KR102117914B1 - 의료용 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 의료용 조명 장치는 LED모듈, 상기LED 모듈에서 방출되는 빛을 정해진 방향과 위치로 집중시키기 위한 집광 렌즈및 상기 LED모듈과 상기 집광 렌즈 사이에 위치하여, 푸른색에 해당하는 대역의 파장을 차단하기 위한 블루라이트 필터를 포함한다. 본 발명에 의하면, 치과 치료를 비롯한 의료용 조명 장치에서 블루 라이트를 차단함으로써, 블루라이트의 파장 간섭으로 인한 경화 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

의료용 조명 장치 {Lighting device for medical treatment}

본 발명은 의료용 조명 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치과 치료에 사용되는 LED 헤드 램프에 사용되는 의료용 조명 장치에 관한 것이다.

일반적으로 환자의 치아를 치료하는 치과 진료실이나 환자의 인공치아를 제작하는 치과 기공소에서는 할로겐 램프 등을 사용한다. 이러한 할로겐 램프(halogen lamp)로는 통상 3000 럭스(lux)에 이르는 강한 조도의 빛을 조사할 수 있으나 색 온도, 연색지수 및 조도에 있어서 치과 영역에서 요구하는 기준과 거리가 있다.

치과 영역에서는 색 온도 5,500K 및 연색지수 90Ra 이상의 조명을 요구하지만 일반적으로 사용되는 할로겐램프나 형광등은 이러한 기준을 만족시키지 못한다.

종래의 치과용 조명에는 다음과 같은 한계가 있었다.

먼저, 치과용 의자(Unit chair)에 누워있는 환자에게 외부 광원을 사용하는 경우에, 아랫니에 대해서는 비교적안정적인 조도를 유지하는 것이 가능하나, 윗니에 대해서는 빛이 직접 도달하지 않기 때문에 안정적인 광 강도가 유지되지 않고, 이로 인하여 진료의 어려움이 발생한다.

다음으로, 치과 진료에서 사용되는 핸드피스, 흡입기 등의 진료 기구가 구강 내로 인입하게 되는 경우에, 조명에 의해 발생하는 진료 기구의 그림자가 발생하게 되는데, 그림자가 발생하는 부분의 광 강도가 많이 감소하므로 진료의 큰 방해 요소가 된다.

치과용 조명 또는 의료용 조명의 광원으로 사용되는 LED 광원은 치과용 적용예를 위한 광원으로서 바람직하게하는 몇몇 특성이 있다. 첫째, 빛 이미터가 소형이다. 이로 인해, 치과용 조명 장치의 기단부가 이미터에 매우근접하게 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.

도 1은 빛의 파장 대역을 표시한 것이다.

도 1을 참조하면, 가시광선의 파장 대역은 380nm ~ 700nm이다.

빛의 3원색은블루(Blue), 그린(Green), 레드(Red)인데, 흰색의 빛을 만들기 위해서는 3원색이 필요하고, 특히파랑색의 파장 대역인 400nm대역이 중요하다.

LED에서 나오는 블루 라이트(Blue light)는 인체에 해로울 뿐만 아니라, 치과 치료에도 방해 요인이 된다. 즉, 치과 치료의 큐어링(curing)작업시 LED의 빛에 의해 굳어지는 시간이 가속되어 치료에 문제가 발생할 수 있다.

도 2는 치과 치료에서 큐어링 작업이 진행중인 모습이다.

도 2를 참조하면, 큐어링(curing)은 고무성분의 물질을 경화시키는 작업을 말하는데, 치과에서는 레진이나보형물을 부착하는 치료를 말한다. 큐어링에 사용되는 레진은 빛에 반응하여 경화되는데, 이 빛이 블루라이트이며, 블루라이트 파장은 모든 LED 빛에 존재한다. 레진은 LED빛의 파장범위 400~515nm에서 광도 450mW/cm² 이상에서 반응한다. 치과치료에서 블루라이트에 의해 레진이 빠르게 경화하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 10-1201283

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 치과 진료 등에 사용되는 의료용 조명 장치에서, 푸른색의 파장 대역을 차단함으로써, 불필요한 파장 간섭을 방지할 수 있는 의료용 조명 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 의료용 조명 장치는 LED모듈, 상기LED 모듈에서 방출되는 빛을 정해진 방향과 위치로 집중시키기 위한 집광 렌즈및상기 LED모듈과 상기 집광 렌즈 사이에 위치하여, 푸른색에 해당하는 대역의 파장을 차단하기 위한 블루라이트 필터를 포함한다.

상기 블루라이트 필터는 380nm 내지 500 nm 대역의 파장을 차단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서상기 블루라이트 필터는 착탈식 구조로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서상기 블루라이트 필터는, 힌지부 및 상기 힌지부를중심으로 360°회동 가능하며, 푸른색 대역 파장 차단 기능을 수행하는 회전 필터부를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서상기 블루라이트 필터는, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 통과시키고 그 외는 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광을 생성하는 다수의 편광필름이 적층되어 이루어질 수 있다.

상기 블루라이트 필터는, 중심축을 중심으로 360°회동 가능한 제1편광필름및상기 제1편광필름과 상기 LED 모듈 사이에 고정되어 위치하는 제2편광필름으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1편광필름과 상기 제2 편광필름의 편광축이이루는 각도가 90°일 때 푸른색 대역의 파장을 차단할 수 있다.

본 발명에 의하면, 치과 치료를 비롯한 의료용 조명 장치에서 블루 라이트를 차단함으로써, 블루라이트의 파장 간섭으로 인한 경화 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 하우징 내부에 위치하기 때문에, 외부에 별도의 필터를 장착해야 하는 불편함을 개선하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, LED에서 방출되는 빛에서 푸른색에 해당하는 파장 대역만을 차단함으로써, 변색을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 빛의 파장 대역을 표시한 것이다.
도 2는 치과 치료에서 큐어링 작업이 진행중인 모습이다.
도 3은 치과치료용 LED 헤드 램프에 구비되는 의료용 조명 장치를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 조명 장치의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 블루라이트 필터 구조를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 블루라이트 필터 구조를 보여주는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 의료용 조명 장치에 대한 것으로서, 치과 진료 등에 사용되는 의료용 조명 장치에 대한 것이다.

도 3은 치과치료용 LED 헤드 램프에 구비되는 의료용 조명 장치를 도시한 것이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 의료용 조명 장치(100)는 치과치료용 LED 헤드 램프에 구비되어 사용될 수 있다.

일반적으로, 치과치료용 큐어링(curing) 라이트로 다양한 조명 장치가 사용될 수 있으며, 주로 LED를 이용한 조명 장치가 많이 사용되고 있다. 요즘 많이 사용되고 있는 큐어링라이트의 종류와 내용을 정리하면 다음 도표와 같다.

[표 1]

치과 치료용 LED헤드 램프는 일반적으로 주광색(형광등색)을 사용하며, 레진을 붙이는 과정에서 LED 라이트가 필수적인데, 이때 블루라이트의파장간섭으로 인하여, 레진이 굳어지는 경화현상이 발생한다. 따라서, 이러한 경화현상을 방지하기 위하여 블루라이트를 차단하는 기술이 필요하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 조명 장치의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 의료용 조명 장치(100)는 하우징(10), LED 모듈(110), 블루라이트 필터(120), 집광렌즈(130)를 포함한다.

집광 렌즈(130)는 LED 모듈(110)에서 방출되는 빛을 정해진 방향과 위치로 집중시키는 역할을 하는 렌즈이다.

블루라이트 필터(120)는 LED모듈(110)과 집광 렌즈(130) 사이에 위치하여, 푸른색에 해당하는 대역의 파장을 차단하는 역할을 한다.

본 발명의 일 실시예에서블루라이트 필터(120)는 푸른 색의 파장 대역에 해당하는 380nm 내지 500nm 대역의 파장을 차단할 수 있다. 예를 들어, 블루라이트 필터(120)는 380nm 내지 500nm 대역의 파장을 일부 차단하거나, 전부 차단하는 소재로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서블루라이트 필터(120)는 하우징(10)에 고정되는 형태인 일체형 구조로 제작되거나, 또는 착탈이 가능한 착탈식 구조로 제작될 수 있다. 예를 들어, 블루라이트 필터(120)는 380nm~500nm까지의 일부 또는 전체의 파장을 차단하는특수 투명 도료를 유리에 도장하여 열처리하는 방식으로 제작될 수 있다.

이처럼 본 발명에서 블루라이트 필터(120)는 다양한 구조로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서는 그 중에서 다음과 같은 실시예를 제안한다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 블루라이트 필터 구조를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 제1실시예에서 따른 블루라이트 필터는 힌지부(510), 회전 필터부(520)를 포함하여 이루어진다.

회전 필터부(520)는 힌지부(510)를 중심으로 360°회동 가능한 구조로 되어 있으며, 푸른색 대역 파장을 차단하는 기능을 수행한다.

도 5에서 보는 바와 같이, 평상시에는 회전 필터부(520)를 사용하여 블루라이트를 차단하고, 블루라이트 차단 기능이 필요하지 않은 경우, 회전 필터부(520)를 180°회동시켜서 a위치로 이동시킨 후, LED 빛을 그대로 사용할 수 있다.

예를 들어, 치과 치료 중, 레진을 붙이는 과정에서 회전 필터부(520)를 사용하여 블루라이트를 차단하고, 이후 레진을 부착하기 위해 경화시키는 작업인 큐어링 작업이 필요하면, 회전 필터부(520)를 a위치로 회동시켜서 블루 라이트가 포함된 LED 빛을 그대로 사용하여 큐어링 작업을 수행하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에서블루라이트 필터는, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 통과시키고 그 외는 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광을 생성하는 다수의 편광필름이 적층되어 이루어질 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 블루라이트 필터 구조를 보여주는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 블루라이트 필터는 제1편광필름(610), 제2편광필름(620)을 포함하여 이루어진다.

제1편광필름(610)은 중심축을 중심으로 360°회동 가능한 구조로 되어 있다.

제2편광필름(620)은 제1편광필름(610)과 LED 모듈(110) 사이에 고정되어 위치한다.

도 6을 참조하면, 제1편광필름(610)과 제2 편광필름(620)의 편광축이이루는 각도가 90°이며, 이때 LED 모듈(110)에 방출되는 빛 중에서 푸른색 대역의 파장을 차단하는 필터 기능을 수행한다.

도 6에서 (a)는 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)편광축이 이루는 각도가 90°인 경우를 나타낸 것이고, 이때의 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)의 편광축을 도시한 것이 (b)이다.

도 7을 참조하면, 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)의 편광축이 동일한 방향인 경우를 나타내고 있으며, 이러한 경우, LED 모듈(110)에 방출되는 빛에 대한 블루라이트 필터 기능을 수행하지 않는다.

도 7에서 (a)는 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)편광축이 동일한 방향인 경우를 나타낸 것이고, 이때의 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)의 편광축을 도시한 것이 (b)이다.

평상시에는 도 6에서 보는 바와 같이, 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)의편광축이 이루는 각도가 90°가 되도록 하여 블루라이트를 차단한다.

그리고, 블루라이트 차단 기능이 필요하지 않은 경우, 도 7에서 보는 바와 같이, 제1편광필름(610)을 회동시켜서, 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)편광축이 이루는 각도를 동일하게 함으로써, 블루라이트가 차단되지 않은 빛을 사용할 수 있다.

예를 들어, 치과 치료 중, 레진을 붙이는 과정에서는 도 6과 같이 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)편광축이 이루는 각도가 90°가 되도록 하여 블루라이트를 차단한다.

그리고, 레진을 부착하기 위해 경화시키는 작업인 큐어링 작업이 필요하면, 도 7과 같이 제1편광필름(610)을 회동시켜서, 제1편광필름(610)과 제2편광필름(620)의편광축이 이루는 각도를 동일하게 함으로써, 블루라이트가 차단되지 않은 빛을 사용하여 큐어링 작업을 수행하게 된다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

100 의료용 조명 장치 10 하우징
110 LED모듈 120 블루라이트 필터
130 집광렌즈

Claims (7)

1. LED모듈;
   상기 LED 모듈에서 방출되는 빛을 정해진 방향과 위치로 집중시키기 위한 집광 렌즈; 및
   상기 LED모듈과 상기 집광 렌즈 사이에 위치하여, 푸른색에 해당하는 대역의 파장을 차단하기 위한 블루라이트 필터를 포함하며,
   상기 블루라이트 필터는,
   중심축을 중심으로 360°회동 가능한 제1편광필름; 및
   상기 제1편광필름과 상기 LED 모듈 사이에 고정되어 위치하는 제2편광필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 조명 장치.
   
2. 청구항1에 있어서,
   상기 블루라이트 필터는 380nm 내지 500 nm 대역의 파장을 차단하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명 장치.
   
3. 청구항1에 있어서,
   상기 블루라이트 필터는 착탈식 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 의료용 조명 장치.
   
4. 청구항1에 있어서,
   상기 블루라이트 필터는,
   힌지부; 및
   상기 힌지부를 중심으로 360°회동 가능하며, 푸른색 대역 파장 차단 기능을 수행하는 회전 필터부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 조명 장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항1에 있어서,
   상기 제1편광필름과 상기 제2편광필름의 편광축이 이루는 각도가 90°일 때 푸른색 대역의 파장을 차단하는 것을 특징으로 하는 의료용 조명 장치.

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