KR20070120367A

KR20070120367A - 무영등

Info

Publication number: KR20070120367A
Application number: KR1020060055045A
Authority: KR
Inventors: 홍기태
Original assignee: 럭스프로(주)
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-24
Also published as: KR100822886B1

Abstract

본 발명은 무영등에 관한 것으로서, 봉형 심체의 길이방향을 따라 외주면에 노출되게 다수의 발광다이오드가 설치되되 발광다이오드의 광출사축이 외주면과 수직한 방사 방향이 되게 어레이된 광원 모듈과, 중앙의 결합구를 통해 광원 모듈이 결합되며 발광다이오드의 광출사축을 따라 입사된 광을 봉형 심체의 연장방향인 전방으로 반사시킬 수 있도록 분할된 다수의 띠 형태의 섹터 반사면이 계단 형태의 단면 형상으로 형성된 리플렉터 및 광원모듈을 리플렉터에 대해 수직상으로 승하강 시키는 승하강부를 구비한다. 이러한 무영등은 다수의 발광다이오드를 이용함과 아울러 상호 다른 색상의 발광다이오드 칩을 독립적으로 구동할 수 있어 연색성, 조도 및 색온도를 다양하게 조절할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

무영등{astral lamp}

도 1은 본 발명에 따른 무영등을 나타내 보인 단면도이고,

도 2는 도 1의 무영등의 발광다이오드로부터 출사된 광이 리플렉터를 거쳐 투사되는 상태를 나타내 보인 도면이고,

도 3은 도 1의 발광모듈을 확대 도시한 사시도이고,

도 4는 도 3의 발광모듈에 장착되는 발광다이오드의 일 예를 나타내 보인 사시도이고,

도 5는 도 1의 발광모듈을 리플렉터에 대해 승하강 시키는 구조를 설명하기 위해 일부 요소를 분리하여 나타내 보인 분리 사시도이고,

도 6은 도 1의 리플렉터의 결합구 부분을 부분 발췌하여 나타내 보인 사시도이고,

도 7 및 도 8을 도 1의 리플렉터에 결합된 발광모듈 부분을 발췌하여 발광모듈이 승하강된 상태를 각각 나타내 보인 부분 발췌 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 발광모듈 150: 리플렉터

160: 집광렌즈 170: 회전자

본 발명은 무영등에 관한 것으로서, 상세하게는 발광다이오드를 이용한 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.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 발광다이오드를 이용하여 연색성 및 내구 수명을 높일 수 있는 무영등을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 발광다이오드에서 출사되는 광을 집속하기 위한 구조를 슬림화 할 수 있는 무영등을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무영등은 봉형 심체의 길이방향을 따라 외주면에 노출되게 다수의 발광다이오드가 설치되되 상기 발광다이오드의 광출사축이 상기 외주면과 수직한 방사 방향이 되게 어레이된 광원 모듈과; 중앙의 결합구를 통해 상기 광원 모듈이 결합되며 상기 발광다이오드의 광출사축을 따라 입사된 광을 상기 봉형 심체의 연장방향인 전방으로 반사시킬 수 있도록 분할된 다수의 띠 형태의 섹터 반사면이 계단 형태의 단면 형상으로 형성된 리플렉터; 및 상기 광원모듈을 상기 리플렉터에 대해 수직상으로 승하강 시키는 승하강부;를 구비한다.

바람직하게는 상기 승하강부는 상기 심체의 상면 중앙에 수직상으로 연장되 되 외주면에 나사선이 형성된 제1나사봉과; 상기 심체의 상면에 상기 제1나사봉을 중심으로 상호 이격되어 수직상으로 연장된 복수개의 가이드봉과; 저면 중앙으로부터 일정 높이까지 상기 제1나사봉과 나사결합될 수 있는 나사홀이 형성되어 있고, 상면에 일정 높이로 연장된 결합편이 형성된 회전자와; 상기 회전자가 자유회전가능하게 내부에 수용될 수 있는 수용홈이 형성되되 상기 가이드봉이 구속되어 상기 심체가 수직상으로 슬라이딩 될 수 있게 슬라이딩 가이드홈이 형성되어 상기 결합구에 지지되게 설치된 심체 슬라이딩 가이드 부재와; 상기 심체 슬라이딩 가이드 부재 상부에서 상기 회전자의 결합편과 고정 결합되는 핸들;을 구비한다.

바람직하게는 상기 가이드 봉은 상기 발광모듈의 발광다이오드를 구동할 수 있도록 접속된 전극단자이고, 상기 심체 슬라이딩 가이드 홈 내에는 상기 가이드봉과 접촉이 유지될 수 있게 형성된 접촉단자가 형성되어 있고, 상기 접촉단자는 외부 전원선과 결선된다.

또한, 상기 발광다이오드는 각각 적, 녹, 청, 황색의 광을 각각 출사하는 4개의 발광다이오드 칩이 실장된 것이 적용되고, 상기 가이드봉은 상기 4개의 발광다이오드 칩을 각각 독립적으로 구동할 수 있게 5개가 적용된다.

더욱 바람직하게는 상기 심체는 상기 발광다이오드에서 발생되는 열을 상기 리플렉터를 통해 방열시킬 수 있도록 상기 리플렉터와 접촉이 유지되게 결합된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무영등을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무영등을 나타내 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 무 영등의 발광다이오드로부터 출사된 광이 리플렉터를 거쳐 투사되는 상태를 나타내 보인 도면이고, 도 3은 도 1의 발광모듈을 확대 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 무영등(100)은 광원모듈(110) 및 리플렉터(150)를 구비한다.

광원모듈(110)은 원기둥형 심체(112)에 길이방향을 따라 발광다이오드(120)가 방사상으로 다수 어레이되어 설치된 구조로 되어 있다.

발광다이오드(120)는 심체(112)의 길이방향에 수직한 방사방향이 광출사축이 되도록 심체(112)에 노출되게 설치되어 있다.

바람직하게는 각 발광다이오드(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 적(R), 녹(G), 청(B) 및 황(Y)의 상호 다른 색상의 광을 출사하는 발광다이오드 칩(124)(125)(126)(127)이 함께 실장된 것을 적용한다. 참조부호 122는 금속소재로 된 방열 패키지이고, 128a 내지 128e는 각 발광다이오드 칩(124 내지 127)을 독립적으로 구동할 수 있게 절연비드를 통해 방열 패키지를 관통하게 결합된 리드핀이다.

황(Y)색 광을 출사하는 발광다이오드 칩(127)의 경우 청색광을 출사하는 발광다이오드 칩에 황색광을 투과시키는 형광체를 도포한 것을 적용할 수 있음은 물론이다.

봉형 심체(112)는 방열성이 좋은 금속 소재로 형성되는 것이 바람직하고, 발광다이오드(120)의 방열용 패키지가 접촉되어 결합될 수 있게 형성된다.

또한 봉형 심체(112)의 내부에는 발광다이오드(120)의 리드핀(128a 내지 128e)과 결합된 회로기판(미도시)이 내장되어 있다.

이러한 봉형 심체(112)에 어레이되는 발광다이오드((120)의 수는 적용하고자 하는 광출력에 대응되어 적절한 수로 적용하면 된다.

봉형 심체(112)의 상면에는 두 개의 제1 및 제2 가이드봉(131)(132)이 상호 이격되게 설치되어 있고, 중앙에는 제1나사봉(134)이 설치되어 있다. 참조부호 136은 리플렉터(150)에 대해 승하강되되 접촉이 유지될 수 있게 형성된 접촉유지용 돌기이다.

리플렉터(150)는 전방이 열린 반 구형 갓 형태로 되어 있고, 중앙에 봉형 심체(112)를 결합하기 위한 관통공을 갖는 결합구(152)가 상방으로 연장되게 형성되어 있다.

리플렉터(150)의 내측 반사면은 다수의 발광다이오드(120)의 광출사축을 따라 입사된 광을 봉형 심체(112)의 연장방향인 전방으로 반사시킬 수 있도록 분할된 다수의 띠 형태의 섹터 반사면(154)이 계단 형태의 단면 형상으로 형성되어 있다.

섹터 반사면(154)은 리플렉터(150)의 결합구(152)를 기준으로 결합구(152)로 멀어지는 방향을 따라 외측으로 순차적으로 더 이격되는 다단 계단형 구조로 되어 있다.

섹터 반사면(154) 들을 상호 연결하는 절곡 부분(155)은 심체(112)의 길이방향에 수직한 방향에 대해서는 직접 노출되지 않고 가려지게 결합구(152) 방향으로 후퇴되게 형성됨으로써 발광다이오드(120)에서 출사되는 광의 원하는 방향으로의 반사율을 높일 수 있다.

섹터 반사면(154)은 각각 심체(112)의 길이방향 즉, 리플렉터(150)의 중심축방향에 대해 45°내지 50°로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 섹터 반사면(154)으로부터 반사되는 광이 평행광이 되도록 할 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 섹터 반사면(154) 각각이 심체(112)의 길이방향에 대해 45°로 경사지게 형성되면 되고, 섹터 반사면(154)으로부터 반사되는 광이 상호 집중되는 방향으로 반사되도록 할 경우에는 섹터 반사면(154) 각각이 심체(112)의 길이방향에 대해 45°보 크게 경사지게 형성되면 된다.

바람직하게는 리플렉터(150)는 반사율이 높은 소재 예를 들면 알루미늄 소재로 형성한다. 이 경우 리플렉터(150)의 내측면은 연마기를 이용하여 표면 거칠기가 낮게 처리된 것을 적용한다.

이와는 다르게, 리플렉터(150)의 내측 면을 반사율이 높은 켈, 은 등으로 코팅한 것이 적용될 수 있음은 물론이다.

더욱 바람직하게는 리플렉터(150)는 발광모듈(110)의 발광다이오드(120)에서 발생되는 열을 심체(112)와의 접촉을 통해 방열할 수 있게 방열성이 좋은 소재, 즉 앞서 설명된 알루미늄으로 형성된 것이 바람직하다.

참조부호 160은 집광렌즈로서 리플렉터(150)의 각 섹터 반사면(154)에서 반사되어 전방으로 향하는 광을 집광시킨다.

도시된 예와 다르게 집광렌즈(160)가 생략되거나 평면 유리로 대체될 수 있음은 물론이다.

이러한 리플렉터(150)는 다수의 섹터 반사면(154)에 의해 전방으로의 방향 전환 효율이 좋아 심체(112)의 길이방향으로의 연장 폭을 줄일 수 있어 구조를 슬림화 할 수 있는 장점을 제공한다.

한편, 발광모듈(110)을 리플렉터(150)의 중심축을 따라 수직상으로 이동시켜 빔사이즈를 조정할 수 있도록 승하강부가 마련되어 있다.

승하강부의 구조는 도 5 내지 도 8을 함께 참조하여 설명한다.

승하강부는 제1나사봉(134), 복수개의 제1 및 제2 가이드봉(131)(132), 회전자(170), 슬라이딩 가이드부재(180) 및 핸들(190)에 의해 구현되어 있다.

제1나사봉(134)은 심체(112)의 상면 중앙에 수직상으로 연장되게 심체(112)에 결합되어 있으며 외주면에 나사선이 형성되어 있다.

가이드봉(131)(132)은 심체(112)의 상면에 제1나사봉(134)을 중심으로 상호 이격되어 수직상으로 연장되어 있다.

가이드봉(132)(132)은 각각 상단의 머리부(131a)(132a)가 몸통부(131b)(132b) 보다 확장된 외경을 갖고 있다. 바람직하게는 후술되는 슬라이딩 가이드홈(186)(187)내로의 조립성을 용이하게 하기 위해 머리부(131a)(132a)는 몸통부(131b)(132b)의 상단에 형성된 나사선을 통해 나사결합되어 착탈될 수 있는 너트형이 적용될 수 있다.

도시된 예에서 가이드봉(131)(132)은 두개가 적용되었고, 각 가이드 봉(131)(132)은 심체(112) 내의 회로기판과 전기적으로 접속되어 구동단자로 이용된다.

이와는 다르게 앞서 설명된 4개의 상호 다른 색상의 광을 출사하는 발광다이 오드 칩(124 내지 127) 각각을 독립적으로 구동하기 위해 가이드봉(131)(132)이 5개가 적용될 수 있음은 물론이다.

회전자(170)는 심체 슬라이딩 가이드 부재(180) 내에 구속되게 삽입되되 심체 슬라이딩 가이드 부재(180) 내에서 자유회전가능하게 동심상으로 다단으로 형성된 제1 및 제2부분(172)(174)을 갖는 2단형 원통구조를 갖는 것이 적용되었다. 제1부분(172)의 외경이 제2부분(174) 보다 크다.

회전자(170)의 제1부분(172)의 저면 중앙에는 상방으로 연장된 나사홀(174)이 형성되어 있다.

이러한 회전자(170)는 나사홀(174)을 통해 제1나사봉(134)과 나사결합된다.

회전자(170)의 상면에는 핸들(190)과의 결합용 결합편(178)이 형성되어 있다.

심체 슬라이딩 가이드 부재(180)는 저면 내측에 회전자(170)가 자유 회전가능하게 수용될 수 있게 제1 및 제2부분(172)(174)에 대응되는 형상의 수용홈(182)이 형성되어 있다.

또한 심체 슬라이딩 가이드 부재(180)는 가이드봉(131)(132)이 구속되어 심체(112)가 수직상으로 슬라이딩 될 수 있게 심체(112)의 회전을 억제시킬 수 있는 슬라이딩 가이드홈(186)(187)이 형성되어 있다. 슬라이딩 가이드홈(186)(187)은 내경이 상호 다르게 단차지게 형성되어 있고, 하부의 단차진 부분은 가이드 봉(131)(132)의 머리부(131a)(132a)가 걸림작용을 할 수 있도록 머리부(131a)(131b) 보다 작은 내경으로 되어 있다.

심체 슬라이딩 가이드 부재(180)는 측면에 돌출되게 형성된 구속편(188)이 리플렉터(150)의 결합구(152)의 관통홀(153) 내에 확장되게 형성된 삽입구(154)를 따라 삽입되어 결합구(152)에 대해 회전이 억제되게 설치된다. 심체 슬라이딩 가이드 부재(180) 내에는 접촉단자(도 7참조)가 형성되어 있으나 도면의 복잡성을 피하기 위해 도 5에서은 생략하였다.

핸들(190)은 심체 슬라이딩 가이드 부재(180)의 수용홈(182)을 통해 상방으로 연장된 회전자(170)의 결합편(178)과 고정 결합된다.

도시된 예에서는 각형으로 형성된 회전자(170)의 결합편(178)이 끼움 결합될 수 있게 핸들(190)의 저면에 결합편(178)에 대응되는 끼움홈(192)을 갖는 것이 적용되었다.

이러한 구조에서 핸들(190)을 원하는 방향으로 회전시키면, 도 7 및 도 8을 통해 알 수 있는 바와 같이 핸들(190)과 연동되는 회전자(170)의 회전에 의해 제1나사봉(134)과 회전자(170)와의 결합길이가 가변됨으로써 심체 슬라이딩 가이드 부재(180)에 대해 심체(112)가 수직상으로 승하강 된다.

한편, 심체 슬라이딩 가이드 부재(180)를 결합구(152)에 대해 고정력을 강화하기 위해 횡방향으로 결합구(152) 내로 진입되어 심체 슬라이딩 가이드부재(180)를 볼트와 같은 결합부재로 결합할 수 있는 결합홀이 결합구(152)에 더 형성된 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 심체 슬라이딩 가이드부재(180)의 간섭 구속에 의해 수직상으로 승하강 되는 발광모듈(110)의 발광칩(124 내지 127)으로부터 발생되는 열을 심체(112) 및 심체 슬라이딩 가이드 부재(180)를 통해 리플렉터(150)로 방열할 수 있도록 열전달 경로를 갖게 각 요소가 접촉이 유지될 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 심체(112)는 내부의 회로기판을 제외한 부분이 발광다이오드(120)의 방열 패키지(122)와 접촉될 수 있게 결합하고, 심체(112)와 리플렉터(150) 사이에 승하강시에도 관통홀의 내측벽과 부분적 접촉이 유지될 수 있게 도시된 바와 같이 심체(112) 상부 외주면에 접촉 유지용 돌기(136)를 다수 형성한 구조가 적용되는 것이 바람직하다.

또한, 가이드봉(131)(132)은 심체(112)와 절연되게 형성된 전열비드(133)를 통해 심체(112) 내부의 회로기판과 전기적으로 접속되어 전극으로 이용되고, 슬라이딩 가이드 홈(186)(187) 내에는 가이드 봉(131)(132)의 승하강 위치와 무관하게 접촉이 유지될 수 있는 접촉단자(212)가 마련되어 있다. 접촉 단자(212)는 외부로부터 전원을 공급받을 수 있게 외부 전원선(220)과 연결되어 있다.

또한, 각 발광다이오드칩(124 내지 127)에 대해 독립적으로 구동하고자 하는 경우 5개의 가이드봉이 상호 이격되어 회로기판과 접속되면 되고, 심체 슬라이딩 가이드 부재(180)는 5개의 가이드봉을 수용할 수 있게 5개의 슬라이딩 가이드 홈 및 이에 적용되는 5개의 접촉단자가 마련된 구조를 적용하면 된다. 이 경우 각 발광다이오드 칩(124 내지 127)의 구동전류를 독립적으로 제어할 수 있어 다양한 색상, 색온도 및 조도를 조절할 수 있다.

한편, 리플렉터(150) 외측에 별도의 하우징의 더 결합될 수 있음은 물론이고, 이러한 무영등(100)을 하나의 지지체 내에 상호 이격되게 다수개 설치한 구조 가 적용될 수 있음은 물론이다.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 무영등은 다수의 발광다이오드를 이용함과 아울러 상호 다른 색상의 발광다이오드 칩을 독립적으로 구동할 수 있어 연색성, 조도 및 색온도를 다양하게 조절할 수 있는 장점을 제공한다.

Claims

봉형 심체의 길이방향을 따라 외주면에 노출되게 다수의 발광다이오드가 설치되되 상기 발광다이오드의 광출사축이 상기 외주면과 수직한 방사 방향이 되게 어레이된 광원 모듈과;

중앙의 결합구를 통해 상기 광원 모듈이 결합되며 상기 발광다이오드의 광출사축을 따라 입사된 광을 상기 봉형 심체의 연장방향인 전방으로 반사시킬 수 있도록 분할된 다수의 띠 형태의 섹터 반사면이 계단 형태의 단면 형상으로 형성된 리플렉터; 및

상기 광원모듈을 상기 리플렉터에 대해 수직상으로 승하강 시키는 승하강부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무영등.
제1항에 있어서, 상기 승하강부는

상기 심체의 상면 중앙에 수직상으로 연장되되 외주면에 나사선이 형성된 제1나사봉과;

상기 심체의 상면에 상기 제1나사봉을 중심으로 상호 이격되어 수직상으로 연장된 복수개의 가이드봉과;

저면 중앙으로부터 일정 높이까지 상기 제1나사봉과 나사결합될 수 있는 나사홀이 형성되어 있고, 상면에 일정 높이로 연장된 결합편이 형성된 회전자와;

상기 회전자가 자유회전가능하게 내부에 수용될 수 있는 수용홈이 형성되되 상기 가이드봉이 구속되어 상기 심체가 수직상으로 슬라이딩 될 수 있게 슬라이딩 가이드홈이 형성되어 상기 결합구에 지지되게 설치된 심체 슬라이딩 가이드 부재와;

상기 심체 슬라이딩 가이드 부재 상부에서 상기 회전자의 결합편과 고정 결합되는 핸들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 무영등.
제2항에 있어서, 상기 가이드 봉은 상기 발광모듈의 발광다이오드를 구동할 수 있도록 접속된 전극단자이고,

상기 심체 슬라이딩 가이드 홈 내에는 상기 가이드봉과 접촉이 유지될 수 있게 형성된 접촉단자가 형성되어 있고, 상기 접촉단자는 외부 전원선과 결선된 것을 특징으로 하는 무영등.
제3항에 있어서, 상기 발광다이오드는 각각 적, 녹, 청, 황색의 광을 각각 출사하는 4개의 발광다이오드 칩이 실장된 것이 적용되고,

상기 가이드봉은 상기 4개의 발광다이오드 칩을 각각 독립적으로 구동할 수 있게 5개가 적용된 것을 특징으로 하는 무영등.
제4항에 있어서, 상기 심체는 상기 발광다이오드에서 발생되는 열을 상기 리플렉터를 통해 방열시킬 수 있도록 상기 리플렉터와 접촉이 유지되게 결합된 것을 특징으로 하는 무영등.