KR102635272B1 - Hcl 기반의 조명등기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 천장면(10)에 고정설치되는 브라켓부(110); 상기 브라켓부(110)에 체결되고 내부에는 하향 개구된 내부공간(121)이 형성된 본체부(120); 상기 내부공간(121)에 배치되어 조명용 LED광(A)을 하향 발산하는 제1광원모듈(130); 상기 본체부(120)의 상부 테두리를 따라 배치되어 천장면(10)을 향해 취침용 LED광(B)을 상향 발산하는 제2광원모듈(140); 및 사용자조작부(160)로부터 입력되는 조작신호에 따라 상기 제1광원모듈(130) 및 제2광원모듈(140)에 구동전원을 인가하여 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)이 선택적으로 발산하도록 점등제어하는 컨버터(150);를 포함하고, 상기 제1광원모듈(130)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 증가되고 4,000K 내지 7,000K 대역의 색온도를 갖는 조명용 LED광(A)을 발산하며, 상기 제2광원모듈(140)은 1,800K 내지 4,000K 대역의 색온도를 갖는 취침용 LED광(B)을 발산하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.

Description

HCL 기반의 조명등기구{LIGHTING APPARATUS BASED ON HUMAN CENTRIC LIGHTING}
본 발명은 HCL 기반의 조명등기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수면주기에 관여하는 멜라토닌의 분비를 조절하여 집중력과 수면의 질을 향상시킬 수 있는 조명광을 제공함으로써 인간중심조명을 구현하는 HCL 기반의 조명등기구에 관한 것이다.
일반적으로 멜라토닌(Melatonin)은 활동일 주기를 조절해주는 수인성 호르몬으로서 간뇌에 있는 송과선에서 분비한다. 낮에 햇빛에 노출되어야 생성되고 밤에 분비가 가능하다. 저녁 7시에 분비되기 시작하여 10시에 급상승하고 새벽 3시에 최고로 분비되었다가 그 다음 아침 7시에 햇빛에 노출되면 멜라토닌 호르몬의 분비가 억제되어 숙면할 수가 없다.
사람의 몸은 햇빛이 많은 주간에는 멜라토닌 분비량을 최소화하여 신체를 활성화시키고 빛이 적은 야간에는 멜라토닌을 충분히 분비하여 숙면을 취하게 하는데, 이와 같이 멜라토닌 호르몬은 수면주기와 바이오리듬에 큰 관여를 한다.
여기서, 도 1에는 멜라노픽 센서티비티의 파장대와 일반적인 백색 LED광의 스펙트럼이 함께 도시되어 있다. 도면을 참고하면 멜라토닌은 멜라놉신이라는 수용체에 영향을 받아 분비되며 생리적 조정을 인지하는 멜라놉신의 파장대역은 480nm인 것으로 알려져 있다. 여기서, 도면에 도시된 멜라노픽 센서티비티(Melanopic Sensitivity)는 멜라토닌 억제도가 높은 청록색 파장대를 의미한다. 이러한 480nm 파장대의 세기가 센 빛 아래에서는 멜라토닌 분비가 억제되고 반대로 세기가 약한 빛 아래에서는 멜라토닌 분비가 덜 억제된다.
그러나, 실내조명용으로 흔히 이용되는 백색 LED의 LED광의 스펙트럼을 살펴보면 도면에서와 같이 피크 파장이 450nm 대역에 위치하고 멜라노픽 센서티비티의 파장대에서는 스펙트럼이 낮게 형성되기 때문에 사용자가 주간에 조명등을 켜두더라도 멜라토닌의 분비가 억제되는 효과가 낮으며 이로 인해 야간에 멜라토닌의 분리량도 낮을 수 밖에 없어 숙면을 취하는데 도움이 되지 않는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2022-0028579호(2022.03.08), 실시간 뷰 영상을 제공하는 조명 장치.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 멜라토닌의 분비가 억제되도록 하는데 최적화된 제1광원모듈과 수면을 유도하기 위한 분위기를 조성하는 제2광원모듈이 각각 구비되어 사용자가 주간에는 제1광원모듈을 통해 멜라토닌의 분비량을 최소화하여 신체를 활성화시키고 집중력을 향상시킬 수 있도록 하며 야간에는 제2광원모듈을 통해 수면유도 분위기를 조성하여 수면의 질을 향상시킬 수 있도록 함으로써 인간중심조명(HCL)을 구현가능한 HCL 기반의 조명등기구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 천장면(10)에 고정설치되는 브라켓부(110); 상기 브라켓부(110)에 체결되고 내부에는 하향 개구된 내부공간(121)이 형성된 본체부(120); 상기 내부공간(121)에 배치되어 조명용 LED광(A)을 하향 발산하는 제1광원모듈(130); 상기 본체부(120)의 상부 테두리를 따라 배치되어 천장면(10)을 향해 취침용 LED광(B)을 상향 발산하는 제2광원모듈(140); 및 사용자조작부(160)로부터 입력되는 조작신호에 따라 상기 제1광원모듈(130) 및 제2광원모듈(140)에 구동전원을 인가하여 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)이 선택적으로 발산하도록 점등제어하는 컨버터(150);를 포함하고, 상기 제1광원모듈(130)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 증가되고 4,000K 내지 7,000K 대역의 색온도를 갖는 조명용 LED광(A)을 발산하며, 상기 제2광원모듈(140)은 1,800K 내지 4,000K 대역의 색온도를 갖는 취침용 LED광(B)을 발산하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제2광원모듈(140)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 감소된 취침용 LED광을 천장면(10)을 향해 상향 발산하여 간접조명 방식으로 조명광을 제공하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 사용자조작부(160)는, 전원을 온오프하기 위한 전원 조작신호를 출력하는 전원버튼(161) 및, 자동소등되는 시간을 설정하기 위한 소등예약 조작신호를 출력하는 소등예약버튼(162)을 포함하고, 상기 컨버터(150)는, 상기 사용자조작부(160)로부터 전원온 조작신호가 입력되면 제1광원모듈(130)은 조명용 LED광(A)을 발산하고 제2광원모듈(140)은 소등하도록 구동제어하며, 상기 사용자조작부(160)로부터 소등예약 조작신호가 입력되면 상기 제1광원모듈(130)은 소등하고 제2광원모듈(140)은 취침용 LED광(B)을 발산하도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 사용자조작부(160)는 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)의 밝기를 조절하기 위한 디밍 조작신호를 출력하는 디밍버튼(163)을 더 포함하고, 상기 컨버터(150)는 사용자조작부(160)로부터 디밍 조작신호가 입력되면 설정된 조명밝기의 조명용 LED광(A) 또는 취침용 LED광(B)이 발산하도록 제1광원모듈(130) 또는 제2광원모듈(140)을 구동제어하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 컨버터(150)는, 상기 사용자조작부(160)로부터 소등예약 조작신호가 입력되면 시간을 카운터하여 점등 중인 취침용 LED광(B)이 설정된 자동소등 시간에 소등되도록 제2광원모듈(140)을 구동제어하되, 상기 자동소등 시간까지의 잔여시간 동안에 취침용 LED광(B)의 밝기가 점차적으로 어두워지도록 제2광원모듈(140)을 구동제어하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체부(120)는, 상하로 개구된 내부공간(121)이 형성되고 하부 둘레에는 상기 내부공간(121)을 향해 측방으로 돌출되어 제1광원모듈(130)이 안착되는 지지턱(123)이 형성된 바디프레임(122) 및, ㄱ자 형태로 절곡되면서 수직부(125a)와 수평부(125b)로 구분되고 상기 바디프레임(122)의 테두리를 따라 연장배치되며 상기 수직부(125a)는 지지턱(123)에 안착된 제1광원모듈(130)의 상부 테두리를 하향 지지한 상태에서 바디프레임(122)에 체결되고 상기 수평부(125b)에는 상향 개구되어 제2광원모듈(140)이 안착되는 삽입홈(126)이 형성된 고정프레임(125)을 포함하며, 상기 브라켓부(110)는, 상부에 상향 개구된 체결공(111)이 형성되어 체결공(111)에 삽입된 체결나사(112)에 의해 천장면(10)에 고정설치되고 양측에는 측방으로 돌출된 돌출편(113)이 형성되며, 상기 본체부(120)는 돌출편(113)의 상부에 상기 수평부(125b)가 지지되도록 안착되어 브라켓부(110)에 체결되는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.
한편. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 고정프레임(125)은 수평부(125b)의 단부에 측방으로 개구된 나사공(127)이 형성되고, 상기 내부공간(121)을 가로지르는 형태로 수평배치되고 고정프레임(125) 상에서 대향하는 두 수평부(125b)의 나사공(127)에 양단이 체결되면서 본체부(120)의 비틀림강성을 증가시키는 보강프레임(170);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 브라켓부(110)는 천장면(10)에 고정설치되며, 본체부(120)는 상기 브라켓부(110)에 체결되고 내부에는 하향 개구된 내부공간(121)이 형성되며,제1광원모듈(130)은 상기 내부공간(121)에 배치되어 조명용 LED광(A)을 하향 발산하고, 제2광원모듈(140)은 상기 본체부(120)의 상부 테두리를 따라 배치되어 천장면(10)을 향해 취침용 LED광(B)을 상향 발산하며, 컨버터(150)는 사용자조작부(160)로부터 입력되는 조작신호에 따라 상기 제1광원모듈(130) 및 제2광원모듈(140)에 구동전원을 인가하여 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)이 선택적으로 발산하도록 점등제어하되, 상기 제1광원모듈(130)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 증가되고 4,000K 내지 7,000K 대역의 색온도를 갖는 조명용 LED광(A)을 발산함며, 상기 제2광원모듈(140)은 1,800K 내지 4,000K 대역의 색온도를 갖는 취침용 LED광(B)을 발산하는 것과 같이, 멜라토닌의 분비가 억제되도록 하는데 최적화된 제1광원모듈(130)과 수면을 유도하기 위한 분위기를 조성하는 제2광원모듈(140)이 각각 구비되어 사용자가 주간에는 제1광원모듈(130)을 통해 멜라토닌의 분비량을 최소화하여 신체를 활성화시키고 집중력을 향상시킬 수 있도록 하며 야간에는 제2광원모듈(140)을 통해 수면유도 분위기를 조성하여 수면의 질을 향상시킬 수 있다.
둘째, 상기 제2광원모듈(140)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 감소된 취침용 LED광을 천장면(10)을 향해 상향 발산하여 간접조명 방식으로 조명광을 제공함으로써, LED광에 의한 멜라토닌의 억제효과를 최소화할 수 있으며 조명에 의한 각성효과를 최소화하여 편안한 취침조명으로 효과적으로 활용할 수 있다.
셋째, 상기 사용자조작부(160)는, 전원을 온오프하기 위한 전원 조작신호를 출력하는 전원버튼(161) 및, 자동소등되는 시간을 설정하기 위한 소등예약 조작신호를 출력하는 소등예약버튼(162)을 포함하고, 상기 컨버터(150)는, 상기 사용자조작부(160)로부터 전원온 조작신호가 입력되면 제1광원모듈(130)은 조명용 LED광(A)을 발산하고 제2광원모듈(140)은 소등하도록 구동제어하며, 상기 사용자조작부(160)로부터 소등예약 조작신호가 입력되면 상기 제1광원모듈(130)은 소등하고 제2광원모듈(140)은 취침용 LED광(B)을 발산하도록 구동제어함으로써, 기상후 전원버튼(161)을 한번 조작하는 것만으로 멜라토닌의 분비를 억제할 수 있는 조명광을 제공받을 수 있고 취침시 소등예약버튼(162)을 한번 조작하는 것만으로 취침에 도움이 되는 아늑한 분위기를 조성할 수 있는 조명광을 제공받을 수 있다.
넷째, 상기 사용자조작부(160)는 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)의 밝기를 조절하기 위한 디밍 조작신호를 출력하는 디밍버튼(163)을 더 포함하고, 상기 컨버터(150)는 사용자조작부(160)로부터 디밍 조작신호가 입력되면 설정된 조명밝기의 조명용 LED광(A) 또는 취침용 LED광(B)이 발산하도록 제1광원모듈(130) 또는 제2광원모듈(140)을 구동제어함으로써, 멜라토닌의 조절과 무관하게 조명광의 용도 및 사용자의 취사선택에 따라 다양한 밝기의 조명광을 제공받을 수 있다.
다섯째, 상기 컨버터(150)는, 상기 사용자조작부(160)로부터 소등예약 조작신호가 입력되면 시간을 카운터하여 점등 중인 취침용 LED광(B)이 설정된 자동소등 시간에 소등되도록 제2광원모듈(140)을 구동제어하되, 상기 자동소등 시간까지의 잔여시간 동안에 취침용 LED광(B)의 밝기가 점차적으로 어두워지도록 제2광원모듈(140)을 구동제어함으로써, 조명광의 밝기에 의한 신체적 반응이 서서히 변화되도록 유도하여 신체 자극을 최소화하고 이에 따라 더욱 편안한 숙면을 유도할 수 있다.
여섯째, 상기 본체부(120)는, 상하로 개구된 내부공간(121)이 형성되고 하부 둘레에는 상기 내부공간(121)을 향해 측방으로 돌출되어 제1광원모듈(130)이 안착되는 지지턱(123)이 형성된 바디프레임(122) 및, ㄱ자 형태로 절곡되면서 수직부(125a)와 수평부(125b)로 구분되고 상기 바디프레임(122)의 테두리를 따라 연장배치되며 상기 수직부(125a)는 지지턱(123)에 안착된 제1광원모듈(130)의 상부 테두리를 하향 지지한 상태에서 바디프레임(122)에 체결되고 상기 수평부(125b)에는 상향 개구되어 제2광원모듈(140)이 안착되는 삽입홈(126)이 형성된 고정프레임(125)을 포함하며, 상기 브라켓부(110)는, 상부에 상향 개구된 체결공(111)이 형성되어 체결공(111)에 삽입된 체결나사(112)에 의해 천장면(10)에 고정설치되고 양측에는 측방으로 돌출된 돌출편(113)이 형성되며, 상기 본체부(120)는 돌출편(113)의 상부에 상기 수평부(125b)가 지지되도록 안착되어 브라켓부(110)에 체결되는 것과 같이, 상기 제1광원모듈(130)을 바디프레임(122)에 고정시키기 기능, 제2광원모듈(140)이 장착되도록 가이드하는 기능 및 ,본체부(120)가 브라켓부(110)에 장착되도록 지지되는 기능을 고정프레임(125)만으로 구현할 수 있어 조명등기구의 구조를 간소화하고 제조비용을 절감할 수 있다.
일곱째, 상기 고정프레임(125)은 수평부(125b)의 단부에 측방으로 개구된 나사공(127)이 형성되고, 보강프레임(170)은 상기 내부공간(121)을 가로지르는 형태로 수평배치되고 고정프레임(125) 상에서 대향하는 두 수평부(125b)의 나사공(127)에 양단이 체결되면서 본체부(120)의 비틀림강성을 증가시키는 것과 같이, 상기 고정프레임(125)에 보강프레임(170)이 장착되도록 지지하는 기능을 부가할 수 있어 조명등기구의 구조를 더욱 간소화하고 제조비용을 대폭 감소시킬 수 있다.
도 1은 멜라노픽 센서티비티의 파장대와 일반적인 백색 LED광의 스펙트럼을 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HCL 기반의 조명등기구가 천장면에 설치된 상태를 나타낸 사시도,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HCL 기반의 조명등기구의 구성을 나타낸 평면도, 분리사시도 및 부분 측단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HCL 기반의 조명등기구의 주요 구성을 나타낸 측단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조명용 LED광 및 취침용 LED광의 스펙트럼을 나타낸 그래프,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1광원모듈의 다양한 구성을 나타낸 분리사시도 및 사시도,
도 9a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1광원모듈로부터 조명용 LED광이 조사되는 상태를 촬영한 사진,
도 9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2광원모듈로부터 취침용 LED광이 조사되는 상태를 촬영한 사진,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2광원모듈이 서서히 소등되는 동작원리를 비교 설명하기 위한 그래프,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본체부의 조립구조를 나타낸 측단면도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정프레임에 의해 제1광원모듈 및 제2광원모듈이 지지되고 브라켓부에 지지되는 상태를 나타낸 측단면도,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브라켓부가 본체부에 체결되는 상태를 나타낸 분리사시도,
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본체부가 원형으로 형성되 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HCL 기반의 조명등기구는, 멜라토닌의 분비가 억제되도록 하는데 최적화된 제1광원모듈(130)과 수면을 유도하기 위한 분위기를 조성하는 제2광원모듈(140)이 각각 구비되어 사용자가 주간에는 제1광원모듈(130)을 통해 멜라토닌의 분비량을 최소화하여 신체를 활성화시키고 집중력을 향상시킬 수 있도록 하며 야간에는 제2광원모듈(140)을 통해 수면유도 분위기를 조성하여 수면의 질을 향상시킬 수 있도록 함으로써 인간중심조명(HCL)을 구현가능한 조명등기구로서, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 브라켓부(110), 본체부(120), 제1광원모듈(130), 제2광원모듈(140) 및 컨버터(150)를 포함한다.
먼저, 상기 브라켓부(110)는 천장면(10)에 고정설치되어 본체부(120)가 천장면(10)에 위치할 수 있도록 하는 지지한다. 여기서, 상기 브라켓부(110)의 상부에는 체결공(111)이 형성되어 체결공(111)에 삽입되면서 천장면(10)에 회전결합되는 체결나사(112)에 의해 천장면(10)에 고정설치될 수 있다.
상기 본체부(120)는 제1광원모듈(130), 제2광원모듈(140) 및 컨버터(150)를 내장하는 베이스부재로서 상기 브라켓부(110)에 체결되고 내부에는 하향 개구된 내부공간(121)이 형성된다.
여기서, 도면에는 상기 본체부(120)가 사각형상인 것을 예시하였으나 이에 국한되는 것은 아니며 도 14에 도시된 바와 같이 원형상으로 형성될 수 있고 이 밖에 장방형, 타원형, 삼각형 및 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 제1광원모듈(130)은 본체부(120)의 내부공간(121)에 배치되어 조명용 LED광(A)을 하향 발산한다.
여기서, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제1광원모듈(130)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 증가된 조명용 LED광(A, 도 6 참고)을 발산하도록 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명용 LED광(A)은 4,000K 내지 7,000K 대역의 색온도를 가짐으로써 사용자가 업무나 일상생활하는데 필요한 생활조명으로 이용될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 제1광원모듈(130)에 구비되는 LED로는 삼성전자사의 LM302N DAY 제품을 이용할 수 있으며 이에 따라 쿨라이트 느낌의 LED광을 조사하면서 각성 정도를 증대시켜 신체활성화 및 집중모드를 조성하여 집중력과 업무효율성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제1광원모듈(130)은, LED광을 외부로 확산하여 투과시키는 확산판(131)과, 측면 입사된 LED광을 면전체로 분산시키는 도광판(132)과, LED광을 하향 반사하는 반사판(133) 및 LED광을 차단하는 차단판(134)이 순서대로 적층배치된 구조를 가질 수 있으며, 도광판(132)의 측면 위치에는 도광판(132)의 측부변을 따라 PCB(135)가 연장배치되고, 이 PCB(135)에는 복수 개의 LED(136)가 실장된다.
또한, 상기 차단판(134)은 반사판(133)의 상부에 배치되어 발산된 LED광이 제1광원모듈(130)의 상향으로 투과되지 않도록 차단하며 반사판(133)이 외부로부터 오염되거나 손상되지 않도록 커버하는 기능을 제공한다. 상기 반사판(133)은 도광판(132)으로부터 상향 입사되는 LED광이 조명영역으로 향하도록 하향 반사한다. 이러한 엣지발광 방식의 구조를 통해 조명등기구를 보다 슬림하게 제조할 수 있다.
더불어, 상기 제1광원모듈(130)은 상술한 엣지발광 방식의 구조 이외에 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 일정면적을 갖는 판 형상의 PCB(135)와 이 PCB(135)의 저면에 복수 개의 LED(136)가 분산배치된 직하발광 방식의 구조로 이루어질 수도 있다. 이러한 직하발광 방식의 구조를 통해 엣지발광 방식과 비교하여 보다 광도를 더욱 증대시킬 수 있다.
상기 제2광원모듈(140)은 본체부(120)의 상부 테두리를 따라 배치되어 천장면(10)을 향해 취침용 LED광(B)을 상향 발산한다.
여기서, 상기 제2광원모듈(140)은 1,800K 내지 4,000K 대역의 색온도를 갖는 취침용 LED광(B)을 발산함으로써, 취침시 안락한 분위기를 조성할 수 있다.
또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제2광원모듈(140)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm(480nm 대역) 파장대역의 스펙트럼이 감소된 취침용 LED광을 천장면(10)을 향해 상향 발산하여 간접조명 방식으로 조명광을 제공함으로써, LED광에 의한 멜라토닌의 억제효과를 최소화할 수 있으며 조명에 의한 각성효과를 최소화하여 편안한 취침조명으로 효과적으로 활용할 수 있다.
이러한 제2광원모듈(140)에 구비되는 LED로는 삼성전자사의 LM302N NIGHT 제품을 이용할 수 있으며 이에 따라 웜 느낌의 LED광을 조사하면서 각성 정도를 감소시켜 신체이완 및 휴식모드를 조성하여 안정, 휴식, 숙면을 유도할 수 있다.
상기 컨버터(150)는 제1광원모듈(130) 및 제2광원모듈(140)이 발광구동하는데 필요한 구동전원을 공급하면서 각 광원모듈(130,140)을 점등제어하는 구성으로서, 사용자조작부(160)로부터 입력되는 조작신호에 따라 상기 제1광원모듈(130) 및 제2광원모듈(140)에 구동전원을 인가하여 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)이 선택적으로 발산하도록 점등제어한다.
상술한 바와 같은 브라켓부(110), 본체부(120), 제1광원모듈(130), 제2광원모듈(140) 및 컨버터(150)의 조합된 구성을 통해 멜라토닌의 분비가 억제되도록 하는데 최적화된 제1광원모듈(130)과 수면을 유도하기 위한 분위기를 조성하는 제2광원모듈(140)이 각각 구비되어 사용자가 주간에는 제1광원모듈(130)의 조명용 LED광(A)을 통해 멜라토닌의 분비량을 최소화하여 신체를 활성화시키고 집중력을 향상시킬 수 있도록 하며 야간에는 제2광원모듈(140)을 통해 수면유도 분위기를 조성하여 수면의 질을 향상시킬 수 있다.
부연하면, 상기와 같은 조명용 LED광(A, 생체리듬활성화광)은 멜라토닌의 분비를 억제하면서 행복호르몬이라고 불리는 세로토닌의 분비를 촉진하는데 세라토닌이 많아지면 뇌의 기능이 활발해지고 심신을 안정시키며 신체 노화를 촉진하는 활성산소가 제거된다. 주간(오전포함)에는 465nm 내지 495nm의 LED광으로 세라토닌을 충분히 분비시켜 놓으면 이것이 원료가 되어 야간(저녁포함)에 수면호르몬이라 불리는 멜라토닌의 분비가 많아질 수 있다.
따라서, 상기 제1광원모듈(130)의 조명용 LED광(A)은 도 7의 (a)에 표시된 멜라토닌의 억제도가 높은 청록색 파장대인 멜라노픽 센서티비티(Melanopic Sensitivity)와 대응되는 스펙트럼을 갖도록 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 사용자조작부(160)는, 전원을 온오프하기 위한 전원 조작신호를 출력하는 전원버튼(161) 및, 자동소등되는 시간을 설정하기 위한 소등예약 조작신호를 출력하는 소등예약버튼(162)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 소등예약버튼(162)은, 제1자동소등시간을 설정하기 위한 제1소등예약버튼(162a)과, 상기 제1자동소등시간보다 상대적으로 긴 제2자동소등시간을 설정하기 위한 제2소등예약버튼(162b) 및, 상기 제2자동소등시간보다 상대적으로 긴 제3자동소등시간을 설정하기 위한 제3소등예약버튼(162c)을 포함한다.
여기서, 상기 컨버터(150)는, 상기 사용자조작부(160)의 전원버튼(161)이 조작되어 전원온 조작신호가 입력되면 도 9a와 같이 제1광원모듈(130)은 조명용 LED광(A)을 발산하고 제2광원모듈(140)은 소등하도록 구동제어하며, 상기 사용자조작부(160)의 소등예약버튼(162)이 조작되어 소등예약 조작신호가 입력되면 도 9b와 같이 상기 제1광원모듈(130)은 소등하고 제2광원모듈(140)은 취침용 LED광(B)을 발산하도록 구동제어할 수 있다. 예를 들어 15분후 소등을 설정하기 위한 제1소등예약버튼(162a)이 조작되면 15분 후에 제2광원모듈(140)이 소등되고, 30분 후 소등을 설정하기 위한 제2소등예약버튼(162b)이 조작되면 30분 후에 제2광원모듈(140)이 소등되며 60분 후 소등을 설정하기 위한 제3소등예약버튼(162c)이 조작되면 60분 후에 제2광원모듈(140)이 소등되도록 제어할 수 있다.
따라서, 기상후 전원버튼(161)을 한번 조작하는 것만으로 멜라토닌의 분비를 억제할 수 있는 조명광을 제공받을 수 있고 취침시 소등예약버튼(162)을 한번 조작하는 것만으로 취침에 도움이 되는 아늑한 분위기를 조성할 수 있는 조명광을 제공받을 수 있다.
또한, 상기 사용자조작부(160)는 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)의 밝기를 조절하기 위한 디밍 조작신호를 출력하는 디밍버튼(163)을 더 포함하고, 상기 컨버터(150)는 사용자조작부(160)로부터 디밍 조작신호가 입력되면 설정된 조명밝기의 조명용 LED광(A) 또는 취침용 LED광(B)이 발산하도록 제1광원모듈(130) 또는 제2광원모듈(140)을 구동제어함으로써, 멜라토닌의 조절과 무관하게 조명광의 용도 및 사용자의 취사선택에 따라 다양한 밝기의 조명광을 제공받을 수 있다.
한편, 상기 사용자조작부(160)의 소등예약 조작신호에 따라 컨버터(150)가 제2광원모듈(140)의 취침용 LED광(B)을 소등시키고자 하는 경우 취침용 LED광(B)이 점등된 상태에서 도 10의 (a)와 같이 설정된 자동소등 시각에 한번에 소등시키면 사용자가 취침용 LED광(B)이 점등된 상태와 소등된 상태의 광도차이를 광자극으로 인식하여 잠든 상태에서 깰 수 있다.
이에 상기 컨버터(150)는, 상기 사용자조작부(160)로부터 소등예약 조작신호가 입력되면 시간을 카운터하여 점등 중인 취침용 LED광(B)이 설정된 자동소등 시간에 소등되도록 제2광원모듈(140)을 구동제어하되, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 자동소등 시간까지의 잔여시간 동안에 취침용 LED광(B)의 밝기가 점차적으로 어두워지도록 제2광원모듈(140)을 구동제어할 수 있다.
예를 들어, 15분후 소등을 설정하기 위한 소등예약버튼(162)이 조작되면 15분 후까지 점차적으로 제2광원모듈(140)의 밝기가 어두워지다가 15분이 되는 시점에 제2광원모듈(140)이 소등되도록 제어한다. 또한, 30분후 소등을 설정하기 위한 소등예약버튼(162)이 조작되면 30분 후까지 점차적으로 제2광원모듈(140)의 밝기가 어두워지다가 30분이 되는 시점에 제2광원모듈(140)이 소등되도록 제어하며, 60분 후의 소등예약버튼(162)이 조작되면 60분 후까지 점차적으로 제2광원모듈(140)의 밝기가 어두워지다가 60분이 되는 시점에 제2광원모듈(140)이 소등되도록 제어한다.
따라서, 조명광의 밝기에 의한 신체적 반응이 서서히 변화되도록 유도하여 신체 자극을 최소화하고 이에 따라 더욱 편안한 숙면을 유도할 수 있다.
한편, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 본체부(120)는, 상하로 개구된 내부공간(121)이 형성되고 하부 둘레에는 상기 내부공간(121)을 향해 측방으로 돌출되어 제1광원모듈(130)이 안착되는 지지턱(123)이 형성된 바디프레임(122) 및, ㄱ자 형태로 절곡되면서 수직부(125a)와 수평부(125b)로 구분되고 상기 바디프레임(122)의 테두리를 따라 연장배치되며 상기 수직부(125a)는 지지턱(123)에 안착된 제1광원모듈(130)의 상부 테두리를 하향 지지한 상태에서 바디프레임(122)에 체결되고 상기 수평부(125b)에는 상향 개구되어 제2광원모듈(140)이 안착되는 삽입홈(126)이 형성된 고정프레임(125)을 포함한다. 도 3, 도 4, 도 11, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 각 고정프레임(125)은 절곡형성된 연결프레임(144)에 의해 상호 결합되어 지지된다.
또한, 상기 브라켓부(110)는, 상부에 상향 개구된 체결공(111)이 형성되어 체결공(111)에 삽입된 체결나사(112)에 의해 천장면(10)에 고정설치되고 양측에는 측방으로 돌출된 돌출편(113)이 형성되며, 상기 본체부(120)는 돌출편(113)의 상부에 상기 수평부(125b)가 지지되도록 안착되어 브라켓부(110)에 체결될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1광원모듈(130)을 바디프레임(122)에 고정시키기 기능, 제2광원모듈(140)이 장착되도록 가이드하는 기능 및 ,본체부(120)가 브라켓부(110)에 장착되도록 지지되는 기능을 고정프레임(125)만으로 구현할 수 있어 조명등기구의 구조를 간소화하고 제조비용을 절감할 수 있다.
더불어, 도 11에서와 같이 상기 제2광원모듈(140)은 수평부(125b)에 형성된 삽입홈(126)에 안착되는 PCB(141)와, 상기 PCB(141)의 상면에 실장되는 복수 개의 LED(142) 및, 상기 LED(142)를 사이에 두고 PCB(141)와 상하로 대향배치되어 상향 발산된 LED광을 확산하여 투과시키는 확산판(143)을 포함한다.
그리고, 상기 고정프레임(125)은 수평부(125b)의 단부에 측방으로 개구된 나사공(127)이 형성되고, 보강프레임(170)은 상기 내부공간(121)을 가로지르는 형태로 수평배치되고 고정프레임(125) 상에서 대향하는 두 수평부(125b)의 나사공(127)에 양단이 체결되면서 본체부(120)의 비틀림강성을 증가시키는 것과 같이, 상기 고정프레임(125)에 보강프레임(170)이 장착되도록 지지하는 기능을 부가할 수 있어 조명등기구의 구조를 더욱 간소화하고 제조비용을 대폭 감소시킬 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 상기 보강프레임(170)은 나사공(127)에 회전결합되는 체결나사(128)에 의해 고정프레임(125)에 장착될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110...브라켓부 111...체결공
112...체결나사 113...돌출편
120...본체부 121...내부공간
122...바디프레임 123...지지턱
125...고정프레임 125a...수직부
125b...수평부 130...제1광원모듈
140...제2광원모듈 150...컨버터
160...사용자조작부 161...전원버튼
162...소등예약버튼 163...디밍버튼
170...보강프레임 10...천장면
A...조명용 LED광 B...취침용 LED광

Claims (5)

  1. 천장면(10)에 고정설치되는 브라켓부(110); 상기 브라켓부(110)에 체결되고 내부에는 하향 개구된 내부공간(121)이 형성된 본체부(120); 상기 내부공간(121)에 배치되어 조명용 LED광(A)을 하향 발산하는 제1광원모듈(130); 상기 본체부(120)의 상부 테두리를 따라 배치되어 천장면(10)을 향해 취침용 LED광(B)을 상향 발산하는 제2광원모듈(140); 및 사용자조작부(160)로부터 입력되는 조작신호에 따라 상기 제1광원모듈(130) 및 제2광원모듈(140)에 구동전원을 인가하여 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)이 선택적으로 발산하도록 점등제어하는 컨버터(150);를 포함하고,
    상기 제1광원모듈(130)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 증가되고 4,000K 내지 7,000K 대역의 색온도를 갖는 조명용 LED광(A)을 발산하며, 상기 제2광원모듈(140)은 일반적인 백색 LED의 LED광 대비 465nm 내지 495nm 파장대역의 스펙트럼이 감소되고 1,800K 내지 4,000K 대역의 색온도를 갖는 취침용 LED광(B)을 발산하고,
    상기 사용자조작부(160)는,
    전원을 온오프하기 위한 전원 조작신호를 출력하는 전원버튼(161)과, 자동소등되는 시간을 설정하기 위한 소등예약 조작신호를 출력하는 소등예약버튼(162) 및, 조명용 LED광(A) 및 취침용 LED광(B)의 밝기를 조절하기 위한 디밍 조작신호를 출력하는 디밍버튼(163)을 포함하고,
    상기 컨버터(150)는,
    상기 사용자조작부(160)의 전원버튼(161)이 조작되어 전원온 조작신호가 입력되면 제1광원모듈(130)은 조명용 LED광(A)을 발산하고 제2광원모듈(140)은 소등하도록 구동제어하며, 상기 사용자조작부(160)의 소등예약버튼(162)이 조작되어 소등예약 조작신호가 입력되면 상기 제1광원모듈(130)은 소등하고 제2광원모듈(140)은 취침용 LED광(B)을 발산하도록 구동제어하며,
    상기 사용자조작부(160)로부터 소등예약 조작신호가 입력되면 시간을 카운터하여 점등 중인 취침용 LED광(B)이 설정된 자동소등 시간에 소등되도록 제2광원모듈(140)을 구동제어하되, 상기 자동소등 시간까지의 잔여시간 동안에 취침용 LED광(B)의 밝기가 점차적으로 어두워지도록 제2광원모듈(140)을 구동제어하고,
    상기 소등예약버튼(162)은,
    제1자동소등시간을 설정하기 위한 제1소등예약버튼(162a)과, 상기 제1자동소등시간보다 상대적으로 긴 제2자동소등시간을 설정하기 위한 제2소등예약버튼(162b) 및, 상기 제2자동소등시간보다 상대적으로 긴 제3자동소등시간을 설정하기 위한 제3소등예약버튼(162c)을 포함하며,
    상기 컨버터(150)는,
    상기 제1소등예약버튼(162a)이 조작되면 제1자동소등시간 후에 제2광원모듈(140)이 소등되고, 상기 제2소등예약버튼(162b)이 조작되면 제2자동소등시간 후에 제2광원모듈(140)이 소등되며, 상기 제3소등예약버튼(162c)이 조작되면 제3자동소등시간 후에 제2광원모듈(140)이 소등되도록 제어하며,
    사용자조작부(160)의 디밍버튼(163)이 조작되어 디밍 조작신호가 입력되면 설정된 조명밝기의 조명용 LED광(A) 또는 취침용 LED광(B)이 발산하도록 제1광원모듈(130) 또는 제2광원모듈(140)을 구동제어하는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부(120)는,
    상하로 개구된 내부공간(121)이 형성되고 하부 둘레에는 상기 내부공간(121)을 향해 측방으로 돌출되어 제1광원모듈(130)이 안착되는 지지턱(123)이 형성된 바디프레임(122) 및,
    ㄱ자 형태로 절곡되면서 수직부(125a)와 수평부(125b)로 구분되고 상기 바디프레임(122)의 테두리를 따라 연장배치되며 상기 수직부(125a)는 지지턱(123)에 안착된 제1광원모듈(130)의 상부 테두리를 하향 지지한 상태에서 바디프레임(122)에 체결되고 상기 수평부(125b)에는 상향 개구되어 제2광원모듈(140)이 안착되는 삽입홈(126)이 형성된 고정프레임(125)을 포함하며,
    상기 브라켓부(110)는,
    상부에 상향 개구된 체결공(111)이 형성되어 체결공(111)에 삽입된 체결나사(112)에 의해 천장면(10)에 고정설치되고 양측에는 측방으로 돌출된 돌출편(113)이 형성되며,
    상기 본체부(120)는 돌출편(113)의 상부에 상기 수평부(125b)가 지지되도록 안착되어 브라켓부(110)에 체결되는 것을 특징으로 하는 HCL 기반의 조명등기구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009224277A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Yamaguchi Univ 室内照明装置
KR101877621B1 (ko) * 2016-09-02 2018-07-13 미미라이팅주식회사 기상 및 수면 유도 기능이 구비된 조명장치
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KR20220028579A (ko) 2020-08-29 2022-03-08 써니파이브 주식회사 실시간 뷰 영상을 제공하는 조명 장치

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