KR101581379B1 - 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 의료용 무영등의 광원을 LED등으로 하여 수술환경에 필요한 광량을 얻고, 수술 용도에 따른 광원의 색온도 조절이 가능하도록 구현하는 무영등으로서, 고출력 백색광 LED를 사용하여 LED 표면에 각각 다른 3종류의 포스포 형광물질을 도포해서 포스포 종류별 LED밝기를 각기 조절하여 색온도를 자유로이 조절이 가능 하도록 LED광원을 한 개의 패키지로 구성하여 색 조절시 색의 뭉침 현상없이 골고루 퍼져 혼합되도록 하여 전체 색온도 조절이 가능하며, 밝기 조절도 가능하도록 하는 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등에 관한 것이다.

Description

색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등{astral lamp possible Color temperature adjustment and Luminosity adjustment}

본 발명은 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 의료용 무영등의 광원을 LED등으로 하여 수술환경에 필요한 광량을 얻고, 수술 용도에 따른 광원의 색온도 조절이 가능하도록 구현하는 무영등으로서, 고출력 백색광 LED를 사용하여 LED 표면에 각각 다른 3종류의 포스포 형광물질을 도포해서 포스포 형광물질의 종류별 LED밝기를 각각 조절하여 색온도를 자유로이 조절 가능하도록 LED광원을 한 개의 패키지로 구성하여 색 조절시 색의 뭉침 현상없이 골고루 퍼져 혼합되도록 하여 전체 색온도 조절이 가능하며, 밝기 조절도 가능하도록 하는 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등에 관한 것이다.

무영등은 주로 수술용으로 사용되는 등으로서 대부분 할로겐 램프가 사용되고 있다.

할로겐 램프는 조사되는 광에 의해 발생되는 발열이 너무 커 할로겐 램프에서 출사되는 광을 수술 환자의 환부에 그대로 장시간 조사하면 노출된 혈관이 팽창하여 출혈량이 증가하는 문제점이 있다.

또한 수술실은 공조기를 이용하여 수술에 적합한 실내 온도인 20℃ 내외를 유지하도록 가동되나, 수술자는 통상 수술복, 가운, 수술모자 및 마스크를 착용한 상태이기 때문에 할로겐 램프로부터 광이 조사되는 영역에 인접한 부분은 국부적으로 온도가 상승하기 때문에 수술자의 작업피로를 증가시키는 문제점이 있다.

이러한 문제점 때문에 할로겐 램프에서 출사되는 광을 그대로 조사하지 않고 가시광선 이외의 광을 차단하는 콜드미러를 적용하는 경우가 대부분이나 구조가 복잡해지고 광이용 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

그 밖에도 시술자가 환자의 조직을 정확하게 구분하여 정밀한 시술을 수행할 수 있도록 하기 위해서는 광의 색온도 및 연색성도 매우 중요하다.

그런데, 할로겐 램프는 연색성 및 색온도의 조절이 용이하지 않는 단점이 있다.

한편, 플라즈마 램프를 적용한 무영등이 있으나, 가격이 비싸고 구조가 복잡하다.

또한, 이러한 할로겐램프 및 플라즈마 램프는 사용 수명이 짧은 단점이 있다.

따라서, 현재 상기한 문제점을 해결하기 위하여 엘이디램프를 이용한 무영등을 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

현재 많이 도입되고 있는 외과 수술용 무영등은 크게 두 가지로 할로겐램프와 LED램프이며, 할로겐램프를 사용하면 색온도를 4,000K 정도로 설정되어 있다.

그러나, 할로겐램프는 상기한 바와 같이, 발열이 커서 환자의 환부를 건조 시키는 단점과 색온도 변화가 불가하여 근래에는 LED광원을 이용한 무영등을 사용하고 있으며 할로겐램프에 비교하여 발열이 작아 환부를 건조시키지 않는 장점이 있고 색온도 조절의 필요성으로 색온도 조절을 위한 각기 다른 색의 LED 소자를 격자구조로 촘촘히 배열하여 광원으로 사용 하고 있으나 LED등의 특성상 점발광과 직진성으로 LED소자간의 이격된 간격만큼씩 빛이 직진하여 혼합되지 못하고 각각의 LED색의 표현으로 색이 뭉치는 현상이 발생하여 환자의 환부를 육안으로 식별하며 수술할 때 다소 부적절한 색 번짐 현상으로 무영등 사용에 불편을 주고 있다.

무영등 제조할 때 구조적으로 백색광을 내는 LED패키지와 청색, 노란 색을 발광하는 LED 패키지가 각각 독립된 패키지로 구성되어 아무리 가까이 붙여 놓는다 하여도 패키지 외형물체로 인하여 발광점이 서로 이격 되어 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 색 번짐 현상을 제거할 수 있는 무영등 기술이 필요하게 되었다.

대한민국공개특허공보 10-2007-0120367호(2007.12.24)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 고출력 백색광 LED를 사용하며, LED 표면에 각각 다른 색온도를 제공하는 3종류의 포스포 형광물질을 도포하여 포스포 형광물질의 종류별 LED 밝기를 각각 조절하여 색온도를 자유로이 조절 가능하도록 하며, LED광원을 한 개의 패키지로 구성하여 색온도 조절시 색의 뭉침 현상없이 골고루 퍼져 혼합되는 의료용 무영등을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 컨트롤러를 구성하여 색온도 뿐만 아니라, 밝기 조절이 가능하도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 외과 수술조명용으로 사용되는 무영등에 유용한 색온도 조절이 가능한 LED무영등으로 색 온도차가 있는 각기 다른 색들이 잘 혼합되어 섞일 수 있도록 빛을 최대한 확산시켰다가 다시 한 곳으로 집광시키도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등은,

수술실의 벽면 혹은 지지대에 고정시키기 위한 고정부(100)와;

상기 고정부가 일측에 연이어 형성된 고정부연결부재(110)의 일측에 결합되며, 타측이 무영등본체연결부재(310)에 결합되기 위한 아암부(200)와;

상기 무영등본체연결부재에 일측이 결합되어 있으며, 하측에 엘이디광원등(400)이 적어도 한 개 이상 설치 구성되는 무영등본체(300)와;

상기 무영등본체에 적어도 한 개 이상 설치 구성되어 수술시 필요한 광원을 공급하기 위한 엘이디광원등(400)과;

상기 무영등본체의 어느 한 부위에 설치 구성되어 엘이디광원등을 구성하는 엘이디칩들의 PWM 제어를 통해 합성된 색온도 조절 및 밝기 조절을 수행하기 위한 컨트롤러(500);을 포함되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등은,

고출력 백색광 LED를 사용하며, LED 표면에 각각 다른 색온도를 제공하는 3종류의 포스포 형광물질을 도포하여 포스포 종류별 LED 밝기를 각각 조절하여 색온도를 자유로이 조절이 가능하도록 하며, LED광원을 한 개의 패키지로 구성하여 색온도 조절시 색의 뭉침 현상없이 골고루 퍼져 혼합되는 의료용 무영등을 제공하게 된다.

또한, 컨트롤러를 구성하여 색온도 뿐만 아니라, 밝기 조절이 가능하게 되며, 외과 수술조명용으로 사용되는 무영등에 유용한 색온도 조절이 가능한 LED무영등으로 색 온도차가 있는 각기 다른 색들이 잘 혼합되어 섞일 수 있도록 빛을 최대한 확산시켰다가 다시 한 곳으로 집광시키는 효과를 제공한다.

또한, 환부를 선명하게 인식되는 색의 연색성(CRI:자연광에 가까운 정도)을 높여 수술을 용이하게 할 수 있으며, 무영등 이외에 특수 분야 조명목적을 갖는 무대조명, 색을 효과로 하는 특수조명산업 등에서 제품의 신뢰성 및 경쟁력을 향상 시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등의 전체 구성도이며, 도 2는 좌측면도, 도 3은 우측면도, 도 4는 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등의 엘이디패키지부에 각각 다른 색온도를 제공하기 위한 포스포 형광물체가 도포되어 있는 제1도포부 내지 제3도포부를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등의 리플렉터 측면도이며, 도 7은 엘이디패키지하우징을 나타낸 사진이며, 도 8은 확산렌즈부의 측면 사진이며, 도 9는 리플렉터결합프레임에 리플렉터가 결합된 사진이며, 도 10은 무영등본체 사진이며, 도 11 내지 도 12는 보조리플렉터 사진이며, 도 13은 컨트롤러 외형 예시도이다.

이하, 본 발명에 의한 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등의 전체 구성도이며, 도 2는 좌측면도, 도 3은 우측면도, 도 4는 저면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명인 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등은,

수술실의 벽면 혹은 지지대에 고정시키기 위한 고정부(100)와;

상기 고정부가 일측에 연이어 형성된 고정부연결부재(110)의 일측에 결합되며, 타측이 무영등본체연결부재(310)에 결합되기 위한 아암부(200)와;

상기 무영등본체연결부재에 일측이 결합되어 있으며, 하측에 엘이디광원등(400)이 적어도 한 개 이상 설치 구성되는 무영등본체(300)와;

상기 무영등본체에 적어도 한 개 이상 설치 구성되어 수술시 필요한 광원을 공급하기 위한 엘이디광원등(400)과;

상기 무영등본체의 어느 한 부위에 설치 구성되어 엘이디광원등을 구성하는 엘이디칩들의 PWM 제어를 통해 합성된 색온도 조절 및 밝기 조절을 수행하기 위한 컨트롤러(500);을 포함하여 구성되게 된다.

즉, 상기 고정부와 아암부에 본 발명의 무영등본체가 결합되게 되는데, 상기한 구조 및 동작은 일반적인 기술이므로 상세한 설명은 생략하겠다.

이때, 상기 무영등본체에 엘이디광원등(400)을 도면에 도시한 바와 같이, 적어도 한 개 이상 설치 구성되어 수술시 필요한 광원을 공급하게 된다.

이때, 상기 무영등본체의 어느 한 부위에 엘이디광원등을 구성하는 엘이디칩들의 PWM 제어를 통해 합성된 색온도 조절 및 밝기 조절을 수행하기 위한 컨트롤러(500)를 구성하게 된다.

또한, 도면에 도시한 바와 같이, 수실실에서 사용되는 무영등은 광원의 LED등을 목적에 맞는 조도가 될 수 있도록 2개, 또는 3개로 구성하여 한 개의 무영등으로 구현된다.

한 개의 무영등은 160,000 lux 의 조도를 필요로 하므로 상기 구현된 색온도 조절이 가능한 LED광원을 바람직하게는 3개로 구성하여 각각의 모든 빛들을 한곳의 초점에 모아 수술시 필요로 하는 광원을 공급하는 무영등이 된다.

무영등은 수술실의 천정에 고정부로 고정시킨 다음 무게중심을 고려해서 설계된 아암부에 의해서 무영등은 일정한 높이를 유지하며, 사용할 수 있고, 색온도 조절 및 밝기조절은 컨트롤러에 의해서 목적에 맞도록 설정한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등의 엘이디패키지부에 각각 다른 색온도를 제공하기 위한 포스포 형광물체가 도포되어 있는 제1도포부 내지 제3도포부를 나타낸 예시도이다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 엘이디광원등(400)은 표면실장형(SMT) 엘이디패키지부(420)를 칩온보드 구조로 구성하되, 각기 다른 색온도를 제공하도록 포스포 형광물체를 엘이디 광원에 각각 달리 도포하는 것을 특징으로 한다.

종래의 칩들은 대량 생산으로 이루어지기 때문에 소량으로 환경에 맞게 주문 제작 자체가 불가능하다.

그러나, 상기한 바와 같이, 표면실장형 엘이디패키지부를 칩온보드 구조로 구성하게 되면 소량으로 생산이 가능하게 되어 수술실의 상황에 맞는 주문 제작이 가능하게 되는 것이다.

본 발명의 엘이디광원등(400)은,

기판(410)과,

상기 기판에 표면실장형(SMT)의 칩온보드 구조로 엘이디칩들이 배열되어 있는 엘이디패키지부(420)와,

상기 엘이디패키지부의 상측에 형성되어 엘이디칩들에 의해 발광된 빛들을 확산시키기 위한 확산렌즈부(430)를 포함하여 구성되는 엘이디패키지하우징(440)을 포함하여 구성되게 된다.

일반적은 기판에 엘이디패키지부(420)가 표면실장형(SMT)의 칩온보드 구조로 형성되게 되는데, 상기 엘이디패키지부의 상측에 엘이디칩들에 의해 발광된 빛들을 확산시키기 위한 확산렌즈부(430)를 구성하게 된다.

상기한 기판, 엘이디패키지부, 확산렌즈부를 포함하여 엘이디패키지하우징을 구성하게 된다.

또한, 상기 엘이디패키지부(420)는 제1도포부(421)와, 제2도포부(422)와, 제3도포부(423)를 그룹으로 하여 적어도 한 그룹 이상 포함하여 형성하고 있다.

엘이디칩들의 어느 한 열을 따라 엘이디표면에 2,000K 이상 4,000K 미만으로 발광되도록 포스포 형광물체가 도포되어 있는데 이를 제1도포부(421)로 정의한 것이다.

바람직하게는 3,800K로 발광되도록 포스포 형광물체를 도포하게 된다.

즉, 도면에 도시한 바와 같이, 엘이디칩들이 일정 간격으로 형성되게 되는데, 상기 엘이디칩들의 상면에 포스포 형광물체를 도포하게 된다.

이때, 제1도포부가 도포된 엘이디칩들과 소정 간격 이격되어 형성된 엘이디칩들의 다른 열을 따라 엘이디표면에 4,000K 이상 5,000K 미만으로 발광되도록 포스포 형광물체가 도포되어 있게 된다.

이를 제2도포부(422)로 정의한 것이다.

바람직하게는 4,400K로 발광되도록 포스포 형광물체를 도포하게 된다.

그리고, 제2도포부가 도포된 엘이디칩들과 소정 간격 이격되어 형성된 엘이디칩들의 또 다른 열을 따라 엘이디표면에 5,000K 이상 6,000K 미만으로 발광되도록 포스포 형광물체가 도포되어 있게 된다.

이를 제3도포부(423)로 정의한 것이다.

바람직하게는 5,100K로 발광되도록 포스포 형광물체를 도포하게 된다.

본 발명의 색온도 조절이 가능한 LED를 광원으로 사용한 무영등은 백색광을 기본으로 하는 발광면 위에 미세한 크기의 표면실장(SMT)이 가능한 백색광 LED칩을 칩온보드 구조로 구성하여 색온도 차가 있는 각각의 포스포 형광물체를 순차적으로 배열하여 도포하고, LED광원 제어회로에서는 각각의 포스포 형광물체별로 도포되어있는 LED칩의 발광량을 전류제어를 통해 목적하는 색온도가 될 수 있도록 제어하게 된다.

상기한 엘이디광원 제어회로는 일반적인 기술이므로 어떻게 제어하는지에 대하여는 구체적으로 설명하지는 않겠다.

본 발명의 실시예에 따른 무영등은 3개의 LED광원등으로 구성되며, 이때 요구되는 전체 조도는 160,000 lux가 되도록 5단계로 단계별 조도(밝기)를 설정할 수 있고, 색온도는 3,800K, 4,400K, 5,100K 사이를 3단계로 각각 조절할 수 있도록 컨트롤러를 구성할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등의 리플렉터 측면도이며, 도 7은 엘이디패키지하우징을 나타낸 사진이며, 도 8은 확산렌즈부의 측면 사진이며, 도 9는 리플렉터결합프레임에 리플렉터가 결합된 사진이며, 도 10은 무영등본체 사진이며, 도 11 내지 도 12는 보조리플렉터 사진이며, 도 13은 컨트롤러 외형 예시도이다.

한편, 도 9에 도시한 바와 같이, 리플렉터(460)는 엘이디패키지하우징을 삽입하기 위한 홀이 중앙 부위에 형성되어 있으며, 일면이 리플렉터결합프레임에 결합되어 상기 확산렌즈부를 통해 확산된 빛을 집광시키게 된다.

이때, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 확산렌즈부(430)는 하방으로 갈수록 둘레가 넓어지도록 형성하여 발광된 빛을 확산시키는 원추형 형상의 원추형확산면(431)과,

상기 원추형확산면의 상측 중앙 부위에 형성되어 발광된 빛의 직진성을 제공하기 위한 직진형제공면(432)를 포함하여 구성하게 된다.

즉, 하방으로 갈수록 둘레가 넓어지는 원추형으로 형성하여 엘이디칩에 의해 발광된 빛을 확산시키게 되는 것이다.

그리고, 상측 중앙 부위에 형성되어 발광된 빛의 직진성을 제공하기 위하여 직진형제공면(432)을 구성하게 된다.

구체적으로 하방으로 갈수록 둘레가 좁아지는 돌출 형상부를 구성하게 되는 것이다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 리플렉터(460)의 방사형본체(465)는 확산렌즈부로부터 확산된 빛을 집광하기 위하여 방사형으로 형성하게 된다.

이때, 상기 방사형본체의 내면에 수직으로 소정 간격으로 다수 수직선(461)을 형성하고, 방사형본체의 내면에 수평으로 소정 간격으로 다수 수평선(462)을 포함하여 구성하게 된다.

전체적으로는 각각의 면마다 반사되는 각도가 다르도록 구성하게 되는 것인데, 어느한 면과 다른한 면은 서로 반사되는 면이 다르기 때문에 수직선이 생기게 되는데 이를 내면에 반사되는 면을 달리하여 중복적으로 형성하게 되면 도 11과 같은 반사갓 형태가 되는 것이다.

이때, 상기 수직선과 수평선에 의해 형성된 다수의 반사셀(463)들의 반사를 통해 한 곳에 집광시키게 되는 것이다.

즉, 수직선 2개와 수평선 2개 내부에 반사셀이 형성되도록 하는 것이며, 전체적으로 수많은 반사셀들이 형성되게 되는 것이다.

한편, 상기 무영등본체(300)는 적어도 한 개 이상 설치 구성된 엘이디광원등(400)들의 주변으로 보조적으로 구성되어 엘이디 빛을 제공하기 위하여 소정 간격으로 다수 형성되어 있는 보조엘이디광원등(600)을 더 포함하여 구성할 수도 있다.

한편, 엘이디광원등(400)은 확산렌즈부(430)의 정면에 설치 구성되어 확산렌즈부로부터 제공되는 엘이디 빛을 분산시켜 분산된 빛을 리플렉터로 제공하기 위한 보조리플렉터(700)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 확산렌즈부의 정면에 일정 거리 이격되게 보조리플렉터를 설치 구성하게 되는데, 이를 통해 확산렌즈로부터 제공되는 엘이디 빌을 분산시켜 분산된 빛을 리플렉터로 제공하게 됨으로써, 직진되는 빛을 한번 더 분산시켜 외부에서 바라볼 때 눈부심 현상을 제거할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

상기와 같이 구성하게 되면 발광체인 엘이디칩을 직접 보지 않기 때문에 눈부심이 제거되게 되는 것이다.

한편, 도 13에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(500)는,

밝기를 조절하기 위한 밝기조절부(510)와,

색온도를 조절하기 위한 색온도조절부(520)와,

상기 밝기조절부에 의해 조절된 값을 제공받아 엘이디칩들의 점등을 제어하기 위한 밝기제어부와,

상기 색온도조절부에 의해 조절된 값을 제공받아 해당 색온도를 제공하는 엘이디칩들을 제어하기 위한 색온도제어부를 포함하여 구성되게 된다.

상기 밝기조절부를 도 13과 같이 스텝별로 구성하게 되며, 색온도조절부를 색온도별로 구성하게 되는데, 상기 버튼 중 어느 하나를 사용자가 누르게 되면 해당 정보를 제어부에서 획득하여 엘이디칩 제어를 수행하게 되는 것이다.

이를 위하여 상기 밝기제어부는 밝기조절부에 의해 조절된 값을 제공받아 엘이디칩들의 점등을 제어하도록 구성하며, 색온도제어부는 색온도조절부에 의해 조절된 값을 제공받아 해당 색온도를 제공하는 엘이디칩들을 제어하게 되는 것이다.

상기한 조절 값에 따른 제어 방법은 일반적인 제어 기술이므로 상세한 설명은 생략하겠다.

과거의 무영등은 할로겐 램프 방식이었으며, 현재 엘이디 램프 방식의 무영등으로 교체되는 추세이다.

그러나, 현재의 병원에서는 예전의 할로겐에서 제공하는 색채를 원하고 있으며, 이러한 색채를 제공하기 위하여 본 발명과 같이 구성하게 된다.

일반적인 엘이디 방식의 무영등은 일반 백색 엘이디를 구성하고, 색온도가 다른 색깔 엘이디를 백색 엘이디 주변이나 일정 거리 이격된 위치에 구성하게 된다.

그러나, 빛의 분포도에 있어서 백색 엘이디는 하얗고, 색깔 엘이디는 좀 어두운 색깔을 제공하게 되어 색번짐 현상이 발생하게 된다.

상기한 문제점을 개선한 본 발명의 경우에는 전체적으로 부드럽게 혼합된 색깔을 보여주게 되는데, 이는 수술시 혼란을 주지 않는 효과를 제공한다.

즉, 종래의 경우에는 색온도가 낮은 부위와 색온도가 밝은 부위가 발생하여 수술시 혼란을 야기시키게 되지만, 본 발명의 경우에는 색이 골고루 혼합되어 혼란을 주지 않게 되는 것이다.

한편, PWM 제어를 통해 색온도가 다른 엘이디칩들의 밝기를 원하는 만큼 조절할 수 있게 되어 엘이디 강약에 따라 합성된 엘이디 색상이 나오게 되는 것이다.

요약하자면, 단일 패키지 안에 색온도가 다른 엘이디칩 배열과 배열된 엘이디칩별 PWM 제어를 통해 원하는 합성된 색온도를 획득할 수 있게 되는 것이다.

이를 통해 면 조사시, 골고루 각각 다른 엘이디 광원이 섞이므로 면에 합성된 단일 색온도를 조사하게 되는 것이다.

또한, 확산렌즈를 구성하게 되면 빛이 확산되어 직진하지 않고 리플렉터로 향하게 된다.

따라서, 많은 빛들이 면에서 반사하게 되면(수많은 반사셀을 구성함) 한 곳에 최종적으로 집광되므로 수술하기에 적합한 크기인 예를 들어, 180 ~ 220mm의 크기로 모이게 되는 것이다.

상기와 같이 확산시키는 이유는 엘이디칩들의 간격에 따라 사이사이 갭이 생기므로 상기 부분을 보상하기 위하여 확산시킨 후 수많은 반사셀을 구성하여 다시 집광시키는 것이다.

즉, 광원이 분산되다가 한 곳으로 다시 집광되므로 색온도가 혼합되어 최종적으로 원하는 색온도를 제공할 수 있게 되는 것이다.

좀 더 구체적으로 설명하자면, 표면실장용 LED칩을 칩온보드한 다음 발광했을 때 색온도 차이별로 색뭉침 현상을 피하기 위해서 포스포 형광물체가 도포된 칩온보드를 빛이 확산 될 수 있도록 확산렌즈부를 사용하여 색온도가 다른 각각의 포스포 형광물체가 도포된 LED칩이 발광하게 되면 모든 빛은 최대한 분산(전반사)이 이루어져서 빛은 서로 방향이 중복되어 색온도차가 다른 LED광원의 빛은 잘 섞여 지게 된다.

무영등의 광원으로 사용될 LED등이 최대한 분산되어 방출된 상태에서 다시 리플렉터에 의해서 무영등의 효과를 제공하게 되는데, 확산된 빛을 모아주고 모아진 빛은 다시 모든 색온도 차가 달랐던 광원을 한 번 더 섞어 줄 수 있는 반사경(리플렉터)을 본 발명의 도면과 같이 구성하게 된다.

무영등에 사용될 광원으로 일정한 간격을 두고 환부에 빛을 투사하여야 하는 목적에 맞도록 리플렉터의 곡률, 원형지름, 내부반사판수를 설계하여 가공하게 되는 것이다.

리플렉터 표면은 작은 조각의 반사셀들이 조합되어 있어 빛은 일정한 거리에 모두 모이며 이때, 빛이 여러 경로로 반사가 이루어지면서 색온도 차이가 났던 각각의 LED발광 빛은 자연스럽게 모두 섞여 있는 상태의 한 가지 색온도를 발광 면에 모아주는 무영등을 제공할 수 있는 것이다.

결국, 수술대의 수술부위에 일정한 크기의 초점으로 빛이 모이게 되어 있고, 색온도 조절은 환자의 수술부위에 따라 색온도가 다른 광원에 의해서 수술부위가 선명하게 보여줄 수 있는 색의 연색성(CRI)가 우수하도록 한 개의 패키지에 구성된 LED등을 광원으로 하는 무영등이 된다.

상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 고정부
200 : 아암부
300 : 무영등본체
400 : 엘이디광원등
500 : 컨트롤러

Claims (10)

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2. 수술실의 벽면 혹은 지지대에 고정시키기 위한 고정부(100)와;
   상기 고정부가 일측에 연이어 형성된 고정부연결부재(110)의 일측에 결합되며, 타측이 무영등본체연결부재(310)에 결합되기 위한 아암부(200)와;
   상기 무영등본체연결부재에 일측이 결합되어 있는 무영등본체(300);를 포함하여 구성되는 무영등에 있어서,
   무영등본체에 적어도 한 개 이상 설치 구성되어 수술시 필요한 광원을 공급하되, 표면실장형(SMT) 엘이디패키지부(420)를 칩온보드 구조로 구성하며, 각기 다른 색온도를 제공하도록 포스포 형광물체를 엘이디 광원에 각각 달리 도포되어 있는 엘이디광원등(400)과;
   상기 무영등본체의 어느 한 부위에 설치 구성되어 엘이디광원등을 구성하는 엘이디칩들의 PWM 제어를 통해 합성된 색온도 조절 및 밝기 조절을 수행하기 위하여, 밝기를 조절하기 위한 밝기조절부(510)와,
   색온도를 조절하기 위한 색온도조절부(520)와,
   상기 밝기조절부에 의해 조절된 값을 제공받아 엘이디칩들의 점등을 제어하기 위한 밝기제어부와,
   상기 색온도조절부에 의해 조절된 값을 제공받아 해당 색온도를 제공하는 엘이디칩들을 제어하기 위한 색온도제어부를 포함하여 구성되는 컨트롤러(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
   상기 엘이디광원등(400)은,
   기판(410)과,
   상기 기판에 표면실장형(SMT)의 칩온보드 구조로 엘이디칩들이 배열되어 있는 엘이디패키지부(420)와,
   상기 엘이디패키지부의 상측에 형성되어 엘이디칩들에 의해 발광된 빛들을 확산시키기 위한 확산렌즈부(430)를 포함하여 구성되는 엘이디패키지하우징(440)과;
   상기 엘이디패키지하우징이 상단에 결합되어 있으며, 리플렉터(460)가 일면에 결합되어 있는 리플렉터결합프레임(450)과;
   상기 엘이디패키지하우징을 삽입하기 위한 홀이 중앙 부위에 형성되어 있으며, 일면이 상기 리플렉터결합프레임에 결합되어 상기 확산렌즈부를 통해 확산된 빛을 집광시키기 위한 리플렉터(460);를 포함하여 구성되며,
   상기 확산렌즈부(430)는,
   하방으로 갈수록 둘레가 넓어지도록 형성하여 발광된 빛을 확산시키는 원추형 형상의 원추형확산면(431)과,
   상기 원추형확산면의 상측 중앙 부위에 형성되어 발광된 빛의 직진성을 제공하기 위한 직진형제공면(432)를 포함하여 구성되며,
   상기 리플렉터(460)는,
   확산렌즈부로부터 확산된 빛을 집광하기 위하여 방사형으로 형성되는 방사형본체(465)와,
   상기 방사형본체의 내면에 수직으로 소정 간격으로 다수 형성되는 수직선(461)과,
   상기 방사형본체의 내면에 수평으로 소정 간격으로 다수 형성되는 수평선(462)을 포함하여 구성되며,
   상기 수직선과 수평선에 의해 형성된 다수의 반사셀(463)들의 반사를 통해 한 곳에 집광시키는 것을 특징으로 하며,
   상기 엘이디패키지부(420)는,
   엘이디칩들의 어느 한 열을 따라 엘이디표면에 2,000K 이상 4,000K 미만으로 발광되도록 포스포 형광물체가 도포되어 있는 제1도포부(421)와,
   상기 제1도포부가 도포된 엘이디칩들과 소정 간격 이격되어 형성된 엘이디칩들의 다른 열을 따라 엘이디표면에 4,000K 이상 5,000K 미만으로 발광되도록 포스포 형광물체가 도포되어 있는 제2도포부(422)와,
   상기 제2도포부가 도포된 엘이디칩들과 소정 간격 이격되어 형성된 엘이디칩들의 또 다른 열을 따라 엘이디표면에 5,000K 이상 6,000K 미만으로 발광되도록 포스포 형광물체가 도포되어 있는 제3도포부(423)를 그룹으로 하여 적어도 한 그룹 이상 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등.
   
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8. 제 2항에 있어서,
   상기 무영등본체(300)는,
   적어도 한 개 이상 설치 구성된 엘이디광원등(400)들의 주변으로 보조적으로 구성되어 엘이디 빛을 제공하기 위하여 소정 간격으로 다수 형성되어 있는 보조엘이디광원등(600)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등.
   
9. 제 2항에 있어서,
   상기 엘이디광원등(400)은,
   확산렌즈부(430)의 정면에 설치 구성되어 확산렌즈부로부터 제공되는 엘이디 빛을 분산시켜 분산된 빛을 리플렉터로 제공하기 위한 보조리플렉터(700)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 색온도 조절 및 밝기 조절이 가능한 무영등.
   
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