KR20190023890A - 거리 측정 기반 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치 - Google Patents

거리 측정 기반 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 살균용 자외선을 발광하는 자외선 발광부; 상기 자외선의 조사 대상체 까지의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및 상기 거리 측정부에서 측정된 조사 대상체 까지의 거리 값에 기초하여 상기 자외선 발광부의 구동을 제어하는 발광 제어부를 포함하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치을 제공한다.

Description

거리 측정 기반 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치{UV RADIATION DEVICE HAVING A FUNTION OF EYE PROTECTING BASED ON DISTANCE MEASURING}
본 발명은 자외선 조사 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 자외선이 사용자에 눈 방향으로 조사 되는것을 방지하는 자외선 조사 장치에 관한 것이다.
자외선(Ultraviolet, UV)은 150 ~ 380nm 또는 250 ~ 260nm의 파장 범위 내에서 살균 작용이 크게 나타난다. 통상적으로 자외선을 조사하는 광원으로 자외선 램프 및 자외선 발광다이오드 등이 있다.
자외선 발광다이오드는 가온(warm-up)이 필요하지 않고, 자외선램프보다 전기 효율이 좋은 것으로 평가되고 있으며, 또한 온도의 제한이 적어 에너지 절약 및 실용성 면에서 많은 장점을 나타낸다.
그러나, 자외선의 경우 인체에 직접 조사되는 경우, 특히 안구에 직접 조사되는 경우 매우 유해하기 때문에 사용할 수 있는 자외선의 강도는 거치식 살균기에 비해서 매우 낮을 수밖에 없다. 이로 인해서 살균효과가 종래의 거치식 살균기에 비해서 떨어지며, 강도가 낮은 경우에도 자외선이 인체에 노출되는 경우 그 유해한 정도가 낮아질 뿐 완전히 무해한 것은 아니다.
자외선 발광 다이오드를 이용한 장치로서, 대한민국 공개특허 제10-2015-0025660호 '유브이-씨 칩을 이용한 휴대용 자외선 살균 장치' 및 대한민국 공개특허 제10-2005-0025378호 '광센서가 부착된 휴대용 자외선 살균장치' 가 있으나,
종래 방식의 장치에 의하면 자외선 램프 또는 자외선 LED 칩의 구동 여부를 사용자가 인식할 수 없는 문제가 있어 대응 방안이 필요한 실정이다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2015-0025660호 '유브이-씨 칩을 이용한 휴대용 자외선 살균 장치' 특허문헌 2 : 한민국 공개특허 제10-2005-0025378호 '광센서가 부착된 휴대용 자외선 살균장치'
본 발명은 종래의 자외선 조사 장치가 가지는 단점을 보완하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치는, 자외선을 발광하는 자외선 발광부; 상기 자외선의 조사 대상체 까지의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및 상기 거리 측정부에서 측정된 조사 대상체 까지의 거리 값에 기초하여 상기 자외선 발광부의 구동을 제어하는 발광 제어부를 포함한다.
이때, 상기 거리 측정부는, 상기 자외선 발광부를 중심으로 하여 일정 각도 간격으로 배치되는 제1 측정기, 제2 측정기 및 제3 측정기를 포함하고, 상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기는 각각 레이저 측정 방식의 거리 측정기일 수 있다.
이때, 상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기는 각각, 거리 측정용 레이저를 조사하는 레이저 조사 모듈; 및 상기 조사 대상체에서 반사된 상기 거리 측정용 레이저의 반사 광을 수광하는 레이저 수광 모듈을 구비할 수 있다.
이때, 각각의 상기 레이저 조사 모듈은, 상기 거리 측정용 레이저로서 가시광선 대역의 레이저를 방출하는 것이 바람직하다.
이때, 각각의 상기 레이저 조사 모듈은, 사용자가 상기 조사 대상체에 조사되는 자외선 조사 영역을 인지할 수 있도록, 상기 자외선 조사 영역의 경계 부분으로 상기 거리 측정용 레이저를 조사할 수 있다.
이때, 각각의 상기 레이저 조사 모듈은, 일정 길이의 원호 형태를 가지도록 상기 거리 측정용 레이저를 조사할 수 있다.
또한, 상기 발광 제어부는, 상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기로부터 측정된 제1 거리 값, 제2 거리 값 및 제3 거리값을 기초로하여, 상기 제1 거리 값, 상기 제2 거리 값 및 상기 제3 거리값 중 적어도 어느 한 값의 변화가 감지되면 상기 자외선 발광부의 구동을 정지하도록 제어할 수 있다.
아울러, 상기 발광 제어부는, 상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기로부터 측정된 제1 거리 값, 제2 거리 값 및 제3 거리값의 차이가 미리 정해진 기준값 보다 큰 경우 상기 자외선 발광부의 구동을 정지하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 거리 측정부는, 상기 조사 대상체에서 반사된 거리 측정용 레이저의 반사 광을 수광하는 레이저 수광 모듈; 상기 수광 모듈을 중심으로 하여 일정 각도 간격으로 배치되되, 상기 거리 측정용 레이저를 조사하는 제1 레이저 조사 모듈; 제2 레이저 조사 모듈; 및 제3 레이저 조사 모듈을 구비할 수 있다.
이때, 상기 자외선 발광부는, 상기 살균용 파장 대역 내지 상기 선탠용 파장대의 자외선의 조사 각도와 동일한 조사 각도로 가시광선을 조사하는 LED 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치에 의하면,
첫째, 사용자가 자외선 조사 장치의 조사 방향을 바꿀 경우 자외선이 조사되는 면의 굴곡여부를 거리 측정부가 파악할 수 있으며, 따라서 자외선 조사를 중지시킬수 있어 자외선이 사용자의 눈에 들어가는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 자외선 조사 장치는 조사 대상체 까지의 거리 변화를 감지하므로 자외선 조사 장치가 상측으로 자외선을 조사하는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 사용자가 자외선 조사 영역을 인지할 수 있도록 거리 측정용 레이저광이 자외선 조사 영역의 경계부분을 표시하도록 조사되므로 자외선의 적절한 사용이 가능하다.
도 1은 종래 휴대용 자외선 살균장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치에 의해 자외선이 조사되는 범위가 표시되는 것을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 종래 휴대용 자외선 살균장치를 나타낸 도면이다. 종래의 휴대용 자외선 살균장치(1)는 자외선 램프에서 발생된 자외선이 인체에 직접 조사되는 것을 방지하기 위한 목적으로, 본체 내부에 광센서(미도시)를 추가하여 본체가 살균면으로부터 일정 거리 이내인 경우 전원이 인가되도록 구성되어 있다.
그러나 종래의 살균장치(1)는 사용자가 발광면을 직접 응시할 경우 인접 센서에 의해 자외선 램프가 구동되어도 자외선은 눈에 보이지 않는 광선이므로, 램프의 구동 여부를 눈으로 확인할 수 없어 눈의 손상을 야기할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치에 의해 자외선이 조사되는 범위가 표시되는 것을 설명하는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치(1000)는 자외선 발광부(100), 거리 측정부(200) 및 발광 제어부(300)를 포함한다.
자외선 발광부(100)는 자외선을 발광한다. 구체적으로, 자외선 중에서 UV-C 대역 및 UV-B 대역의 자외선을 발광하여, 살균, 소독, 비타민 D 생성과 같은 치료 목적 또는 자외선 경화 목적으로 자외선 조사 장치(1000)가 사용 될 수 있도록 한다.
자외선 발광부(100)는 자외선이 한 방향으로 조사되도록 가이드 하는 반사 수단(120) 및 자외선 램프(110)를 포함한다. 도 3에는 반사 수단(120)이 자외선 램프(110)를 수용하도록 움푹 파인 형태태로 도시되어 있으나, 이는 도면에서 자외선 램프(110)의 용이한 식별을 위한 것으로서, 반사 수단(120)은 집광 렌즈 내지 반사 갓을 포함하는 구조로 실시될 수 있다.
자외선 램프(110)는 200nm 내지 290nm의 파장대역을 갖는 자외선을 방출하며, 저전력 구동을 위해 자외선 발광 LED 소자로 구현할 수 있다.
거리 측정부(200)는 자외선 조사 장치(1000)와 자외선의 조사 대상체 까지의 거리를 측정한다.
발광 제어부(300)는 거리 측정부(200)에서 측정된 조사 대상체까지의 거리 값에 기초하여 자외선 발광부(100)의 구동을 제어한다.
거리 측정부(200)는 레이저 측정방식으로 거리를 측정하는 제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)는 자외선 발광부(100)을 중심으로하여 일정 각도 간격으로 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 외선 조사 장치(1000)를 원형으로 구현할 경우 자외선 발광부(100)는 중심에 해당하는 위치에 배치되고, 제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)는 120도 간격으로 배치될 수 있다.
제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)는 각각 거리 측정용 레이저를 조사하는 레이저 조사 모듈(211, 221, 231) 및 조사 대상체에서 반사된 거리 측정용레이저의 반사광을 수광하는 레이저 수광 모듈(212, 222, 232)을 구비한다.
일 실시예에 의하면 제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)는 각각 레이저 수광 모듈(212, 222, 232)을 구비하는 것으로 되어 있으나,
거리 측정부(200)의 구현 형태에 따라 각각의 레이저 수광 모듈(212, 222, 232)을 구비하지 않고 하나의 레이저 수광 모듈을 통해서도 제1 측정기(210)와 조사 대상체 까지의 거리(D1), 제2 측정기(220)와 조사 대상체 까지의 거리(D2), 제3 측정기(230)와 조사 대상체 까지의 거리(D3)의 측정이 가능하다.
즉, 거리 측정부(200) 조사 대상체에서 반사된 거리 측정용 레이저의 반사 광을 수광하는 하나의 레이저 수광 모듈과, 수광 모듈을 중심으로 하여 일정 각도 간격으로 배치되는 제1 레이저 조사 모듈, 제2 레이저 조사 모듈 및 제3 레이저 조사 모듈을 구비할 수 있다.
한편, 각각의 레이저 조사 모듈(211, 221, 231)은 거리 측정용 레이저로서 가시광선 대역의 레이저를 방출하여 사용자로 하여금 레이저광을 인식 시킬 수 있다.
보다 구체적으로 각각의 레이저 조사 모듈(211, 221, 231)은 사용자가 조사 대상체에 조사되는 자외선의 조사 영역을 인지할 수 있도록, 자외선 조사 영역의 경계 부분으로 거리 측정용 레이저를 조사한다.
도 4는 본 발명에 따른 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치에 의해 자외선이 조사되는 범위가 표시되는 것을 설명하는 도면으로서, 도시된 바와 같이 제1 레이저 조사 모듈에서 조사되는 레이저광(L1), 제2 레이저 조사 모듈에서 조사되는 레이저광(L2) 및 제3 레이저 조사 모듈에서 조사되는 레이저광(L3)을 통해 사용자가 자외선 조사 영역을 예측할 수 있게 한다.
제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)는 각각 레이저광(L1), 레이저광(L2), 레이저광(L3)의 투사 시간과 반사광의 도달 시간 차이를 인식하여 대상체 까지의 거리를 인식하므로 레이저광(L1), 레이저광(L2), 레이저광(L3)의 형태를 변형할 수 있다.
실시 형태에 따라 레이저 조사 모듈(211, 221, 231)은 거리 측정용 레이저가 일정 길이의 원호 형태를 가지도록 레이저 광(L1, L2, L3)을 조사할 수 있다.
즉, 제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)는 거리 측정용 레이저광이 원호 형태로 조사되는 방식의 레이저 조사 모듈(211, 221, 231)을 구비하는 형태로 실시 될 수 있다.
한편, 사용자에게 자외선 조사 영역을 인지시키기 위한 다른 실시 형태로서 자외선 발광부(100)는 자외선 조사 각도와 동일한 조사 각도로 가시광선을 조사하는 LED 소자(도시하지 않음)를 더 포함하도록 실시 될 수 있다. 이러한 실시 형태에 의하면 자외선 조사 영역은 눈으로 인지할 수 없으나, 가시광선은 사용자가 눈으로 인지할 수 있으므로, 자외선이 조사되는 영역에 가시광선을 조사하여 사용자로 하여금 어느 위치에 가시광선이 조사되는지 확인시킬 수 있다.
발광 제어부(300)는 제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)로 부터 측정된 제1 거리 값(D1), 제2 거리 값(D2) 및 제3 거리값(D3)을 기초로하여, 제1 거리 값(D1), 제2 거리 값(D2) 및 제3 거리값(D3) 가운데 적어도 어느 한 값의 변화가 감지되면 자외선 발광부(100)의 구동을 정지하도록 제어할 수 있다.
또는, 발광 제어부(300)는 제1 측정기(210), 제2 측정기(220) 및 제3 측정기(230)로부터 측정된 제1 거리 값(D1), 제2 거리 값(D2) 및 제3 거리값(D3) 차이가 미리 정해진 기준값 보다 큰 경우 자외선 발광부(100)의 구동을 정지하도록 제어할 수 있다.
즉, 사용자가 자외선 조사 장치의 조사 방향을 바꿀 경우 자외선이 조사되는 면의 굴곡여부를 3개의 측정기를 가지는 거리 측정부(200)가 파악할 수 있으며, 따라서 사용자의 눈에 투사되는 위험을 방지하기 위해 자외선 조사를 중지시키게 된다.
한편, 발광 제어부(300)는 측정된 거리 값(D1, D2, D3)에 따라 자외선의 조사 강도를 조절할 수 있다. 비타민 D 생성의 목적으로 사용자의 피부에 자외선을 조사할 때 자외선 조사 장치(1000)의 설치 위치 및 사용자의 움직임에 따라 거리 값(D1, D2, D3)이 바뀔 수 있다. 따라서 거리에 따라 자외선 발광부(100)의 자외선 조사 강도를 조절하여 사용자의 피부에 균일한 자외선이 조사되도록 제어할 수 있다.
거리 값이 설정된 값을 넘는 경우 발광 제어부(300)는 별도로 구비된 표시등(미도시) 또는 스피커(미도시)를 통해 자외선 조사 장치(1000)가 정상적인 사용상태가 아님을 사용자에게 알릴 수 있다.
즉, 발광 제어부(300)는 측정된 거리 값(D1, D2, D3)을 통해 사용자의 잘못된 조작에 의해 자외선 조사 장치(1000)의 자외선 조사 방향이 조사 대상면을 이탈하거나 적정 거리 이상 멀어지는 경우 이를 사용자에게 알릴 수 있다.
또한, 발광 제어부(300)는 측정된 거리 값(D1, D2, D3)을 통해 자외선 조사 장치(1000)가 하늘 방향을 향하는 것을 인식하여 사용자의 눈 보호를 위해 자외선 발광부(100)의 구동을 정지 시키거나, 표시등 또는 스피커를 통해 사용자에게 잘못된 사용 상태임을 인식시킬 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000 : 자외선 조사 장치
100 : 자외선 발광부
200 : 거리 측정부
300 : 발광 제어부

Claims (10)

  1. 자외선을 발광하는 자외선 발광부;
    상기 자외선의 조사 대상체 까지의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및
    상기 거리 측정부에서 측정된 조사 대상체 까지의 거리 값에 기초하여 상기 자외선 발광부의 구동을 제어하는 발광 제어부를 포함하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리 측정부는,
    상기 자외선 발광부를 중심으로 하여 일정 각도 간격으로 배치되는 제1 측정기, 제2 측정기 및 제3 측정기를 포함하고,
    상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기는 각각 레이저 측정 방식의 거리 측정기인 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기는 각각,
    거리 측정용 레이저를 조사하는 레이저 조사 모듈; 및
    상기 조사 대상체에서 반사된 상기 거리 측정용 레이저의 반사 광을 수광하는 레이저 수광 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    각각의 상기 레이저 조사 모듈은,
    상기 거리 측정용 레이저로서 가시광선 대역의 레이저를 방출하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    각각의 상기 레이저 조사 모듈은,
    사용자가 상기 조사 대상체에 조사되는 자외선 조사 영역을 인지할 수 있도록,
    상기 자외선 조사 영역의 경계 부분으로 상기 거리 측정용 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    각각의 상기 레이저 조사 모듈은,
    일정 길이의 원호 형태를 가지도록 상기 거리 측정용 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  7. 청구항 2 내지 청구항 6 가운데 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 제어부는,
    상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기로부터 측정된 제1 거리 값, 제2 거리 값 및 제3 거리값을 기초로하여,
    상기 제1 거리 값, 상기 제2 거리 값 및 상기 제3 거리값 중 적어도 어느 한 값의 변화가 감지되면 상기 자외선 발광부의 구동을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  8. 청구항 2 내지 청구항 6 가운데 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 제어부는,
    상기 제1 측정기, 상기 제2 측정기 및 상기 제3 측정기로부터 측정된 제1 거리 값, 제2 거리 값 및 제3 거리값의 차이가 미리 정해진 기준값 보다 큰 경우 상기 자외선 발광부의 구동을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리 측정부는,
    상기 조사 대상체에서 반사된 거리 측정용 레이저의 반사 광을 수광하는 레이저 수광 모듈;
    상기 수광 모듈을 중심으로 하여 일정 각도 간격으로 배치되되, 상기 거리 측정용 레이저를 조사하는 제1 레이저 조사 모듈; 제2 레이저 조사 모듈; 및 제3 레이저 조사 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 자외선 발광부는,
    상기 자외선의 조사 각도와 동일한 조사 각도로 가시광선을 조사하는 LED 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시력 보호 기능을 구비하는 자외선 조사 장치.
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