제안한다.

여기서, 기판(100)은 폴리카보네이트(PC)B 기판(100)으로 LED(200)가 다수개가 나란히 메트릭스 형태로 배열되어 있고, 이 기판(100) 상부에 리플렉터(300)가 체결되어 결합되는 구조이다. 리플렉터(300)는 본 발명의 핵심적 구성으로, 직사각형 모양의 지지판과, 지지판에서 LED(200) 상부 방향으로 오목하고, 바닥이 개방되어 있으며, LED(200)가 바닥 중심부에 위치하도록 형성된 다수의 반사부(310)와, 상기 반사부(310) 둘레에서 연장되어 상기 LED(200)의 상부에 이격되어 위치되고, LED(200)에서 발생하는 수직광을 차단하는 수직 차단부(330)로 구성된다.

그리고 리플렉터(300) 상부에는 LED에서 발생되어 반사부에서 반사된 광이 더욱 확산하고, 연색성을 높일 수 있도록 폴리카보네이트(PC) 재질의 광 확산렌즈를 장착한다. 여기서, 연색성(Color Rendering Index)은 조명이 물체의 색감에 영향을 미치는 현상으로, 같은 색도의 물체라도 어떤 광원으로 조명해서 보느냐에 따라 그 색감이 달라진다.

본 발명의 실시 예에 적용되는 LED는 색을 필요로 하는 조명응용에 매우 효과적이고, 백색광원과 색이 있는 유리나 플라스틱 필터 또는 렌즈 등을 사용하는 기존의 간판이나 신호등과는 달리 고유한 파장대를 발광하는 색 필터가 필요 없다. 그러나 LED는 청색과 노란색과의 파장 간격이 넓어서 색 분리로 인한 섬광효과(Halo effect)로 인해 색 좌표가 동일한 백색 LED의 양산에 어려우며, 또한 조명 광원에서 중요한 변수인 상관 색온도(Correlated Color Temperature: CCT)와 연색평가지수(Color Rendering Index: CRI)의 조절도 매우 어려운 단점이 있다.

이에 본 발명의 실시 예에서는 이와 같은 LED 광원이 연색성이 떨어지는 문제점을 보완하기 위해, 리플렉터(300) 상부에 적색 계열의 광 확산 렌즈부(400)를 장착하여 반사부(310)를 통해 반사된 광의 발광 스펙트럼을 넓혀 연색성을 높이도록 한다.

여기서, 광 확산렌즈부(400)는 상기 광 확산렌즈부(400)는, 원형 테두리 모양의 베젤(bezel)(430)과, 상기 베젤(430)에 장착되는 적색 계열의 폴리카보네이트(PC) 투명판(410)으로 구성된다. 즉, PC 재질로 하는 적색 계열의 투명판(410)으로 상기 LED 반사광을 확산시키고, 적색 계열의 필터를 통해 청색과 노란색의 파장 간격을 좁혀 조명광에 의한 물체의 색감인 연색성을 높일 수 있게 되어, 의료용 조명등으로서의 기능을 높일 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 조명등은 광원모듈에서 리플렉터(300)를 통해, 다수개의 LED(200)에서 발생된 광량 중에 수직 방향의 광량은 상기 수직 차단부(330)에 의해 차단되고, 일정한 각도로 측면으로 조사되는 측면광은 반사부(310)의 내측면인 반사체에서 반사되어 전방으로 조사되도록 하는 광원모듈로 구성되고, 이 광원모듈에서 조사되는 조명광은 상기 리플렉터 전방에 장착되는 광 확산렌즈를 투과하게 되면서, 색분리 현상이 적고 패턴의 균일성 및 연색성이 높은 조명광을 제공할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 반구형 헤드 하우징(600)은 상기 반구의 양 측면에 회동 연결되는 "ㄷ"형 헤드암(630)과, 반구형 케이스에 좌?우측에 상기 조명등의 각도를 자유롭게 조절하기 위한 핸들(670)고, 상기 헤드암 중심에 연장되어 장착되는 레버형 메인 스위치(650)를 포함하여 구성된다. 즉, 사용자가 조작하기 쉽고, 조명등의 자유로운 위치 조작이 가능하도록 하는 구조를 제안한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈의 구성 중 리플렉터(300)의 구조를 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 리플렉터(300)는 직사각형 모양의 지지판과, 하부가 개방된 그릇모양의 반사부(310)가 다수개 나란히 형성되고, 각 반사부(310) 하부에서 'ㄱ'자 모양의 2개의 다리로 연결되어 바닥에서 상부 방향으로 이격되어 하부에 위치하는 LED(200)에서 발생되는 수직광을 차단하는 수직 차단부(330)로 구성된다.

여기서, 반사부(310)는 하부가 개방된 오목한 그릇 모양의 반사물질로 코팅된 반사체로 구성되고, 반사체, 즉 반사부(310)의 내측면은 다수의 곡률반경을 갖는 곡선 홈(315)이 나란히 수평 및/또는 수직방향으로 형성된 것이 바람직하다. 이는 LED(200)에서 발생된 측면광이 반사체에 반사되는 경우, 각각의 반사면이 매끄럽게 균일하게 되면, 수직 차단부(330)에 의해 수직광이 차단되어 나타나는 그림자가 형성될 확률이 높아지게 되기 때문에, 반사면의 경사각을 조금씩 달리할 수 있도록 다수의 반사면을 형성하는 것이 바람직하기 때문이다.

그리고, 반사부(310)는 인접하여 경계부가 형성된 한쌍의 반사부(310)가 횡 방향으로 나란히 배열된 구조가 바람직하고, 경계부는 오목한 모양으로 반사부(310) 상이의 경계 턱을 낮추어 각각의 LED(200) 광이 각 조명 영역으로 겹쳐지도록 하여 조명광의 색분리를 저감하고, 조명 패턴의 균일성을 높일 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈에서 반사부(310)의 내측면의 패턴모양의 다양한 예를 나타내는 모식도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광원모듈에서 LED(200)에서 발생된 광을 반사시키는 반사부(310)의 내측면인 반사체는 다수의 곡률 반경을 갖는 곡선 홈(315)이 수평 방향으로 나란히 형성 되거나(도 5의 (a)), 수직 방향으로 나란히 형성되거나(도 5의 (b)), 수평 및 수직 방향으로 교차 형성된(도 5의 (c)) 것일 수 있다.

이처럼 다양한 패턴의 곡선 홈을 형성하게 되면, 반사면이 각각 다른 틸팅각을 갖는 반사면을 형성하게 되어 보다 LED(200) 반사광의 분산효과를 높여 조명광의 색분리를 저감하고, 조명 패턴의 균일성을 높일 수 있게 된다.

즉, 매끄럽게 오목한 내측면을 형성하게 되면 LED(200)에서 조사되는 측면광의 각도에 따라 일정하게 반사되어 조명영역에 조사되기 때문에, 조명영역의 조명광 패턴이 중심에 수직 차단부(330)에 의해 형성된 원형의 그림자가 형성되고, 도넛 모양의 조명광이 형성될 가능성이 높아지게 되어, 연색성 및 균일성이 떨어지게 된다. 이에 본 발명의 실시 예에서는 반사부(310)의 내측면인 반사체에 반사각이 달라지는 다수의 반사면을 형성하도록 하기 위해 다수의 곡률 반경을 갖는 곡선 홈(315)을 나란히 수평 및/또는 수직방향으로 형성하도록 함으로써, 반사광의 분산효과를 높여 중심에 그림자를 제거하여, 조명광의 색분리를 저감하고 조명 패턴의 균일성을 높이는 효과를 가져올 수 있는 구조를 제안한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈에서 반사부(310)의 수직 차단부(330)의 기능과 실시 예를 나타내는 모식도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, LED(200) 상부에 이격되어 형성된 수직 차단부(330)가 디스크 모양(도 7의 (a))일 수 있고, 반구형 모양(도 7의 (b))일 수 있다.

도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 반사부(310)의 개방된 하부 모서리로 연결된 'ㄱ'자 모양의 2개의 다리를 통해 LED(200) 상부에 이격되어 위치되는 디스크 모양의 수직 차단부(330)가 형성된 구조는 LED(200)에서 발생된 수직광을 원천적으로 차단하게 되어, 수직광을 통해 형성되는 조명영역에서의 중심부 밝은 광점을 제거하게 된다. 밝은 광점의 제거에 따른 그림자의 형성은 반사부(310)의 반사체에 의해 측면광을 초점거리 영역에서 서로 조명광이 융합되도록 하여 제거할 수 있다.

도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 반사부(310)의 개방된 하부 모서리로 연결된 'ㄱ'자 모양의 2개의 다리를 통해 LED(200) 상부에 이격되어 위치되는 아래로 볼록한 반구형 모양의 수직 차단부(335)가 형성된 구조는 LED(200)에서 발생된 수직광을 반사물질이 코팅된 볼록한 면을 통해 측면으로 반사시키고, 다시 측면의 반사체에 의해 전방으로 조사되는 구조를 제안한다.

도 7의 (b)에서 나타낸 실시 예는 도 7의 (a)의 실시 예와 달리, 수직 차단부(335)가 LED(200)에서 발생된 수직광을 원천적으로 차단하는 것이 아니라, 볼록한 반사면을 통해 반사부(310)의 내측면인 반사체로 반사시키고, 다시 반사체에서 전방으로 반시시키는 구조를 제안함으로써, LED(200) 측면광을 통해 반사되어 조사되는 반사광(L)뿐만 아니라, LED(200) 수직광에 의한 반사광(L')을 다시 광원으로 활용할 수 있도록 하여 조명 효율을 높이고 조명 영역의 밝기 또는 조도를 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 의료용 조명등에 사용되는 광원모듈을 통해 형성되는 조사광의 조명 모식도이다. 도 8의 (a)는 단일 광원 모듈일 때, 조사되는 조명광의 패턴을 나타낸 것이고, 도 8의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 조명등 광원모듈에서 반사부(310)가 인접하여 경계부가 형성된 한쌍의 광원의 조명 패턴과 이격되어 형성된 광원 사이에 형성된 조명패턴에서 포커싱 및 중첩영역을 나타내는 모식도이다.

도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 단일 광원의 경우, 광원 및 리플렉터(300)의 모양에 따라 조명패턴이 형성되고 있지만, 조명광이 연색성 및 균일성이 다소 떨어지지만, 중심부에 수직 차단부(330)에 의한 그림자가 형성되지 않음이 명백하게 나타나 있다. 이는 반사부(310)의 반사체에 의해 LED(200) 측면광이 반사되어 분산시키는 효과에 의해 중첩 부분이 형성되는 중심부에 밝은 조명광 패턴을 형성하고 있음을 명백히 알 수 있다.

도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 다수의 광원에 배열된 아세이 모듈인 경우 2가지 형태로 분석해 볼 수 있는데, 상단의 모식도는 본 발명의 실시 예에 따른 조명등 광원모듈에서 반사부(310)가 서로 일부 중첩되어 경계부가 형성된 한쌍의 광원모듈에서 형성된 조명 패턴을 나타내고, 하단의 모식도는 이격되어 있는 광원모듈 사이에서 형성되는 조명 패턴을 나타낸다.

경계부가 형성된 한쌍의 광원모듈은 중첩영역이 더 많이 형성되어 있음을 알 수 있고, 초점거리가 짧아지고 있으며, 이격되어 있는 광원모듈 사이에는 초점거리가 길어지고, 그 초점거리 영역에서 중첩되는 부분이 많이 형성되고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 조명패턴을 볼 때, 본 발명의 실시 예에 따른 조명등은 일정한 거리에서 초점영역이 넓게 형성되고, 보다 많은 광원의 광이 분산되고 중첩되어 색분리를 저감하고 균일성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 광 확산 렌즈로 인하여 연색성을 높일 수 있는 조명광을 제공할 수 있다. 또한, 조명효율을 높이고, 간단한 구조로 제조단가를 낮출 수 있는 큰 장점이 있다.

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.

100: 기판, 200: LED, 300: 리플렉터,
310: 반사부, 330: 수직 차단부
400: 광 확산 렌즈부, 410: 투명판, 430: 베젤,
500: 컨트롤 보드, 600: 반구형 헤드 하우징, 630: 헤드암,
650: 메인 스위치 670: 핸들

Claims

반구형 헤드 하우징;
상기 헤드 하우징 내부에 삽입되어 장착되는 컨트롤 보드;
상기 컨트롤 보드와 연결되는 기판과, 메트릭스 형태로 상기 기판에 실장되어 배열된 다수의 LED와, 상기 기판과 결합되는 것으로, 상기 각 LED가 바닥 중심에 위치되고, 상기 LED에서 발생되는 광을 반사시키는 다수의 그릇 모양으로 형성된 구조로, 상기 LED 광을 반사시키는 반사면이 수평 및 수직방향 중 적어도 어느 한 방향으로 다수의 곡률 반경을 갖는 다수의 곡선 홈이 나란히 형성되어 다수의 면으로 구성된 비대칭 패턴이 형성되는 반사부와, 상기 반사부 하부에서 연장되어 상기 반사부 바닥 중심에 위치시키고, 상기 LED 상부로 이격되어 상기 LED에서 발생된 수직광을 차단하는 수직 차단부로 구성된 리플렉터를 포함하는 광원 모듈; 및 상기 반사부 전면에 장착되는 광 확산 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제1항에 있어서,
상기 반사부는, 인접한 반사부가 적어도 한쌍의 테두리 일부가 중첩되는 경계부를 이루고, 상기 경계부는 오목한 모양인 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수직 차단부는 상기 반사부의 하단부에서 연장되는 2개의 다리로 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수직 차단부는, 디스크 형상으로, 상기 LED에서 발생된 수직광을 차단하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수직 차단부는, 하부면이 반구형으로 볼록한 면이고, 상기 볼록한 면은 상기 LED에서 발생된 광을 측면으로 반사시키는 반사물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사부는, 직사각형의 지지판과, 바닥이 개방되고, 상기 지지판 하부로 오목하게 형성된 그릇 모양의 다수의 반사체로 구성된 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제7항에 있어서,
상기 컨트롤 보드와 기판 사이에 세라믹 히트싱크가 장착되는 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제7항에 있어서,
상기 헤드 하우징은, 상기 반구의 양 측면에 회동 연결되는 "ㄷ"형 헤드암과, 상기 하우징 좌·우측에 상기 조명등의 각도를 자유롭게 조절하기 위한 핸들과, 상기 헤드암 중심에 연장되어 장착되는 레버형 메인 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제7항에 있어서,
상기 광 확산 렌즈부는, 폴리카보네이트(PC)를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.
제10항에 있어서,
상기 광 확산 렌즈부는, 원형 테두리 모양의 베젤(bezel)과, 상기 베젤에 장착되는 적색 계열의 폴리카보네이트(PC) 투명판으로 구성된 것을 특징으로 하는 의료용 조명등.