KR200296238Y1

KR200296238Y1 - 면광원 집광 조명 스탠드

Info

Publication number: KR200296238Y1
Application number: KR2020020024972U
Authority: KR
Inventors: 박종성
Original assignee: 박종성
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2002-11-23

Abstract

본 고안은 광원으로 수명이 길고 저소비전력으로 고휘도를 발현하는 냉음극형광램프 (CCFL) 및 고휘도LED로 구성되는 광원부와; 냉음극형광램프 등의 광원부의 광원을 균일한 면발광원으로 유도하기 위한 도광판부와; 상기 도광판의 전면부에 장착하여 빛을 확산시키는 광확산부와; 상기 광확산부의 전면에 위치하여 빛을 1,2차로 집광시키는 제1,제2집광부와; 상기 집광부의 표면을 보호하는 투명보호스크린부와; 상기 도광판의 후면에서 도광판측으로 빛을 반사하는 반사시트부와; 상기 요소를 합체시켜 고정하는 전,후케이스와; 램프(CCFL)를 구동하기 위한 인버터(inverter)및 이들을 지지하기 위한 스탠드로 구성하여 모든 출사광의 광시야각을 광출사면의 수직부에 대하여 ±20°이내로 집광하여 조명할 수 있게하여 측면광 또는 경사면광에 의한 스폿현상을 배제하여 시력을 보호하고, 주변의 산란광을 최소화하여 학습,독서 및 문서작업 등의 작업시 집중력을 향상시켜 작업능률의 향상을 기대하며, 주변인에 대한 산란광에 의한 스트레스나 간섭을 배제하여 줄 수 있게 한 가정이나 사무실등에서 책상에 놓고 사용하는 조명용 면광원집광스탠드에 관한 것이다.

Description

면광원 집광조명스탠드{Desk lamp with the condensed ray of plane surface illuminant system}

본 고안은 엣지라이트형 면광원장치의 모든 출사광의 광시야각을 광출사면의 수직부에 대하여 ±20°이내로 집광하여 조명할 수 있게하여 측면광 또는 경사면광에 의한 스폿현상을 배제하여 시력을 보호하고, 주변의 산란광을 최소화하여 학습,독서 및 문서작업 등의 작업시 집중력을 향상시켜 작업능률의 향상을 기대하며, 주변인에 대한 산란광에 의한 스트레스나 간섭을 배제하여 줄 수 있게 한 가정이나 사무실등에서 책상에 놓고 사용하는 조명용 면광원집광스탠드에 관한 것으로, 특히 본 고안은 광원으로 수명이 길고 저소비전력으로 고휘도를 발현하는 냉음극형광램프 (CCFL) 및 고휘도LED로 구성되는 광원부와; 냉음극형광램프 등의 광원부의 광원을 균일한 면발광원으로 유도하기 위한 도광판부와; 상기 도광판의 전면부에 장착하여 빛을 확산시키는 광확산부와; 상기 광확산부의 전면에 위치하여 빛을 1,2차로 집광시키는 제1,제2집광부와; 상기 집광부의 표면을 보호하는 투명보호스크린부와; 상기 도광판의 후면에서 도광판측으로 빛을 반사하는 반사시트부와; 상기 요소를 합체시켜 고정하는 전,후케이스와; 램프(CCFL)를 구동하기 위한 인버터(inverter)및 이들을 지지하기 위한 스탠드로 구성하여서 되는 조명용 면광원집광스탠드에 관한 것이다.

일반적으로 현재까지 알려진 학습 또는 작업용 국부 조명을 위한 가정 또는 사무실용 스텐드형 조명장치는 그 대부분이 반사갓이 형성된 소켓에 형광등이나 백열등을 설치하고 노출된 형광등이나 백열등의 광원을 반사갓을 이용하여 반사갓 전방으로 집중조명케하는 이른바 직하방식이 널리 사용되고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 직하방식의 조명장치는 광원 주위만 밝게 보이는 스폿(spot)현상이 심하고 광원부에서 휘선이 나타나 전방 조명의 경우 눈을 자극하는 현상이 나타나 쉽게 피로감을 느끼는 한편 조명효능이 저하되는 단점이 있는 한편 소비전력이 높고 백열등이나 형광등의 수명이 짧아 장기간 사용하지 못하고 수시로 교환하여 주어야 하는 불편이 있었을 뿐만 아니라, 형광등이나 백열등의 램프와 이를 보호하고 광원을 반사하기 위한 반사갓등의 구조적인 특성으로 인하여 자연히 발광장치인 전등부의 두께와 크기가 상대적으로 커지고 두꺼워 그 부피가 상당하므로 휴대가 거의 불가능한 실정이었다.

더욱이 이러한 조명 스텐드는 전원으로부터 전기를 공급받아 발생된 빛을 어느 한 곳에 집중 조명시켜 주는 조명기구의 일종으로 주변보다 밝은 빛을 이용하여 가정이나 사무실의 책상에서 학업이나 업무시 작업자의 집중력을 높이고 한정된 위치에 국부조명용으로 사용하기 위한 것이 대부분인 바, 이러한 기능을 만족시키기 위해서 종래에는 형광등, 백열등과 같은 램프의 빛이 사방으로 퍼져나가지 못하게 할 목적으로 램프 후방에 반사갓을 씌우거나 또는 반사갓의 램프 전방에 반투명 또는 불투명 광산란스크린을 부가한 광산란수단을 이용한 간접조명방식을 사용하고 있다.

그러나 반사갓만을 이용한 전자의 경우에는 램프의 측면으로 발산되어 사용자의 눈을 자극하는 스폿현상을 방지하기 위해서는 필요이상으로 반사갓을 크게 하고 또한 반사갓을 사용자 눈의 하측에 위치하도록 설계하여야 구조적인 문제점을 나타내고 있으며, 이러한 구조에도 불구하고 반사갓만을 이용한 방법의 경우에는장시간 사용시 눈의 피로가 상당히 가중되는 현상을 회피할 없으며, 장기사용시에는 램프의 발열에 의해 불쾌감이 나타나 사용자의 집중력을 떨어뜨리는 직접적인 요인이 되어 작업이나 학습능률을 장시간 지속시킬 수 없는 한계가 있었다.

한편, 후자의 반투명 또는 불투명 광산란스크린을 부가한 광산란수단을 이용한 경우에 있어서는 눈부심 현상을 어느정도 해소시킬 수는 있으나 상대적으로 원하는 위치에서의 조도가 낮아지게되는 간접조명방식이므로 요구되는 위치에 효과적인 조명을 얻기 위하여서는 램프용량을 키워주어야 하거나 별도의 직접조명을 병용하여 사용하여야 하는 현상이 야기되어 전력의 소모가 커지는 등의 에너지 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 조명기구들에 사용되는 가장 대표적인 광원으로서는 백열등과 형광등으로 구분되는데, 이들은 대부분이 조명전원으로 램프에 상용전원을 직접 인가하여 사용하고 있으며, 조도의 밝기의 변동은 입력 전압의 변동에 비례하여 변화하게 되는데, 상용전원은 그 특성상 60㎐라는 주파수를 갖고 변압진폭이 수시로 변화하는 실정이어서 램프에서 방사되는 빛의 조도에 변화와 주파수변동에 따른 미세한 깜박거림현상이 발생하고 있으므로서 이러한 광원을 장시간 사용하는 경우에는 시각 자극량이 증대되어 피로도가 증가하게 될 뿐만 아니라 자연광에 비하여 특정한 단색광을 지니기 때문에 역시 눈의 피로도 가중이라는 문제점이 나타나게 된다.

따라서, 상기와 같은 종래의 조명기구, 특히 탁상조명용 스탠드가 갖는 문제점을 해소하기 위하여 근래 인버터 스탠드가 제안되어 사용되고 있다. 이 인버터방식의 스탠드의 경우 상용전원의 60㎐ 고유전압주파수를 약 50～90㎑의 고주파로 변환하여 사용하여 전압 변동에 따른 조도의 변화에 의한 깜박거림현상을 인간의 시각으로는 전혀 감지하지 못하도록 하고 가능한 한 조명빛을 자연광에 가깝게 다수의 주파수 대역의 빛이 혼합된 조명광을 사용할 수 있도록 하여 장시간 사용하더라도 눈의 피로감을 줄여줄 수 있는 장점은 있으나, 이 역시 직하방식의 조명방법이므로 스폿현상이 나타나고 이로 인하여 반사갓 등의 복잡한 구조를 필요로 하여 크기나 중량의 소형화가 어려운 구조상의 단점은 여전히 존재하며, 또한 거리에 비례하여 조도가 감소하는 단점도 나타내고 있었다.

이러한 점을 고려하여 냉음극형광램프(CCFL)를 채용한 엣지라이트(edge-light)면광원장치인 백라이트 유니트(backlight unit)를 이용한 면광원장치를 스탠드에 적용하는 방법도 고려되고 있으나, 냉음극선관램프(CCFL)를 채용한 면광원장치는 기본적으로 인버터 전자회로를 사용하게 되므로 사용상 깜박거림 현상이 없고, 일반 형광램프의 경우 점멸에 의해 수명이 급격히 감소됨에 반하여 냉음극선 형광램프는 점멸에 의한 수명감소는 발생되지 않고 과전류에 의한 수명감소가 일반 형광램프가 약 3배(10% 과전류 발생시 약 50% 수명 저하) 정도에 이르는 반면 약 1.3배로 과전류발생에 의해 수명이 감소되지 않는 등의 장점과 특성을 지니고 있으나, 이러한 장점과 특성에도 불구하고 이는 면광원의 휘도가 높은 반면 광량이 적기 때문에 액정표시장치나 광고용 표시장치의 직후방에서 빛을 제공하는 용도의 백라이트로서는 만족되지만 스텐드와 같이 일정한 거리를 조명하는 용도로는 조도가 낮아 스텐드용 조명으로서는 적당하지 않은 반면 발열량과 전기소비량이 적기 때문에 노트북, 액정모니터, 액정TV 및 소형 액정표시장치(LCD) 뿐만 아니라 광고용 표시장치에도 수광소자등 극히 제한적으로 적용되고 있는 실정이다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반 조명용 스텐드의 단점을 일소하여, 스텐드 조명에 요구되는 소비전력을 극소화하여 초절전상태로 동작하고 램프의 사용수명을 장기간 유지할 수 있어 경제적으로 사용할 수 있는 조명용 스텐드를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 고안은 조명스탠드의 면발광체 주변으로의 확산광을 수직선에 가까운 상태로 확산각을 줄여 주위로 조명빛이 확산되지 않고 요구되는 범위에 집중적으로 조사되게 하여 주위사람의 시야를 방해하거나 영향을 주는 사례를 배제하고, 사용시 스폿현상이나 깜박거림현상이 전혀 발생하지 않게 하므로서 사용자가 장시간사용하더라도 사용자가 시야의 장애나 눈의 피로감을 느끼지않고 쾌적한 환경에서 사용할 수 있는 조명용 스탠드를 제공함에 다른 목적이 있는 것이다.

또한, 본 고안은 스텐드 전체의 크기와 중량을 극소화하여 휴대 및 보관사용이 용이하고 편리한 면발광체를 이용한 조명용 스탠드를 제공함에 또다른 목적이 있는 것이다.

또한, 본 고안은 광시야각을 광출사면의 수직부에 대하여 상하좌우 ±20°이내로 집광 조명할 수 있는 엣지라이트 면광원장치를 전기조명스텐드용 광원으로 제공함으로서, 측면광 또는 경사면광에 의한 눈부심 현상을 완전히 없애 시력을 보호하고, 또한 불필요한 주변광을 최소화함으로서 학습, 독서 또는 문서 작업 중 집중력을 증강시킴은 물론 주변인에 대한 산란조명의 스트레스도 최소화시킬 수 있는집광 조명 기능을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 수명이 일반 형광램프(열음극형 형광램프, FL)의 10배(백열전구의 20배)이어서 사용수명이 길고 소비전력은 일반 형광램프의 1/5정도로 매우 낮은 특성의 냉음극형광램프(CCFL)로 되는 광원부와; 균일한 면광원을 유도하기 위한 산란형 또는 집광형 도광판부와; 상기 도광판의 전면부에 장착하여 빛을 확산시키는 광확산부와; 상기 광확산부의 전면에 위치하여 빛을 2차례 집광시키는 복층의 집광부와; 상기 집광부를 외측을 보호하는 투명보호장치와; 상기 도광판의 후면에서 빛을 반사하는 반사시트부; 상기 내부장치들을 합체하기 위한 케이스부; 냉음극형광램프(CCFL)를 구동하기 위한 인버터 (inverter); 상기 내부장치를 지지하기 위한 스텐드로 구성되는 것으로, 이를 첨부한 도면에 따라 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안이 적용된 스탠드의 일실시상태를 나타낸 사시도이고,

도 2는 본 고안의 요부를 일부 절개한 상태의 결합 사시도이며,

도 3은 본 고안의 분해사시도이고,

도 4는 본 고안의 요부 종단면도로서 도 2의 A-A선 단면도이며,

도 5는 본 고안의 요부 종단면도로서 도 2의 B-B선 확대 단면도이고,

도 6 내지 도 8은 본 고안에 적용한 도광판의 각 실시예시도이며,

도 9 내지 도 10은 광원부에 투명백색LED를 적용한 타실시예시도로서,

도 9는 배치상태의 정면도이고,

도 10은 동 단면도이며,

도 11은 본 고안에 따른 도광판부, 광확산부 및 프리즘에 의한 집광부의

출사광의 광시야각 분포를 나타내는 휘도측정 분포도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

도 1은 본 고안이 적용된 스탠드의 일실시상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 고안의 요부를 일부 절개한 상태의 결합 사시도이며, 도 3은 본 고안의 분해사시도이고, 도 4는 본 고안의 요부 종단면도로서 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 5는 본 고안의 요부 종단면도로서 도 2의 B-B선 확대 단면도이고, 도 6 내지 도 8은 본 고안에 적용한 도광판의 각 실시예시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안은 대체로 냉음극형광램프(11)로 되는 광원부(10)와; 균일한 면광원을 유도하기 위한 산란형 또는 집광형 도광판부(20)와; 상기 도광판부(20)의 전면에 장착하여 빛을 확산시키는 필름상의 광확산부(30)와; 상기 필름상의 광확산부(30)의 전면에 위치하여 빛을 2차례 집광시키는 복층의 집광부(40)와; 상기 집광부(40)를 외측을 보호하는 투명보호스크린부(50)와; 상기 도광판부 (20)의 후면에서 빛을 반사하는 반사시트부(60)와; 상기 내부장치들을 합체하기 위한 전,후케이스부(70),(71)와; 냉음극형광램프(11)로 되는 광원부(10)를 구동하기 위한 인버터회로를 내장한 스텐드 (80)로 구성되어 진다.

광원부(10)는 수명이 대체로 일반 형광램프(열음극선형광램프, FL)의 10배, 백열전구의 20배정도로 사용수명이 길고 소비전력은 일반 형광램프의 1/5정도로 매우 낮은 특성의 냉음극형광램프로 구성되며, 1차 광원의 기능을 갖는 냉음극선 형광램프로 되는 광원부(10)는 2차 광출사수단인 도광판부(20)의 연부(edge)와 평행한상태로 근접하여 장착되어 진다.

따라서, 냉음극형광램프(11)로 되는 광원부(10)의 형상은 2차 광출사수단인 도광판부(20)의 형상이 1자형, ㅁ자형, 원형 및 △형등 어떠한 형상으로 구성되더라도 도광판부(20)의 형상에 따라 이의 연부에 평행하게 배치될 수 있게 1자형, ㄴ자형, ㄷ자형, ㅁ자형, 원형 및 △형 등과 같이 다양한 형태로 구성하여 연부에 밀착되어 장착될 수 있게 구성되어 지며, 냉음극형광램프(11)로 되는 광원부(10)의 내측에는 광원부(10)의 냉음극형광램프(11)에서 발광되어 입사하는 빛을 균일한 면광원으로 유도하기 위한 2차 광출사수단인 도광판부(20)가 구비되어 있다.

2차 광출사수단인 도광판부(20)의 후면 또는 전면에는 입사되는 빛을 도광판부(20)의 전면측으로 유도하기 위한 입사광 굴절수단(21)이 형성되어 진다.

상기한 후면 또는 전,후면 모두에 걸쳐 형성되는 입사광 굴절수단(21),(22)은 도트(dot), V-홈, 요철, 프리즘 또는 홀로그램 등의 구조로 실크인쇄, V-컷팅, 열전사, 스템핑, 사출, 샌딩 등의 다양한 방법으로 기록,형성되어지며, 굴절수단 (21),(22)은 도광판부(20)의 중심(O)에서 부터 동심원상으로 광원부(10)의 냉음극형광램프(11)측으로 위치 할수록 도트, V-홈, 요철, 프리즘 또는 홀로그램 등의 형상이나 형태가 점점 작아지는 형태로 하거나 또는 커팅이나 요철, 프리즘의 골이 작아지는 형태로 구성하여 2차 광출사수단인 도광판부(20)의 연부에서 입사되는 빛과 후방의 반사시트부(60)에서 반사되어 후면 일방의 굴절수단(21) 또는 전,후면 의 굴절수단(22)에 입사하는 도 11의 (a)와 같은 상태의 선광원을 도광판부(20)의 전면으로 고르게 유도, 굴절시켜 도 11의 (b)와 같이 ±50°의 출사각을 갖는 면광원으로 전면에 걸쳐 균일하게 출사되게 한다.

따라서 본 고안의 스텐드 조명장치 용도로 사용될 수 있는 도광판부(20)는 후면 또는 전면부에서 시야각이 넓은 광산란 특성을 나타내는 산란형과 시야각이 좁은 집광특성을 나타내는 집광형으로 대별하여 구성할 수 있으며, 도광판부(20)의 후면에 입사광 굴절수단(21)을 형성할 경우에 있어서 산란형은 도트패턴(dot pattern)이 실크인쇄된 것과 전체면 또는 국부적으로 샌딩(sanding)된 구조이며, 집광형은 V-홈, 요철 또는 홀로그램이 기록된 구조를 갖게 하고, 도광판부(20)의 전면에 입사광 굴절수단(22)을 형성할 경우에는 산란형은 샌딩구조이며 집광형은 프리즘 또는 홀로그램구조를 갖게 형성하면 시야각이 넓은 광산란 특성을 나타내는 산란형과 시야각이 좁은 집광특성을 나타내는 집광형으로 선택적으로 구성할 수 있다.

그러나, 본 고안의 스텐드용 조명장치로서 적용될 수 있는 도광판부(20)의 구조는 상기의 후면굴절수단(21)에만 산란체와 집광체의 구조, 즉 도트인쇄패턴, V-홈, 요철, 홀로그램중 어느 것이 채택되어 기록된 구조이어도 좋고, 후면과 전면에 굴절수단(21),(22)을 모두 기록할 때에는 후면에는 산란체 또는 집광체가 기록되고 전면에는 집광구조,즉 프리즘, 홀로그램이 기록된 것들이면 가장 바람직하다. 특히, 상기와 같은 후면굴절수단(21)의 구조를 갖는 도광판부(20)의 전면에 산란광을 유도하여 집광할 수 있는 프리즘 또는 홀로그램과 같은 집광효과를 갖는 굴절수단(22)이 집광구조로 기록된 도광판부(20)를 채용할 경우에는 후술하는 광확산부(30)와 집광부(40)를 추가로 장착하지 않아도 되기 때문에 생산원가적인 측면에서 스텐드 조명장치 용도로 가장 적합하다고 할 수 있다. 그러나 도광판부(20)의 후면과 전면에 샌딩한 구조로 입사각 굴절수단(21),(22)을 채용한 경우에는 광분산효율과 집광효율이 동시에 저하됨이 실험결과 확인되고 있어, 본 고안의 조명 용도로는 바람직한 결과를 얻을 수 없어, 도광판부(20)의 후면에 형성되는 입사광 굴절수단(21)의 집광구조는 산란형은 도트패턴이 실크인쇄된 것, 집광형은 V-홈, 요철 또는 홀로그램이 기록된 구조를 갖게 하고, 도광판부(20)의 전면에 형성되는 입사광 굴절수단(22)의 집광구조는 산란형의 경우 샌딩구조이며 집광형은 프리즘 또는 홀로그램, V-커팅의 구조로 형성함이 가장 바람직하다.

또한, 도광판부(20)의 전방에는 광확산부(30)가 형성되어 진다. 광학산부 (30)는 도광판부(20)에서 출사되는 산란광 중 측면 사방으로 새어나가는 빛을 모아 재차 확산시켜주어 도광판부(20)의 면에 대하여 도 11의 (ㅊ)와 같은 상태로 중앙수직부 방향으로 빛을 모으는 기능을 발휘하면서, 상기에서 기술한 도광판부(20)의 전, 후면에 기록된 입사광 굴절수단(21),(22)구조들이 육안으로 보이지 않게 가려주는 역할을 담당한다.

본 고안의 도광판부(20)의 전방에는 광확산부(30)는 꼭 장착하여야만 하는 사항은 아니나, 조명장치의 품위나 외관의 향상시키기 위해서 장착하는 것이 바람직하다.

상기한 도광판부(20) 또는 광학산부(30)의 전방에는 집광부재(40)가 설치되어 도광판부(20) 또는 광확산부(30)에서 출사되는 확산 또는 산란광을 도광판부 (20)전면에 대하여 수직방향의 방향성을 갖는 빛으로 전환시켜 도 11의 (d)와 같이 ±20°이내의 좁은 광시야각으로 변환하여 출사하게 한다. 이 집광부재(40)는 표면을 프리즘이나 홀로그램 등으로 기록될 수 있으며, 프리즘, 홀로그램등의 집광매체를 기록한 집광부(40)는 복층 예로서, 적어도 1개이상 구비함이 바람직하며, 본 고안의 스텐드 조명장치에 있어서의 상기의 집광구조들이 필수적으로 도입되어야만 측면 또는 경사면의 빛샘현상을 제거할 수 있어 본 고안의 목적을 충분히 달성할 수 있으며, 집광부(40)의 의측에는 집광부(40)에 기록된 프리즘, 홀로그램등의 집광매체를 보호하기 위한 투명보호스크린부(50)가 구비되어 있다.

투명보호스크린부(50)는 사용시 사용자의 접촉이나 먼지등으로 인하여 집광부(40)에 기록된 프리즘, 홀로그램등의 집광매체의 손상이나 오손을 방지하게하기 위한 것으로, 표면이 오손되였을 경우 외부에서 쉽게 크린싱할 수 있는 구성이면 족하나, 가급적 광투과율이 우수한 유리 또는 합성수지시이트와 같은 투명시이트재질이면 무방하다.

또한, 상기의 1차 광원의 기능을 갖는 냉음극형광램프로 되는 광원부(10)와, 2차 광출사수단인 도광판부(20)의 후방과, 광확산부(30) 및 집광부(40) 및 투명보호스크린부(50)의 연부를 커버하여 상기요소로 부터 출사되는 모든 광원이 도광판부(20)의 후면이나 측면으로 새어나가는 빛을 다시 도광판부(20)측으로 반사시켜 집광효율을 높여주기 위한 반사시이트부(60)가 부가되어 있다. 이러한 기능의 반사시이트부(60)는 티타니움옥사이드(TiO₂)가 첨가된 백색시트가 가장 효과적이나 이에 국한하지 않고, 일반적인 금속재 반사프레임, 알루미늄호일 또는 알루미늄호일이 코팅된 반사시트를 사용할 수 있으며, 반사율이 높은 거울면을 가질 수 있다면 어떤 것이든 문제가 되지 않는다. 다만 광출사의 효율적인 측면과 생산원가 절감의 측면을 적당히 고려하여 선택되어질 수 있다.

상기와 같은 모든 구조, 즉 냉음극형광램프(11)로 되는 광원부(10)와, 2차 광출사수단인 도광판부(20)과, 광확산부(30) 및 집광부(40) 및 투명보호스크린부 (50)의 연부를 커버하여 상기요소로 부터 출사되는 모든 광원이 도광판부(20)의 후면이나 측면으로 새어나가는 빛을 다시 도광판부(20)측으로 반사시켜 집광효율을 높여주기 위한 반사시이트부(60)는 케이스부(70)내에 적층 또는 조립되어진다.

케이스부(70)는 스탠드(80)에 자바라관형태로 후렉시블하게 연설된 도관(81)에 착설된 후방 케이스(71)와 전방에 투시공(72)을 천설한 전방 케이스(73)으로 구성되어 있다.

후방 케이스(71)와 전방에 투시공(72)을 천설한 전방 케이스(73)는 삽치구(74)와 삽치돌기(75)가 각각 형성되어 서로 착탈가능하게 결합되어 있으며, 상기의 전,후방 케이스(73),(71)는 냉음극형광램프(11)로 되는 광원부(10)와, 2차 광출사수단인 도광판부(20)와 광확산부(30), 집광부(40), 투명보호스크린부(50) 및반사시이트부(60)를 견고하게 적층,조립하기 위한 것으며, 상기의 요소들은 투명보호스크린부(50)및 반사시이트부(60)에 의하여 보호를 받고 있으므로서 서로 밀착된상태로 적층조립하여 조립되었을 때 그 두께는 보통 2～20mm정도로 아주 얇게 형성할 수 있어 디자인 요건에 따라서는 그 이상 또는 이하의 두께도 가능하여 비교적 얇은 박형의 스탠드를 얻을 수 있고, 크기는 사용자의 요구에 따라 도광판부(20)의 크기와 형상에 따라 거의 제한없이 원형, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 육각형 등 다양하게 구성이 가능하며, 이러한 형상은 케이스부(70)만의 형상변화로도 조절할 수도 있고 도광판부(20)의 형상에 따라 대응하게 구성할 수 있어 초경량, 박형으로 제작할 수 있게 되어 휴대나 취급이 간편한 스탠드를 제공할 수 있으나, 도광판부 (20)의 형상은 효율적인 광학설계를 감안할 때 원형이나 직사각형 또는 정사각형등의 형상으로 구성함이 가장 바람직하다.

본 고안의 램프는 일반 형광램프와는 달리 본 고안에 적용된 냉음극형광램프 (11)는 반드시 인버터회로(도시없음)를 통해서만 전원을 공급받을 수 있다. 이 인버터회로는 상용전원의 60㎐ 고유전압주파수를 약 50～90㎑의 고주파로 변환하는 기능을 가지고 있으며, 이러한 고주파수영역은 전압 변동에 따른 조도의 변화를 인간의 시각으로는 전혀 감지하지 못하도록 하는 장점이 있다. 냉음극형광램프용 인버터회로는 통상적으로 AC→AC 변환형(AC인버터)과 AC→DC→AC 변환형(DC인버터)으로 구분되어 있지만, 일반적으로 AC인버터는 고주파변환효율이 DC에 비하여 상대적으로 떨어지기 때문에 AC인버터는 주로 광고용표시장치에서 많이 사용되고 있으며, DC인버터는 주로 액정표시장치에서 많이 사용되고 있다.

따라서 본 고안의 스텐드 조명용으로사용하기 위한 인버터회로는 AC인버터나 DC인버터 모두 사용 가능하나, 고품질화를 위해서는 DC인버터의 사용이 좀더 바람직한 방향이다.

한편, 본 고안에 있어 광원부(10)의 램프로 냉음극형광램프(11)를 적용한 경우를 주로 설명하였으나, 본 고안에 있어서의 광원부(10)은 이에 한정되지 않고 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 도광판부(20)의 연부에 고휘도의 투명백색LED(12)를 복수개 배치시켜 나열하여 1차광원으로 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우 구동전원으로는 AC상용전압을 강하하여 DC전압으로 변환시키는 전원아답타만을 설치하는 비교적 구성이 용이하고 염가의 전원장치를 부가하여 조명의 기능과 효과를 얻을 수 있기 때문에 냉음극형광램프에 비하여 염가로 대량 제공할 수 있다.

(실시예)

이와 같은 본 고안을 광원부(10)의 램프로 정격전압 12V, 정격전류 13mA인 냉음극형광램프(11) 4개, 또는 장방향의 양측면에 2개씩 2조(소모전원 약 16W)를 후방의 입사광 굴절수단(21)을 도트상태로 스크린 인쇄한 가로×세로 (27㎝×10㎝) 크기의 도광판부(2)의 연부에 각각 2개씩 배치하고, 인버터회로를 가동하고 투명보호스크린(50)에서 조사되는 스탠드의 조도를 이격되는 거리별로 측정하고, 이에 대비되는 조명 스탠드로 시판되는 기존의 27W짜리 백색과 황색 2종류의 인버터램프로 된 스탠드를 준비하고 동일조건으로 램프에서 이격되는 거리별로 조도를 각각 측정하였다. 그 결과 표1과 같다.

상기 표1의 기존의 27W짜리 백색 인버터스탠드와 황색 인버터스탠드는[비고: (가);백색인버터스탠드의 조도변화곡선, (나);황색인버터스탠드의 조도변화곡선]의 결과치에서 확인되는 바와같이, 각각의 램프 발광면에 근접한 거리에서는 각각 130,000룩스와 105,000룩스등 상당히 높은 조도가 측정되었으나, 광각(廣角)상태로 광방사각이 넓고 주변 산란광에 의하여 사용자의 눈 높이가 스탠드의 하방에위치할 때에는 스폿현상(눈부심현상)을 심하게 느끼는 현상이 초래되고 이에 따라 눈의 피로감을 쉽게 느끼게되며, 광각상태의 광방사각에 의하여 광산란현상이 심하여 램프로 부터 조명거리가 10cm 정도 떨어진 지점에서 부터 급격하게 조도가 낮아지기 시작하여 40cm정도 떨어진 위치에서는 10,000룩스 이하로 떨어지고, 조명거리가 40cm이상인 경우에는 거리가 멀어질수록 조도의 변화가 심하여 본 고안에 비하여 수배에 해당하는 전력소모에도 불구하고 조명효과가 본 고안보다 현저하게 감소함을 알수 있어, 유효조명거리가 짧은 단점(램프로 부터 40㎝이내)을 노출하였다.

이에 반하여, 본 고안의 스탠드는 정격전압 12V, 정격전류 13mA, 4개(총 소모전원 약 6W)냉음극형광램프로 되는 광원부(10)에서 방사된 빛을 2차 광출사수단인 도광판부(20)과, 광확산부(30) 및 집광부(40)에 의하여 반사-집광-확산-집광의 작용을 반복하여 빛을 통과시켜 주므로서 투명보호스크린부(50)로 부터 출사되는 빛은 중심선에 대하여 수직선에 가까운 ±20°범위내로 모든 출사광을 집광하여 집중적으로 출사되어 집광효율이 향상되고 있을 뿐만 아니라 투명보호스크린부(50)를 통과하는 모든 출사광이 중심선에 대하여 수직선에 가까운 ±20°범위내의 출사광의 형태로 집광되면서 집중적으로 출사하게 되어 투명보호스크린부(50)의 위치가 사용자의 눈보다 높은 위치에 있어도 사용자의 눈으로의 산란광이 전혀 없어 스폿현상이 발생하지 않으므로 장시간 사용하여도 눈부심이나 피로감을 느끼지 못하는 안정된 상태로 사용하게 되고, 또한 기존의 인버터스탠드의 전력소모에 비하여 수분의 1에 불과한 적은 전력소모에도 불구하고 투명보호스크린(50)의 거리 10cm ~ 50cm에서 조도의 변화가 급격하게 일어나지 않고 거의 균일한 조도를 나타내는 결과가 나타나고 있으며, 30cm를 초과하는 거리에서는 오히려 인버터스탠드의 조도에 비하여 높은 조도를 나타내 투명보호스크린부(50)로 부터 조명위치까지의 유효조명거리가 보다 길게 상승하는 효과를 나타내는 결과를 얻을 수 있었다.

이와 같은 본 고안은 광원부의 광원을 도광판부에 의하여 출사각을 수직광으로 1차 집광하여 면발광상태의 출사광을 얻고 이를 확산하고 다시 집광하여 광시야각을 ±20°이내로 집광 조명함으로서 사용자의 눈 주위로의 산란광을 제거하여 측면광 또는 경사면광에 의한 눈부심 현상을 제거하고 불필요한 주변광을 최소화함으로서 사용자의 작업이나 독서,학습시 집중력을 증대시킬 수 있고 주변인에 대한 조명 스트레스도 최소화시킬 수 있으며, 엣지라이트형 면발광 조명방식을 취함으로서 눈의 피로가 없는 밝고 부드러운 빛을 제공하여 시력을 보호하는 효과가 있고, 냉음극형광램프나 LED를 1차광원으로 사용하여 3파장 발현, 인버터 전자회로의 사용으로 깜박거림 현상이 없으며, 장수명, 저소비전력 등의 특징으로 인체공학적, 에너지 효율적인 조명용 스탠드를 제공할 수 있으며, 또한 조명방식의 특성상 초슬림화가 가능하여 세련된 디자인의 창출도 가능하고, 휴대, 사용이 간편한 스탠드를 제공할 수 있는 등의 여러 가지 특징을 지닌 것이다.

Claims

엣지라이트형 면광원장치로 되는 광원부와; 냉음극형광램프 등의 광원부의 광원을 균일한 면발광원으로 유도하기 위한 도광판부와; 상기 도광판의 전면부에 장착하여 빛을 확산시키는 광확산부와; 상기 광확산부의 전면에 위치하여 빛을 1,2차로 집광시키는 제1,제2집광부와; 상기 집광부의 표면을 보호하는 투명보호스크린부와; 상기 도광판의 후면에서 도광판측으로 빛을 반사하는 반사시트부와; 상기 요소를 합체시켜 고정하는 전,후케이스와; 광원부를 구동하기 위한 인버터(inverter)및 이들을 지지하기 위한 스텐드로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항에 있어서,

엣지라이트형 면광원장치로 되는 광원부는 수명이 길고 저소비전력으로 고휘도를 발현하는 냉음극형광램프(CCFL)로 구성됨을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항에 있어서,

엣지라이트형 면광원장치로 되는 광원부는 수명이 길고 저소비전력으로 고휘도를 발현하는 투명백색LED로 구성되는 것을 더 포함됨을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항에 있어서,

2차 광출사수단인 도광판부의 후면 또는 전면에는 입사되는 빛을 도광판부의 전면측으로 유도하기 위한 입사광 굴절수단이 구비되어진 것을 특징으로하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

도광판부(20)의 전면 또는 후면에 걸쳐 형성되는 입사광 굴절수단은 도트(dot), V-홈, 요철, 프리즘 또는 홀로그램 등의 구조로 실크인쇄, V-컷팅, 열전사, 스템핑, 사출, 샌딩 등의 방법으로 기록,형성됨을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

전,후면의 굴절수단은 도광판부의 중심(O)에서 부터 동심원상으로 광원부의 램프측으로 위치 할수록 도트, V-홈, 요철, 프리즘 또는 홀로그램 등의 형상이나 형태가 점점 작아지는 형태로 하거나 또는 커팅이나 요철, 프리즘의 골이 작아지는 형태로 구성됨을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항에 있어서,

도광판부의 전방에는 출사되는 확산 또는 산란광을 도광판부 전면에 대하여수직방향의 방향성을 갖는 빛으로 전환시켜 광시야각을 좁혀 주는 프리즘, 홀로그램 등의 집광매체를 표면에 기록한 집광부를 적어도 1개이상 구비함을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,

프리즘, 홀로그램 등의 집광매체를 표면에 기록한 집광부에서의 출사광의 광시야각은 광출사면의 수직부에 대하여 상하좌우 ±20°이내로 집광 조명할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항에 있어서,

2차 광출사수단인 도광판부의 연부(edge)에 연접하여 평행하게 에지라이트형 광원부를 배열함을 특징으로하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항에 있어서,

2차 광출사수단인 도광판부과 이의 연부(edge)에 연접하여 평행하게 배열되는 에지라이트형 광원부는 3각형, 원형, 4각형 및 다각형인 것을 더 포함하는 특징으로하는 조명용 면광원집광스탠드.
제 1 항에 있어서,

면광원장치를 수납하는 케이스부의 두께가 2～20mm정도의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 조명용 면광원집광스탠드.