KR20090076476A - 일회용 또는 다회용 라이트프로브 구조를 가지는 밝기 조절가능한 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일회용 또는 다회용 라이트프로브 구조를 가지는 조명기구에 관한 것으로, 본 발명에 따른 조명기구는, 광의 발생을 제어하는 제어회로들을 구비하여 광 발생을 위한 광신호 또는 광을 발생하는 본체와; 적어도 하나의 엘이디와 일정길이의 프로브가 결합된 구조의 라이트프로브를 구비하되, 상기 라이트 프로브는, 상기 본체와 연결되어 상기 본체로부터 제공되는 상기 광신호 또는 광을 상기 라이트 프로브의 끝단에 연결 구비된 상기 적어도 하나의 엘이디에 전송함에 의해, 특정부위에 광을 조사하는 구조로써 구부리거나 휨이 용이한 재질을 가짐을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 밝기를 용이하게 조절할 수 있으며, 좁은 부위의 조명이 가능한 장점이 있다. 또한 광효율이 향상 및 균일한 조명이 가능하다.

의료기, 밝기, 조명, 라이트 프로브, PWM, 일회용

Description

일회용 또는 다회용 라이트프로브 구조를 가지는 밝기 조절 가능한 조명기구{Light brightness controllable illuminator having disposable or reusable light probe structure}

본 발명은 일회용 또는 다회용 라이트프로브 구조를 가지는 밝기 조절 가능한 조명기구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 산업용 기기 또는 치과용 치료기기를 포함하는 의료기기의 구조나 형상에 상관없이 상기 의료기기에 탈 부착하여 사용이 가능하며 일회용 또는 다회용 라이트프로브 구조를 가지는 밝기 조절 가능한 조명기구에 관한 것이다.

조명기구가 필요한 분야는 여러분야가 있다. 특히 조명이 없거나 구비된 조명이 잘 비춰지지 않는 조명 사각지대에 대한 치료나 작업을 하는 경우에는 별도의 조명이 필요하게 된다.

특히 두 개의 손을 동시에 사용하여 치료나 작업을 수행하는 분야에서 별도의 조명이 필요한 경우에는, 일반적인 경우와는 다른 형태의 조명기구가 필요하게 된다.

일반적으로 머리에 장착가능 하도록 하는 헤드램프 형태의 구조나 안경에 장착가능한 구조를 가지는 조명기구가 많이 사용되고 있다. 헤드램프 형태의 조명기구는 머리띠(head band), 모자 또는 헬멧(helmet)에 부착될 수 있어, 광업, 의료용, 특히 외과수술을 위해 많이 이용된다. 헤드램프 형태의 조명기구는 고정 투광조명(floodlight) 또는 휴대용 램프 없이도 그것을 착용한 사람이 실제로 보는 정확한 범위를 조명하는 장점이 있다.

이러한 조명기구가 의료분야에 사용되는 경우, 특히 치과에서 환자의 입안의 치아를 치료하는 경우를 예로 들어 그 문제점을 살펴보면 다음과 같다.

헤드램프 형태나 안경고정형의 조명기구를 사용하는 경우에, 환자의 입안에만 조명이 필요한대도 환자의 얼굴까지 조명됨으로 인하여 환자가 눈부심을 호소할 수 있고, 조명기의 열기에 의해 불편을 느낄 수 있다. 즉 좁은 부위만을 위한 조명이 불가능하다. 또한, 조명부위를 바꾸고자 하는 경우에 머리를 움직여야 하는 불편함이 있다.

그리고, 헤드램프 형태나 안경고정형의 조명기구는 램프의 무게로 인하여 답답함이 있으며, 안경고정형의 경우에는 램프의 무게로 인하여 안경이 벗겨지는 등의 문제점을 가지고 있다. 또한 이러한 조명기구는 밝기 조절이 용이하지 않아 약한 조명이 필요한 경우 또는 강한 조명이 필요한 경우에 적절하게 대처할 수 없다.

따라서, 간편하면서도 편리하게 이용이 가능하며, 밝기 조절이 가능한 조명 기구의 필요성이 대두되고 있다.

한편 이러한 조명기구가 의료용으로 사용되는 경우에는 일반적으로 멸균소독을 하여 사용하는 것이 원칙이다. 그러나 종래의 헤드램프 형태나 안경고정형의 조명기구는 의료현장이 가장 많이 보급되어 있는 고압증기멸균기를 이용한 멸균소독이 어려운 구조를 가지고 있다. 따라서 멸균소독이 용이하면서도 편리하게 이용할 수 있는 조명기구의 필요성이 대두된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 밝기 조절이 가능한 조명기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 일회용이나 다회용의 라이트 프로브를 구비한 조명기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 좁은 부위의 조명이 가능한 조명기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 의료기기 또는 산업용 기구에 탈부착이 용이한 조명기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 밝기를 용이하게 조절할 수 있는 조명기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 간편하고 편리하게 이용가능하며, 멸균소독이 용 이한 구조의 조명기구를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광효율을 향상시킬 수 있고, 균일한 광의 조사가 가능한 조명기구를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 조명기구는, 광의 발생을 제어하는 제어회로들을 구비하여 광 발생을 위한 광신호 또는 광을 발생하는 본체와; 적어도 하나의 엘이디와 일정길이의 프로브가 결합된 구조의 라이트프로브를 구비하되, 상기 라이트 프로브는, 상기 본체와 연결되어 상기 본체로부터 제공되는 상기 광신호 또는 광을 상기 라이트 프로브의 끝단에 연결 구비된 상기 적어도 하나의 엘이디에 전송함에 의해, 특정부위에 광을 조사하는 구조로써 구부리거나 휨이 용이한 재질을 가짐을 특징으로 한다.

상기 적어도 하나의 엘이디(LED)는 광의 직진성을 위해 측면부위가 차광막으로 둘러싸이는 형태를 가지는 원형 또는 다각형의 몸체 구조를 가질 수 있다.

상기 라이트프로브는 상기 본체와는 탈부착이 가능하며 멸균소독이 가능하고 생활방수기능을 가지는 일회용으로 구성될 수 있다.

상기 라이트 프로브는 구부리거나 휨이 용이한 자바라 구조의 금속 재질 또는 유리광섬유 재질을 가지며, 상기 본체와는 고정부착되거나 탈부착 가능한 다회용으로 구비될 수 있다.

상기 라이트프로브는, 치과용 의료기기를 포함하는 의료기기 또는 산업용 기 기에 탈부착되거나 고정되기 위하여, 특정부위에 밴드형태, 벨크로(velcro)형태, 및 집게형태의 고정도구들 중에서 선택된 적어도 하나의 고정도구를 구비할 수 있다.

상기 본체는, 복수의 단계들로 스위칭 가능한 밝기 컨트롤 스위치를 구비하여, 각 단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호를 발생하는 밝기 컨트롤신호 발생부와; 전원체크 및 각종 효과음 발생을 포함하여 상기 본체의 전반적인 동작을 컨트롤하며, 상기 밝기 컨트롤 신호에 응답하여 상기 밝기 컨트롤 신호에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 가지는 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 상기 광 또는 광신호로써 발생하는 제어부를 구비할 수 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 조명기구는, 복수의 단계들로 스위칭 가능한 밝기 컨트롤 스위치를 구비하여, 각 단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호를 발생하는 밝기 컨트롤신호 발생부와; 전원체크 및 각종 효과음 발생을 포함하여 상기 조명기구의 전반적인 동작을 컨트롤하며, 상기 밝기 컨트롤 신호에 응답하여 상기 밝기 컨트롤 신호에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 가지는 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부에서 발생되는 상기 PWM 신호의 듀티비에 대응하여 밝기가 조절된 광을 조사하는 발광부를 구비한다.

상기 발광부는, 적어도 하나의 엘이디와 일정길이의 프로브가 결합된 구조의 라이트프로브를 구비하되, 상기 라이트 프로브는, 상기 제어부로부터 제공되는 상기 PWM신호를 상기 라이트 프로브의 끝단에 연결 구비된 상기 적어도 하나의 엘이 디에 전송함에 의해, 특정부위에 광을 조사하는 구조로써 구부리거나 휨이 용이한 재질을 가질 수 있다.

상기 적어도 하나의 엘이디는 광의 직진성을 위해 측면부위가 차광막으로 둘러싸이는 원형 또는 다각형 형태의 몸체 구조를 가질 수 있다.

상기 라이트프로브는 상기 본체와는 탈부착이 가능하며 멸균소독이 가능하고 생활방수기능을 가지는 일회용으로 구성될 수 있다.

상기 라이트 프로브는 구부리거나 휨이 용이한 자바라 구조의 금속 재질 또는 유리광섬유 재질을 가지며, 상기 본체와는 고정부착되거나 탈부착 가능한 다회용으로 구비될 수 있다.

상기 라이트프로브는 케이블 형태, 헤드램프 형태, 또는 안경고정형 구조를 가질 수 있다.

상기 라이트프로브는, 치과용 의료기기를 포함하는 의료기기 또는 산업용 기기에 탈부착되거나 고정되기 위하여, 특정부위에 밴드형태, 벨크로(velcro)형태, 및 집게형태의 고정도구들 중에서 선택된 적어도 하나의 고정도구를 구비할 수 있다.

상기 라이트프로브는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스 단자(+)에는 상기 PWM 신호가 입력되고, 마이너스 단자(-)는 접지되는 형태의 전기적 연결구조를 가질 수 있다.

상기 라이트프로브는, 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스 단자(+)에는 전원전압(VCC)이 입력되고, 마이너스 단자(-)에는 상기 PWM 신호가 입력되는 형 태의 전기적 연결구조를 가질 수 있다.

상기 발광부는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 밝기 컨트롤을 위해 상기 PWM 신호에 응답하여 고속스위칭을 수행하도록 상기 적어도 하나의 엘이디의 마이너스 단자(-)와 접지단 사이에 구성된 적어도 하나의 고속스위칭 소자를 더 구비하며, 상기 라이트 프로브는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스(+)단자에 전원전압(VCC)이 입력되고 마이너스 단자(-)는 상기 적어도 하나의 고속스위칭 소자와 연결되는 전기적 연결구조를 가질 수 있다.

상기 발광부는, 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 밝기 컨트롤을 위해 상기 PWM 신호에 응답하여 고속스위칭을 수행하도록 전원전압(VCC)단과 상기 적어도 하나의 엘이디의 플러스 단자(+) 사이에 구성되는 적어도 하나의 고속스위칭 소자를 더 구비하며, 상기 라이트 프로브는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스 단자(+)는 상기 적어도 하나의 고속스위칭 소자에 연결되고, 마이너스 단자(-)는 접지되는 전기적 연결구조를 가질 수 있다.

상기 고속스위칭소자는 게이트로 상기 PWM 신호를 수신하여 고속스위칭을 수행하는 NMOS 트랜지스터일 수 있다.

상기 조명기구는, 상기 제어부에 의해 조절된 광의 밝기 레벨을 숫자나 기타 기호로 표시하는 디스플레이부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 일회용 라이트 프로브를 구비하여 라이트 프로브의 교체 가 용이하며, 의료기기에 사용하는 경우, 환자의 살균여부에 대한 거부감이나 다회사용에 따른 거부감 등을 해소할 수 있다. 또한 다회용 라이트프로브를 구비하여 사용하더라도 사용이 편리하고 멸균이 용이한 구조를 가지게 된다. 그리고, 밝기를 용이하게 조절할 수 있으며, 좁은 부위의 조명이 가능한 장점이 있다. 그리고 광효율의 향상 및 균일한 조명이 가능한 장점이 있다. 또한, 의료기기 또는 산업용 기구의 구조나 형상에 관계없이 탈부착이 용이한 구조를 가진다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구의 구조를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구는 본체(300)와 일회용의 라이트 프로브(light probe)(400)를 구비한다.

상기 본체(200)는 광의 발생을 제어하는 제어회로들을 내부에 구비하여 광 발생을 위한 광신호 또는 광을 발생한다.

상기 본체(200)는 상기 광 또는 광신호의 발생이나 밝기의 조절을 위한 스위치(122), 전원의 온/오프를 컨트롤 하기 위한 스위치(미도시) 및 상기 본체(300)의 동작상태를 디스플레이하는 디스플레이부(170)를 구비하는 구조를 가질 수 있다.

상기 라이트프로브(400)는 적어도 하나의 엘이디(LED)(140)와 일정길이의 프 로브(240)가 결합된 구조를 가질 수 있다. 상기 라이트 프로브(400)는, 상기 본체(300)와 연결되어 상기 본체(300)로부터 제공되는 상기 광신호 또는 광을 상기 라이트프로브(400)의 끝단에 연결 구비된 상기 적어도 하나의 엘이디(140)에 전송함에 의해, 특정부위에 광을 조사하는 구조를 가질 수 있다.

상기 적어도 하나의 엘이디(140)는 광의 직진성을 위해 측면부위가 차광막으로 둘러싸이고 광의 조사면이 평면형태를 가지는 원형 또는 다각형 형태의 몸체 구조를 가질 수 있다. 그러나, 상기 본체(300)의 구성이나 상기 본체(300)에서 발생되는 광 또는 광신호의 종류에 따라, 상기 적어도 하나의 엘이디(140)는 다른 발광수단으로 대체될 수 있다.

상기 라이트 프로브(400)를 구성하는 프로브(240)는 구부리거나 휨이 용이한 재질을 가지며, 상기 라이트 프로브(400)는 상기 본체(300)와는 탈부착이 가능하며 멸균소독이 가능한 구조 및 재질의 일회용으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 라이트 프로브(400)는 병원이나 기타 장소에서 사용되는 경우 입안이나 기타 물이 존재하는 부위에 사용될 수 있으므로 생활방수 기능을 가져야 한다.

상기 라이트 프로브(400) 또는 프로브(240)가 구부리거나 휨이 용이한 구조를 가지기 위해서, 하나의 예로, 상기 엘이디(140)와 상기 프로브(240)가 연결되는 부위에 방수 등을 위해 외부튜브가 씌여지는 경우, 상기 외부튜브 속에 잘 구부러지는 와이어를 넣게 되면 그 부분을 구부려 놓을 때 그대로 그 위치에 휘어짐이 고정되는 효과가 있어 휨(구부림)이 용이할 수 있다. 이와 달리 프로브(240) 자체가 휘어짐이 용이한 재질을 가지도록 할 수도 있고, 프로브(240)에 휘어짐이 용이한 재질의 외피를 덧씌우는 구조를 가질 수도 있다.

상기 라이트 프로브(400)는 일회용이므로 한번 사용된 라이트 프로브(400)를 새로운 라이트 프로브(400)로 교체하여 상기 본체(300)에 연결하여 사용가능하다.

다른 예로, 상기 라이트 프로브(400)는 상기 본체(300)와 연결되는 별도의 연결 프로브(210)를 통하여 상기 본체(300)와 연결될 수 있다. 이때 상기 라이트 프로브(400)와 상기 연결 프로브(210)는 체결구들(220,230)을 통하여 서로 연결될 수 있다. 상기 라이트 프로브(400)는 일회용으로써, 한번 사용된 라이트 프로브(400)는 교체하고 새로운 라이트 프로브(400)를 상기 연결프로브(210)에 다시 연결하여 교체 가능하다. 따라서, 상기 연결프로브(210)는 반영구적으로 사용가능한 재질로써 내구성이 좋아야 하나, 상기 라이트프로브(400)는 일회용이므로 한번 사용에 적합한 정도의 내구성을 가지는 정도의 재질로써 충분하다. 다만 상기 라이트 프로브(400)는 병원에서 사용되는 경우 입안이나 기타 물이 존재하는 부위에 사용될 수 있으므로 생활방수 기능을 가져야 한다.

연결프로브(210)를 통해 본체(300)와 연결되거나 본체(300)와 직접연결되는 구조인지 여부에 관계없이 상기 라이트 프로브(400)는 의료현장에 가장 많이 보급되어 있는 고압증기멸균기를 이용한 고압증기멸균에 견딜수 있도록 구성될 필요는 없으나, 멸균이 가능한 재질 및 구조를 가질 필요성은 존재한다. 왜냐하면, 상기 라이트프로브(400)는 일회용으로 사용되므로, 의료현장에서 사용되는 일회용 주사기와 같이 생산시에 미리 멸균포장을 하여 소비자에게 공급되는 것을 기본으로 하기 때문에, 별도의 전용멸균기나 기타 다양한 멸균기를 통해 멸균이 가능하기 때문 이다.

상기 라이트 프로브(400)를 치과용 의료기기를 포함하는 의료기기 또는 산업용 기기와 함께 사용하는 경우에, 이들 기기에 상기 라이트 프로브(400)가 탈부착되거나 고정되기 위하여, 밴드형태, 벨크로(velcro)형태, 및 집게형태의 고정도구들 중에서 선택된 적어도 하나의 고정도구(250)가 상기 라이트 프로브(400)에 구비될 수 있다. 상기 고정기구(250)는 다른 기구들과 손쉽게 탈부착이 가능한 구조를 가지는 것이면 어느 것이나 가능하다. 상기 고정기구(250)는 의료기에 부착되는 경우 환부를 비추어 주면서 진단을 하거나 시술하기 편하도록 하기 위해 구비될 수 있다.

예를 들어, 치과용 처치기구에 부착되는 경우, 치료를 요하는 치아의 처치부위만을 집중 조명할 수 있으며 처치기구의 이동에 따라 자연스럽게 조명도 이동이 가능하므로 시술하기 편리하게 된다. 또한 처치기구의 특정부위가 아닌 다양한 부위와 결합이 가능하게 된다.

종래의 경우에는 특정제품에 부착하는 경우, 제품의 형상에 맞도록 미리 제작되는 등의 방식으로 구성되므로 특정제품에만 사용이 가능한 단점이 있으나, 본 발명에 따른 조명기구의 라이트프루브(400)는 부착하고자하는 제품(의료기기 또는 산업기기)의 구조나 형상에 상관없이 상기 고정기구(250)등을 이용하여 특정부위에 용이하게 부착 사용이 가능하다는 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명기구의 구조를 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명기구는 본 체(300)와 다회 사용가능한 라이트 프로브(light probe)(410)를 구비한다.

상기 본체(200)의 구조나 동작은 도 1에서 설명한 바와 동일하다.

상기 라이트프로브(400)는 적어도 하나의 엘이디(LED)(140)와 일정길이의 프로브(244)가 결합된 구조를 가질 수 있다. 상기 라이트 프로브(410)는, 상기 본체(300)와 연결되어 상기 본체(300)로부터 제공되는 상기 광신호 또는 광을 상기 라이트프로브(410)의 끝단에 연결 구비된 상기 적어도 하나의 엘이디(140)에 전송함에 의해, 특정부위에 광을 조사하는 구조를 가질 수 있다.

상기 적어도 하나의 엘이디(140)는 광의 직진성을 위해 측면부위가 차광막으로 둘러싸이는 원형 또는 다각형 형태의 몸체 구조를 가질 수 있다. 그러나, 상기 본체(300)의 구성이나 상기 본체(300)에서 발생되는 광 또는 광신호의 종류에 따라, 상기 적어도 하나의 엘이디(140)는 다른 발광수단으로 대체될 수 있다.

상기 라이트 프로브(410)는 구부리거나 휨이 용이한 자바라 구조의 금속 재질을 가질 수 있다. 또는 유리광섬유 재질을 가질 수 있다. 상기 라이트 프로브(410)는 다회용으로 사용가능하기 때문에, 의료현장이나 기타 산업현장에서 멸균이 필요한 경우에 사용되는 경우에 현장에서 직접 멸균이 이루어져야 한다. 따라서, 적어도 의료현장이나 기타 산업현장에 많이 보급되어 있는 고압증기멸균기의 멸균에 적합한 재질 즉 고압증기에 견딜 수 있는 구조를 가져야한다.

상기 라이트프로브(410)는 상기 본체(300)와는 고정 부착되는 일체형 구조를 가질 수 있다. 다만 멸균의 용이성이나 수명이 다한 경우의 교체를 위해 상기 본체(300)와 탈부착 가능한 구조를 가질 수 있다. 그리고, 상기 라이트 프로브(410) 는 병원이나 기타 장소에서 사용되는 경우 입안이나 기타 물이 존재하는 부위에 사용될 수 있으므로 생활방수 기능을 가져야 한다.

상기 라이트 프로브(410)를 치과용 의료기기를 포함하는 의료기기 또는 산업용 기기와 함께 사용하는 경우에, 이들 기기에 상기 라이트 프로브(410)가 탈부착되거나 고정되기 위하여, 밴드형태, 벨크로(velcro)형태, 및 집게형태의 고정도구들 중에서 선택된 적어도 하나의 고정도구(250)가 상기 라이트 프로브(410)에 구비될 수 있다. 상기 고정기구(250)는 다른 기구들과 손쉽게 탈부착이 가능한 구조를 가지는 것이면 어느 것이나 가능하다. 상기 고정기구(250)는 의료기에 부착되는 경우 환부를 비추어 주면서 진단을 하거나 시술하기 편하도록 하기 위해 구비될 수 있다.

예를 들어, 치과용 처치기구에 부착되는 경우, 치료를 요하는 치아의 처치부위만을 집중 조명할 수 있으며 처치기구의 이동에 따라 자연스럽게 조명도 이동이 가능하므로 시술하기 편리하게 된다. 또한 처치기구의 특정부위가 아닌 다양한 부위와 결합이 가능하게 된다.

종래의 경우에는 특정제품에 부착하는 경우, 제품의 형상에 맞도록 미리 제작되는 등의 방식으로 구성되므로 특정제품에만 사용이 가능한 단점이 있으나, 본 발명에 따른 조명기구의 라이트프루브(410)는 부착하고자하는 제품(의료기기 또는 산업기기)의 구조나 형상에 상관없이 상기 고정기구(250)등을 이용하여 특정부위에 용이하게 부착 사용이 가능하다는 장점이 있다.

도 3은 도 1 및 도 2의 본 발명의 실시예에 따른 조명기구의 내부 블록도를 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조명기구(100)는, 밝기 컨트롤신호 발생부(120), 제어부(110), 및 발광부(130)를 구비한다. 부수적으로 디스플레이부(170), 효과음발생부(150), 및 전원체크부(160)를 더 구비할 수 있다.

상기 밝기 컨트롤신호 발생부(120)는 복수의 단계로 스위칭 가능한 밝기 컨트롤 스위치를 구비하여, 각 단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)를 발생한다. 상기 밝기 컨트롤 스위치는 회전에 의해 단계별 밝기를 조절할 수 있는 회전스위치(rotary switch)(도 1의 122) 일 수 있다. 상기 밝기 컨트롤 스위치는 각 단계별로 일정각도 단위로 회전시키는 방식으로 스위칭이 이루어 질 수 있다.

예를 들어, 상기 밝기 컨트롤 스위치가 5단계의 밝기 조절 단계들을 가지고, 단계가 높아질수로 밝기가 밝아진다고 가정해보자. 이 경우, 오프(off)상태에서 상기 밝기 컨트롤 스위치를 제1단계로 회전시키면, 상기 디스플레이부(170)에 '01'의 숫자가 디스플레이되고, 상기 밝기 컨트롤 신호 발생부(120)에서는 상기 제1단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)가 발생된다. 이때 상기 효과음 발생부(150)에서는 상기 제1단계에 대응되는 효과음(예를 들면, 짧은음 한번'삑')을 발생할 수 있다.

다음으로 상기 밝기 컨트롤 스위치를 제2단계로 회전시키면, 상기 디스플레이부(170)에 '02'의 숫자가 디스플레이되고, 상기 밝기 컨트롤 신호 발생부(120)에서는 상기 제2단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)가 발생된다. 이때 상기 효과음 발생부(150)에서는 상기 제2단계에 대응되는 효과음(예를 들면,'삑 삑') 을 발생할 수 있다.

이러한 방식으로 상기 제1단계 내지 제5단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)가 발생되게 된다.

상기 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)는 상기 제어부(110)로 인가되고, 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 가지는 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 발생하게 된다.

여기서 각 단계 내에서의 상기 PWM 신호의 듀티비는 일정하여야 하며, 듀티비는 상기 PWM 신호의 전체시간 중 하이레벨을 유지하는 비율로 정의할 수 있다. 다른 의미로는 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 하이레벨이 유지되는 시간 비율(또는 로우레벨 및 하이레벨을 합한 전체폭에 대한 하이레벨의 폭의 비율)로 정의할 수도 있다. 한편, 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 로우레벨이 유지되는 시간 비율로 상기 듀티비를 정의하는 경우도 있으나, 앞의 경우와의 혼동을 방지하기 위해 여기서는 상기 듀티비를 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 하이레벨이 유지되는 시간 비율로 정의하기로 한다.

상기 밝기 컨트롤 스위치는 회전형의 스위치 뿐 아니라 다양한 형태의 스위치가 사용될 수 있다.

상기 밝기 컨트롤 신호 발생부(120)에서 발생되는 밝기 컨트롤신호(KEY_INPUT)는 바이너리(binary) 형태의 디지털 신호로 발생될 수도 있고, 다양한 형태의 아날로그 신호로 발생될 수 있다.

여기서 상기 밝기조절스위치가 오프(off)상태에 있는 경우에는 상기 밝기 컨 트롤신호 발생부(120)상기 제어부(110)에 오프 상태를 알리는 신호를 출력할 수 있다. 이 경우 상기 오프상태를 알리는 신호에 응답하여 상기 제어부(110)에서는 전원이 완전히 차단되도록 하여 전력소모를 줄이도록 할 수 있다.

또한 상기 밝기조절스위치가 온(ON) 상태를 가질 수 있도록 하여, 오프상태인 경우에는 전원을 오프(차단)하고, 온 상태인 경우에는 전원이 온(ON) 되도록 할 수 있다. 이 경우 별도의 온 상태 없이 제1단계로의 스위칭 신호를 통하여 제1단계의 밝기조절 신호 및 온 상태를 알리는 신호 등 두가지 신호 용도로 사용 할 수 있다.

다른 실시예에서는, 전원스위치를 별도로 구비하여 전원의 온/오프를 수행하고 상기 밝기조절스위치는 밝기조절용도로만 사용되는 구성도 가능하다.

상기 제어부(110)는, 전원체크 및 각종 효과음 발생을 포함하여 상기 조명기구의 전반적인 동작을 컨트롤하며, 상기 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)에 응답하여 상기 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT)에 대응되는 듀티비를 가지는 PWM신호(PWM_OUT)를 발생한다.

상기 제어부(110)에서는 소프트 웨어 즉 프로그램을 통하여 각 단계별 밝기 컨트롤 신호(KEY_INPUT) 대응되는 PWM신호들(PWM_OUT)의 발생을 수행할 수 있다. 상기 PWM신호들(PWM_OUT)의 발생은 특정 주파수를 가지는 PWM 신호의 듀티비를 조절하는 방식으로 진행될 수 있다. 상기 PWM 신호의 발생방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있으므로 더 이상의 설명을 생략한다. 상기 PWM 신호는 하드웨어적으로 구성되는 PWM 신호 발생기를 통해 발생될 수도 있다.

상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 듀티비가 단계의 상승에 따라 증가하느냐 감소하느냐는 상기 발광부(130)의 구현 형태에 따라 달라질 수 있다. 이는 도 4에서 설명하기로 한다.

상기 제어부(110)에서는 디스플레이부(170), 효과음발생부(150), 및 전원체크부(160)가 구비되는 경우에, 상기 밝기컨트롤 신호 발생부(120)에서의 스위칭 신호를 상기 효과음발생부(150)에 전송하여 효과음이 발생되도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 조명기구에 연결된 전원의 레벨을 주기적으로 체크하도록 상기 전원체크부(160)를 제어하며, 전원(battery)의 잔량(충전식인 경우 필요)을 체크하고 상기 디스플레이부(170)에 상기 전원의 잔량이 표시되도록 제어할 수 있다.

상기 발광부(130)는 상기 제어부(110)에서 발생되는 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 듀티비에 대응하여 밝기가 조절된 광을 발생한다.

상기 발광부(130)는 엘이디(LED)를 구비한다. 경우에 따라 고속스위칭소자를 구비할 수도 있다. 이는 도 4에서 자세히 설명하기로 한다.

상기 디스플레이부(170)는, LCD 형태 또는 LED 형태를 포함하여 다양한 형태의 디스플레이 수단으로 구성될 수 있다. 상기 디스플레이부(170)는 상기 제어부(110)에 의해 제어되며, 상기 제어부(110)에서 인가되는 데이터신호(LCD_DATA)에 응답하여 사용자가 밝기레벨이나 조명기구의 상태를 알아볼 수 있도록 숫자나 문자형태로 디스플레이를 수행한다. 또는 상기 디스플레이 수단의 밝기를 조절하거나, 깜빡거리도록 하여 디스플레이를 수행할 수 있다. 이 경우는 전원의 잔량이 부족하 여 충전시기를 알려주는 경우에 유용할 수 있다.

상기 효과음발생부(150)는 상기 제어부(110)에 의해 제어되며, 상기 디스플레이부(170)를 보조하기 위해 구비될 수도 있고, 청각적인 효과를 위해 구비될 수 있다. 상기 효과음 발생부(150)에서는 상기 제어부(110)에서 인가되는 효과음 신호(BU)에 응답하여 각 단계별 밝기 컨트롤 신호들, 및 전원부족 등에 대응되는 다양한 종류의 효과음들(예를 들면, '삑','삑삑','삑삑삑','삑삑 삑삑''삐~~~')을 발생할 수 있다. 예를 들어, 전원이 온(ON) 되는 경우에는 '삐~~~', 제1단계 내지 제5단계 밝기의 경우에는'삑','삑삑','삑삑삑','삑삑 삑삑','삑삑 삑삑 삑'등의 효과음을 발생할 수 있다.

다른 예로, 전원이 온(ON) 되는 경우에는 '삐~~~', 제1단계 내지 제5단계 밝기의 경우에는'삑','삑삑','삑삑삑','삐~~~삑','삐~~~삑'등의 효과음을 발생할 수 있다.

상기 전원체크부(160)는 상기 제어부(110)에 의해 제어되며, 상기 조명기구의 전원의 상태를 체크하여 체크신호(BC)를 상기 제어부(110)에 제공한다. 상기 제어부(110)에서는 상기 전원체크부(160)의 체크신호(BC)에 응답하여 상기 디스플레이부(170)에 전원의 잔량을 표시하게 된다. 추가적으로 상기 전원체크부(160)에서 전원의 잔량이 남아있지 않다는 신호, 즉 충전이 반드시 필요하다는 체크신호(BC)가 발생되는 경우에는 상기 제어부(110)에서는 이에 응답하여 상기 효과음발생부(160)를 통하여 경고음이 발생되도록 제어할 수 있다.

상기 전원체크부(160)의 구성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진자에게 있어 잘 알려진 다양한 회로구성을 통하여 구현가능하다.

추가적으로 상기 조명기구의 전원공급장치에 대하여 설명한다.

상기 조명기구는 아답터(adapter)를 이용하여 고정전원과 연결되거나 충전기를 이용하는 충전식의 구조를 가질 수 있다. 아답터를 이용하는 경우에는 고정전원을 통하여 6-12V의 입력전압이 입력되고, 상기 입력전압(6-12V)을 스텝다운 컨버터(step down converter)(예를 들어 'TPS5420) 통하여 특정 출력전압레벨(예를 들면, 4.35V)로 낮추어진 전압이 메인 스위치로 출력된다. 충전기를 이용하는 경우에는 충전지에서 충전IC(예를 들면, LTC4085)에서 출력되는 3.0-4.2V 레벨의 전압이 상기 메인 스위치로 입력된다.

상기 메인 스위치에서는 아답터를 이용하는 경우에는 아답터에서 출력되어 오는 전압을 스위칭하고, 충전식일 경우에는 충전지에서 오는 전압을 스위칭하게 된다. 상기 메인스위치에서 출력된 전압은 레귤레이터(예를 들면, MIC5205)에 의해 일정 전압레벨(예를 들면, 3.3V)을 가지는 전원전압(VCC)으로 발생되게 된다. 상기 전원전압(VCC)은 상기 조명기구의 제어부(110) 및 디스플레이부(170) 등으로 입력되게 된다.

상기 전원공급장치의 다른예로 아답터를 이용하여 충전밧데리를 충전하는 동시에 고정전원을 동시에 사용가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 아답터를 통하여 전원을 공급받고 공급된 전원을 충전밧데리 및 상기 조명기구의 동작을 위해 공급하게 된다. 이 경우에는 고정전원이 구비된 장소에서는 고정전원을 이용하여 상기 조명기구를 사용하고, 고정전원이 구비되지 않은 장소나, 고정전원을 사용할 수 없는 상황에서는 상기 충전밧데리를 이용하여 전원을 공급받을 수 있게 되는 장점이 있다.

도 4는 상기 발광부(130)의 구현예들을 나타낸 것이다.

도 4a 에 도시된 바와 같이, 상기 발광부(130)는, 엘이디(140a)와 고속스위칭소자인 NMOS 트랜지스터(SW1)를 구비할 수 있다. 여기서 NMOS 트랜지스터(SW1)는 IC칩의 형태(예를 들면, SI2302)로 구비될 수 있다. 이외에 상기 고속스위칭소자는 NMOS 트랜지스터외에 고속스위칭을 수행할 수 있는 다양한 소자가 이용될 수 있다.

상기 엘이디(140a)는 원형 또는 다각형의 형태의 몸체(132b)와 상기 몸체(132b)에서 발광되는 광의 직진성을 우수하게 하기 위해 상기 몸체(132b)의 측면을 감싸는 차광막(132a)을 구비할 수 있다. 그리고 광이 조사되는 조사면은 평면형태를 가진다.

상기 엘이디(140a)는 마이너스 단자(-) 및 플러스(+)단자를 구비하며, 상기 플러스 단자(+)에는 전원전압(VCC)이 직접 입력되고, 마이너스 단자(-)는 상기 고속스위칭 소자(SW1)의 드레인/소스와 연결된다.

상기 NMOS트랜지스터(SW1)는 상기 엘이디의 마이너스 단자(-)와 접지단 사이에 연결된다. 즉 상기 엘이디(140a)의 상기 마이너스 단자(-)에 드레인/소스가 연결되고 소스/드레인은 접지되며 게이트로 상기 PWM 신호(PWM_OUT)를 수신하여 고속스위칭을 수행한다.

상기 NMOS 트랜지스터(SW1)는 게이트로 하이(high)레벨의 신호가 수신되는 경우에는 상기 NMOS 트랜지스터(SW1)는 턴 온(turn on)되어 클로즈(close) 상태를 유지하며 상기 엘이디(140a)의 마이너스 단자(-)와 접지단을 전기적으로 연결시키게 된다. 그리고, 로우(low)레벨의 신호가 수신되는 경우에는 상기 NMOS 트랜지스터(SW1)는 턴 오프되어 오픈(open) 상태를 유지하며 상기 엘이디(140a)의 마이너스 단자(-)와 접지단을 전기적으로 분리시키게 된다. 따라서, 상기 NMOS 트랜지스터(SW1)에 로우 레벨이 인가되는 경우에는 상기 엘이디(140a)는 소등되고, 상기 NMOS 트랜지스터(SW1)에 하이 레벨이 인가되는 경우에는 상기 엘이디(140a)는 점등되게 된다.

상기 NMOS 트랜지스터(SW1)에 로우 레벨이 인가되는 경우에는 상기 엘이디(140a)의 마이너스 단자(-)가 플로팅(floating) 상태가 되므로, 경우에 따라서는 오류가 발생될 수도 있다. 이 경우에는 플로팅 상태를 방지하도록 하는 별도의 회로가 필요할 수 있다.

상기 PWM 신호(PWM_OUT)는 하이레벨과 로우레벨이 계속적으로 반복되는 신호로써, 하이레벨의 폭(width)과 로우레벨의 폭이 변하는 신호로 알려져 있다. 따라서, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 하이레벨의 폭 또는 로우레벨의 폭에 따라 상기 NMOS트랜지스터(SW1)의 스위칭이 반복되게 된다.

도 4a와 같은 회로구성을 가지는 경우에는, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 하이레벨의 폭이 크고 로우레벨의 폭이 작을수록 상기 엘이디(140a)가 더 밝아지게 되고, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 로우레벨의 폭이 크고 하이레벨 폭이 작을수록 상기 엘이디(140a)는 어두워지게 된다. 상기 NMOS 트랜지스터(SW1)의 스위칭은 고속으로 이루어지므로, 상기 엘이디(140a)의 소등상태를 사용자가 감지할 수는 없으며, 단 순히 하이레벨의 폭이 클 경우에는 점등상태가 오래 지속되고 소등상태가 짧게 지속되는 방식으로 반복되므로 사용자가 밝게 느끼게 되고, 로우레벨의 폭이 클 경우에는 소등상태가 오래 지속되고 점등상태가 짧게 지속되는 방식으로 반복되므로 사용자가 어둡게 느끼게 되는 원리이다.

따라서 상기 PWM 신호(PWM_OUT)는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 갈수록 듀티비가 증가하는 형태를 가져야한다. 즉 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 증가된 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

여기서 듀티비를 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 로우레벨이 유지되는 시간 비율로 정의하는 경우에는 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 감소되는 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

도 4b 에 도시된 바와 같이, 상기 발광부(130)는, 엘이디(140b)와 고속스위칭소자인 NMOS 트랜지스터(SW2)를 구비할 수 있다. 여기서 NMOS 트랜지스터(SW2)는 IC칩의 형태(예를 들면, SI2302)로 구비될 수 있다. 이외에 상기 고속스위칭소자는 NMOS 트랜지스터외에 고속스위칭을 수행할 수 있는 다양한 소자가 이용될 수 있다.

상기 엘이디(140b)는 원형 또는 다각형의 형태의 몸체(132b)와 상기 몸체(132b)에서 발광되는 광의 직진성을 우수하게 하기 위해 상기 몸체(132b)의 측면을 감싸는 차광막(132a)을 구비할 수 있다. 그리고 광이 조사되는 조사면은 평면형태를 가진다.

상기 엘이디(140b)는 마이너스 단자(-) 및 플러스(+)단자를 구비하며, 상기 플러스 단자(+)는 상기 NMOS 트랜지스터(SW2)의 드레인/소스와 연결되고, 마이너스 단자(-)는 접지된다.

상기 NMOS트랜지스터(SW2)는 상기 엘이디의 플러스단자(+)와 전원전압(VCC)단 사이에 연결된다. 즉 상기 엘이디(140b)의 상기 플러스단자(+)에 상기 NMOS트랜지스터(SW2)의 드레인/소스가 연결되고 소스/드레인은 전원전압단과 연결되며 게이트로 상기 PWM 신호(PWM_OUT)를 수신하여 고속스위칭을 수행한다.

상기 NMOS 트랜지스터(SW2)는 게이트로 하이(high)레벨의 신호가 수신되는 경우에는 상기 NMOS 트랜지스터(SW2)는 턴 온(turn on)되어 클로즈(close) 상태를 유지하며 상기 엘이디(140a)의 플러스 단자(+)와 상기 전원전압(VCC)단을 전기적으로 연결시키게 된다. 따라서 전원전압(VCC)이 상기 엘이디(140b)로 인가될 수 있다. 그리고, 로우(low)레벨의 신호가 수신되는 경우에는 상기 NMOS 트랜지스터(SW2)는 턴 오프되어 오픈(open) 상태를 유지하며 상기 엘이디(140a)의 플러스 단자(+)와 상기 전원전압(VCC)단을 전기적으로 분리시키게 된다. 따라서, 상기 NMOS 트랜지스터(SW2)에 로우 레벨이 인가되는 경우에는 상기 엘이디(140b)는 소등되고, 상기 NMOS 트랜지스터(SW2)에 하이 레벨이 인가되는 경우에는 상기 엘이디(140b)는 점등되게 된다.

상기 NMOS 트랜지스터(SW2)에 로우 레벨이 인가되는 경우에는 상기 엘이디(140b)의 플러스 단자(+)가 플로팅 상태가 되므로, 경우에 따라서는 오류가 발생될 수도 있다. 이 경우에는 플로팅 상태를 방지하도록 하는 별도의 회로가 필요할 수 있다.

상기 PWM 신호(PWM_OUT)는 하이레벨과 로우레벨이 계속적으로 반복되는 신호로써, 하이레벨의 폭(width)과 로우레벨의 폭이 변하는 신호로 알려져 있다. 따라서, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 하이레벨의 폭 또는 로우레벨의 폭에 따라 상기 NMOS트랜지스터(SW2)의 스위칭이 반복되게 된다.

도 4b와 같은 회로구성을 가지는 경우에는, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 하이레벨의 폭이 크고 로우레벨의 폭이 작을수록 상기 엘이디(140b)가 더 밝아지게 되고, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 로우레벨의 폭이 크고 하이레벨 폭이 작을수록 상기 엘이디(140b)는 어두워지게 된다. 상기 NMOS 트랜지스터(SW2)의 스위칭은 고속으로 이루어지므로, 상기 엘이디(140b)의 소등상태를 사용자가 감지할 수는 없으며, 단순히 하이레벨의 폭이 클 경우에는 점등상태가 오래 지속되고 소등상태가 짧게 지속되는 방식으로 반복되므로 사용자가 밝게 느끼게 되고, 로우레벨의 폭이 클 경우에는 소등상태가 오래 지속되고 점등상태가 짧게 지속되는 방식으로 반복되므로 사용자가 어둡게 느끼게 되는 원리이다.

따라서 상기 PWM 신호(PWM_OUT)는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 갈수록 듀티비가 증가하는 형태를 가져야한다. 즉 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 증가된 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

여기서 듀티비를 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 로우레벨이 유지되는 시간 비율로 정의하는 경우에는 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 감소되는 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

상기 발광부(130)는 도 4c 및 도 4d와 같이, 상기 고속스위칭 소자(SW1,SW2)없이 엘이디(140C,140d) 만으로 구성될 수도 있다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 발광부(130)는 플러스 단자(+)로 상기 제어부(110)의 PWM 신호(PWM_OUT)를 인가받고, 마이너스 단자(-)는 접지되는 구조의 엘이디(140c)로 구성될 수 있다.

이 경우에는, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 하이레벨의 폭이 크고 로우레벨의 폭이 작을수록 상기 엘이디(140c)가 더 밝아지게 되고, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 로우레벨의 폭이 크고 하이레벨 폭이 작을수록 상기 엘이디(140c)는 어두워지게 된다.

상기 PWM 신호(PWM_OUT)는 높은 주파수를 가지므로, 상기 엘이디(140c)의 소등상태를 사용자가 감지할 수는 없으며, 단순히 하이레벨의 폭이 클 경우에는 점등상태가 오래 지속되고 소등상태가 짧게 지속되는 방식으로 반복되므로 사용자가 밝게 느끼게 되고, 로우레벨의 폭이 클 경우에는 소등상태가 오래 지속되고 점등상태가 짧게 지속되는 방식으로 반복되므로 사용자가 어둡게 느끼게 되는 원리이다.

따라서 상기 PWM 신호(PWM_OUT)는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 갈수록 듀티비가 증가하는 형태를 가져야한다. 즉 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 증가된 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

여기서 듀티비를 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 로우레벨이 유지되는 시간 비율로 정의하는 경우에는 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 감소되는 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 발광부(130)는 마이너스 단자(-)로 상기 제어부(110)의 PWM 신호(PWM_OUT)를 인가받고, 플러스 단자(-)는 전원전압(VCC)단에 연결되는 구조의 엘이디(140d)로 구성될 수 있다.

이 경우에는, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 하이레벨의 폭이 크고 로우레벨의 폭이 작을수록 상기 엘이디(140d)가 더 어두어지게 되고, 상기 PWM 신호(PWM_OUT)의 로우레벨의 폭이 크고 하이레벨 폭이 작을수록 상기 엘이디(140d)는 밝아지게 된다.

따라서 상기 PWM 신호(PWM_OUT)는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 갈수록 듀티비가 감소하는 형태를 가져야한다. 즉 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 점점 감소되는 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

여기서 듀티비를 한 사이클(cycle) 시간 내에서의 로우레벨이 유지되는 시간 비율로 정의하는 경우에는 상기 제어부(110)에서는 상기 밝기 단계가 제1단계에서 더 높은 단계로 스위칭 될수록 각 단계별로 듀티비가 증가되는 형태의 PWM 신호(PWM_OUT)를 발생하게 된다.

도 3 및 도 4의 내부 블록도 및 발광부의 구성을 도 1 및 도 2의 조명기구의 외형도에 매치시키면 다음과 같다.

우선 상기 조명기구의 밝기 컨트롤신호 발생부(120), 제어부(110), 효과음발생부(150), 및 전원체크부(160) 등은 본체(300)에 내장되는 구조를 가지며, 상기 디스플레이부(170)가 상기 본체(300)의 일부면에 부착구성되는 구조를 가진다. 또한 상기 발광부(130)의 고속스위칭 소자(SW1,SW2)는 상기 본체(300)에 내장되는 구성을 가질 수 있다.

상기 발광부(130)를 구성하는 상기 적어도 하나의 엘이디(140)는 상기 본체(300)에 연결된 라이트 프로브(400,410)의 일부를 구성한다. 상기 라이트 프로브(400,410)는 상기 적어도 하나의 엘이디(140)가 일정길이의 프로브(probe)(240,244)에 연결된 구조를 가지나, 상기 프로브(240,244), 상기 연결프로브(210), 및 체결구들(220,230)은 도 4의 회로도 상에서 상기 적어도 하나의 엘이디(140)에 연결된 두 개의 라인들(+,-)로서 표시된다.

추가하여 상기 도 3 및 도 4의 조명기구는 도 1 및 도 2에서 설명된 라이트프로브(400,410)를 구비하는 구조를 가질 수 있으나, 이외에도 다양한 종류의 형태로 구현가능하다. 예를 들면, 종래의 케이블 형태 또는 헤드램프형태, 안경고정형의 형태로 구현될 수도 있다.

도 5는 도 4의 발광부(130)를 구성하는 엘이디(140a,140b,140c,140d, 총칭하여'140')의 구조를 나타낸 것이다.

도 5a는 일반적으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있는 몸체(32) 구조의 엘이디를 나타낸 것이고, 도 3b는 본 발명에서 발명된 구조를 가지는 헬리오(helio) 엘이디를 나타낸 것이다. 여기서 상기 헬리오 엘이디는 종래의 엘이디와 구별하기 위한 명칭이다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 일반적으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 알려져 있는 엘이디는 원형의 몸체(원기둥의 형태)(32)에 광의 조사면이 볼록원형형태(에지부위에서 중앙부위로 갈수록 볼록해지는 형태)의 구조를 가진다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 헬리오 엘이디는, 원형 또는 다각형의 형태의 몸체(132b)와, 상기 몸체(132b)에서 발광되는 광의 직진성을 우수하게 하기 위해 상기 몸체(132b)의 측면을 감싸는 차광막(132a)을 구비하는 구조를 가진다. 상기 차광막(132a)은 광을 차단할 수 있는 물질이면 어느 것이나 사용될 수 있다. 상기 차광막(132a)은 상기 엘이디의 제조시에 구비될 수도 있으며, 이와 달리 탈부착이 가능한 구조를 가질 수 있다. 즉 넓은 조명이 필요한 경우에는 상기 차망막을 제거하고 사용하고, 좁은 조명이 필요한 경우에는 상기 차광막을 부착하여 사용할 수 있다.

그리고, 경우에 따라, 상기 몸체(132b) 중에서 광이 조사되는 조사면(상기 측면을 제외한 정면부분)은 평면구조를 가진다. 이 경우에는 종래의 둥근형태의 경우보다 광이 측면으로 조사되지 않고 정면으로 조사되므로 특정부위 또는 좁은부위에 대한 광효율이 향상되며, 조사면이 평면으로 구비되므로 특정 부위 또는 좁은 부위에 균일하게 광을 조사할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조명기구는, 밝기를 용이하게 조절할 수 있으며, 좁은 부위의 조명이 가능한 장점이 있다. 이에 따라 광효율의 향상 및 균일한 조명이 가능해진다. 또한, 의료기기 또는 산업용 기구의 종류나 형상에 관계없이 탈부착이 용이한 구조를 가진다. 그리고, 일회용 라이트 프로브를 구비하여 라이트 프로브의 교체가 용이하며, 의료기기에 사용하는 경우, 환자의 살균여부에 대한 거부감이나 다회사용에 따른 거부감 등을 해소할 수 있다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구의 구조도이고,

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명기구의 구조도이고,

도 3은 도 1 및 도 2의 구조를 갖는 조명기구의 내부 블록도이고,

도 4는 도 3의 발광부의 구현예들을 나타낸 구성도이고,

도 5는 도 4에 구현된 엘이디의 구조를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110 : 제어부 120 : 밝기 컨트롤 신호 발생부

130 : 발광부 140 : 엘이디

150 : 효과음 발생부 160 : 전원체크부

170 : 디스플레이부 300 : 본체

400,410 : 라이트프로브

Claims (19)

1. 조명기구에 있어서:

   광의 발생을 제어하는 제어회로들을 구비하여 광 발생을 위한 광신호 또는 광을 발생하는 본체와;

   적어도 하나의 엘이디와 일정길이의 프로브가 결합된 구조의 라이트프로브를 구비하되,

   상기 라이트 프로브는, 상기 본체와 연결되어 상기 본체로부터 제공되는 상기 광신호 또는 광을 상기 라이트 프로브의 끝단에 연결 구비된 상기 적어도 하나의 엘이디에 전송함에 의해, 특정부위에 광을 조사하는 구조로써 구부리거나 휨이 용이한 재질을 가짐을 특징으로 하는 조명기구.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 적어도 하나의 엘이디(LED)는 광의 직진성을 위해 측면부위가 차광막으로 둘러싸이는 원형 또는 다각형 형태의 몸체 구조를 가짐을 특징으로 하는 조명기구.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 라이트프로브는 상기 본체와는 탈부착이 가능하며 멸균소독이 가능하고 생활방수기능을 가지는 일회용으로 구성됨을 특징으로 하는 조명기구.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 라이트 프로브는 구부리거나 휨이 용이한 자바라 구조의 금속 재질 또는 유리광섬유 재질을 가지며, 상기 본체와는 고정부착되거나 탈부착 가능한 다회용으로 구비됨을 특징으로 하는 조명기구.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,

   상기 라이트프로브는, 치과용 의료기기를 포함하는 의료기기 또는 산업용 기기에 탈부착되거나 고정되기 위하여, 특정부위에 밴드형태, 벨크로(velcro)형태, 및 집게형태의 고정도구들 중에서 선택된 적어도 하나의 고정도구를 구비함을 특징으로 하는 조명기구.
6. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 본체는,

   복수의 단계들로 스위칭 가능한 밝기 컨트롤 스위치를 구비하여, 각 단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호를 발생하는 밝기 컨트롤신호 발생부와;

   전원체크 및 각종 효과음 발생을 포함하여 상기 본체의 전반적인 동작을 컨트롤하며, 상기 밝기 컨트롤 신호에 응답하여 상기 밝기 컨트롤 신호에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 가지는 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 상기 광 또는 광신호로써 발생하는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 조명기구.
7. 조명기구에 있어서:

   복수의 단계들로 스위칭 가능한 밝기 컨트롤 스위치를 구비하여, 각 단계에 대응되는 밝기 컨트롤 신호를 발생하는 밝기 컨트롤신호 발생부와;

   전원체크 및 각종 효과음 발생을 포함하여 상기 조명기구의 전반적인 동작을 컨트롤하며, 상기 밝기 컨트롤 신호에 응답하여 상기 밝기 컨트롤 신호에 대응되는 듀티비(duty ratio)를 가지는 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 발생하는 제어부와;

   상기 제어부에서 발생되는 상기 PWM 신호의 듀티비에 대응하여 밝기가 조절된 광을 조사하는 발광부를 구비함을 특징으로 하는 조명기구.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 발광부는,

   적어도 하나의 엘이디와 일정길이의 프로브가 결합된 구조의 라이트프로브를 구비하되, 상기 라이트 프로브는, 상기 제어부로부터 제공되는 상기 PWM신호를 상 기 라이트 프로브의 끝단에 연결 구비된 상기 적어도 하나의 엘이디에 전송함에 의해, 특정부위에 광을 조사하는 구조로써 구부리거나 휨이 용이한 재질을 가짐을 특징으로 하는 조명기구.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 적어도 하나의 엘이디는 광의 직진성을 위해 측면부위가 차광막으로 둘러싸이는 원형 또는 다각형 형태의 몸체 구조를 가짐을 특징으로 하는 조명기구.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 라이트프로브는 상기 본체와는 탈부착이 가능하며 멸균소독이 가능하고 생활방수기능을 가지는 일회용으로 구성됨을 특징으로 하는 조명기구.
11. 청구항 9에 있어서,

    상기 라이트 프로브는 구부리거나 휨이 용이한 자바라 구조의 금속 재질 또는 유리광섬유 재질을 가지며, 상기 본체와는 고정부착되거나 탈부착 가능한 다회용으로 구비됨을 특징으로 하는 조명기구.
12. 청구항 9에 있어서,

    상기 라이트프로브는 케이블 형태, 헤드램프 형태, 또는 안경고정형 구조를 가짐을 특징으로 하는 조명기구.
13. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,

    상기 라이트프로브는, 치과용 의료기기를 포함하는 의료기기 또는 산업용 기기에 탈부착되거나 고정되기 위하여, 특정부위에 밴드형태, 벨크로(velcro)형태, 및 집게형태의 고정도구들 중에서 선택된 적어도 하나의 고정도구를 구비함을 특징으로 하는 조명기구.
14. 청구항 9에 있어서,

    상기 라이트프로브는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스 단자(+)에는 상기 PWM 신호가 입력되고, 마이너스 단자(-)는 접지되는 형태의 전기적 연결구조를 가짐을 특징으로 하는 조명기구.
15. 청구항 9에 있어서,

    상기 라이트프로브는, 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스 단자(+)에는 전원전압(VCC)이 입력되고, 마이너스 단자(-)에는 상기 PWM 신호가 입력되는 형태의 전기적 연결구조를 가짐을 특징으로 하는 조명기구.
16. 청구항 9에 있어서,

    상기 발광부는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 밝기 컨트롤을 위해 상기 PWM 신호에 응답하여 고속스위칭을 수행하도록 상기 적어도 하나의 엘이디의 마이너스 단자(-)와 접지단 사이에 구성된 적어도 하나의 고속스위칭 소자를 더 구비하며,

    상기 라이트 프로브는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스(+)단자에 전원전압(VCC)이 입력되고 마이너스 단자(-)는 상기 적어도 하나의 고속스위칭 소자와 연결되는 전기적 연결구조를 가짐을 특징으로 하는 조명기구
17. 청구항 9에 있어서,

    상기 발광부는, 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 밝기 컨트롤을 위해 상기 PWM 신호에 응답하여 고속스위칭을 수행하도록 전원전압(VCC)단과 상기 적어도 하나의 엘이디의 플러스 단자(+) 사이에 구성되는 적어도 하나의 고속스위칭 소자를 더 구비하며,

    상기 라이트 프로브는 상기 적어도 하나의 엘이디(LED)의 플러스 단자(+)는 상기 적어도 하나의 고속스위칭 소자에 연결되고, 마이너스 단자(-)는 접지되는 전기적 연결구조를 가짐을 특징으로 하는 조명기구
18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,

    상기 고속스위칭소자는 게이트로 상기 PWM 신호를 수신하여 고속스위칭을 수행하는 NMOS 트랜지스터임을 특징으로 하는 조명기구.
19. 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 조명기구는, 상기 제어부에 의해 조절된 광의 밝기 레벨을 숫자나 기타 기호로 표시하는 디스플레이부를 더 구비함을 특징으로 하는 조명기구.

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