KR20200036115A - Led 실내 조명 - Google Patents

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KR20200036115A
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고연주
최호진
서정우
곽가은
박수조
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한양대학교 에리카산학협력단
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Abstract

본 발명은 광치료 및 감성조명을 구현하는 LED 실내 조명을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 LED 실내조명은, 백색광을 출사하는 백색광 LED, 및 색을 변환하여 출사하는 색변환 LED, 자외광을 출사하는 자외선 LED를 포함하는 LED 광원부, 및 상기 LED 광원부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 색변환 LED는 적색광 베어칩, 녹색광 베어칩, 청색광 베어칩을 포함하되, 상기 자외선 LED의 작동 상태에 따라 서로 다른 빛을 발광할 수 있다.

Description

LED 실내 조명{INDOOR LED LIGHT}
본 발명은 LED 실내 조명에 관한 것을 더욱 상세하게는 다양한 파장의 빛을 인터랙티브하게 조사하여 광치료 및 감성조명을 구현하는 LED 실내 조명에 관한 것이다.
발광 다이오드(light emitting diode; LED)는 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들고 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭하며, GaAsP 등을 이용한 적색 발광 다이오드, GaP 등을 이용한 녹색 발광 다이오드, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(double hetero) 구조를 이용한 청색 발광 다이오드 등이 있다.
발광장치는 발광 다이오드 칩과 형광체 몰드를 결합하여 백색광을 구현할 수 있다. 예를 들어, 청색을 발광하는 발광다이오드 칩 상부에 그 광의 일부를 여기원으로서 황록색 또는 황색을 발광하는 형광체 몰드를 배치시켜 발광 다이오드 칩의 청색 발광과 형광체의 황록색 또는 황색 발광에 의해 백색을 얻을 수 있다. 즉, 430nm 내지 480㎚ 파장을 발광하는 반도체 성분으로 이루어진 청색 발광 다이오드 칩과 청색광을 여기원으로 하여 황색광을 발생시킬 수 있는 형광체의 조합으로 백색광의 구현이 가능하다.
즉, 종래의 백색 발광장치는 고휘도의 청색 LED에서 방출되는 충분히 높은 에너지를 갖는 광이 황색 YAG계 형광체를 여기시켜 황색영역의 광을 방출시킴으로써 LED의 청색 및 형광체의 황색의 조합으로 백색을 유도하는 방법을 이용하였다.
색온도 또는 빛의 세기를 조절할 수 있는 다양한 종류의 실내 조명이 개발되고 있다. 그러나 실내 조명은 다양한 기능을 갖는 실내 조명의 개발은 미흡한 실정이다.
본 발명은 광치료 및 감성조명을 구현하는 LED 실내 조명을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 LED 실내조명은, 백색광을 출사하는 백색광 LED, 및 색을 변환하여 출사하는 색변환 LED, 자외광을 출사하는 자외선 LED를 포함하는 LED 광원부, 및 상기 LED 광원부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 색변환 LED는 적색광 베어칩, 녹색광 베어칩, 청색광 베어칩을 포함하되, 상기 자외선 LED의 작동 상태에 따라 서로 다른 빛을 발광할 수 있다.
한편, 상기 LED 실내조명은 상기 자외선 LED의 발광 상태를 알리는 인디케이터를 더 포함하고, 상기 자외선 LED의 작동 시간의 경과에 따라 상기 인디케이터는 시계방향으로 색상이 채워지도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 색변환 LED는 사용자의 주변에 색이 점진적으로 채워지도록 출사 발광할 수 있다.
또한, 상기 색변환 LED는 사용자의 주변을 원형으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 색이 점진적으로 채워지도록 출사 발광할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 사용자의 상태에 따라 상기 색변환 LED가 서로 다른 빛을 발광하도록 제어하며, 상기 인디케이터는 상기 색변환 LED의 작동 상태를 표시할 수 있다.
또한, 상기 LED 실내조명은 모바일 기기와 무선 통신으로 연결되어 모바일 기기에 신호를 전송하거나 모바일 기기로부터 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 사용자가 입력한 신호에 따라 상기 색변환 LED가 서로 다른 빛을 발광하도록 제어할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따르면 색을 변환하여 출사하는 발광부와 자외광을 출사하는 발광부를 구비하여 사용자를 치료하거나 실내의 유해균을 제거하면서 인터랙티브한 감성조명을 구현한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 실내 조명을 도시한 구성도이다.
도 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 광원부를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 실내 조명이 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 실내 조명을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 실내 조명이 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인디케이터를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 실내 조명을 도시한 구성도이고, 도 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 광원부를 도시한 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 LED 실내 조명은 LED 광원부(10), 센싱부(20), 제어부(30), 이송부(40)를 포함할 수 있다. 센싱부(20)는 실내를 촬영하며, 제1 센싱 모듈(21)과 제2 센싱 모듈(22)을 포함한다.
제1 센싱 모듈(21)은 실내에 설치된 복수의 카메라 뜨는 근접 센서로 이루어지고, 사용자의 위치와 사용자의 이동을 파악한다. 제2 센싱 모듈(22)은 카메라로 이루어지며, 촬영된 화면에서 사용자의 얼굴을 분석하여 사용자의 기분 및 상태를 파악한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 실내 조명이 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 이송부(40)는 LED 광원부(10)의 이동을 안내하는 레일(41)과 LED 광원부(10)의 내부에 설치되어 레일(41) 상에서 회전하는 롤러와 롤러를 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.
레일(41) 주택 내부에서 여러 방향으로 이어져 설치될 수 있으며, 격자 형태로 이어져 형성될 수도 있다. 롤러와 모터는 LED 광원부(10)의 내부 또는 LED 광원부(10)를 지지하는 하우징 내부에 설치될 수 있다. 이에 따라 LED 광원부(10)은 이송부(40)에 의하여 사용자의 위치로 이동할 수 있다.
LED 광원부(10)는 백색광을 출사하는 백색광 LED(11), 색을 변환하여 출사하는 색변환 LED(12), 자외광을 출사하는 자외선 LED(13), 적외광을 출사하는 적외선 LED(15)를 포함할 수 있다.
백색광 LED(11)는 일반적인 실내 조명과 같이 백색광을 발광한다. 색변환 LED(12)는 적색광 베어칩(121), 녹색광 베어칩(122), 청색광 베어칩(123)을 포함할 수 있다. 색변환 LED(12)는 패키지 형태로 이루어지며 하나의 패키지 내에 적색광 베어칩(121), 녹색광 베어칩(122), 청색광 베어칩(123)이 설치되며, 색변환 LED(12)는 베어칩의 조합에 따라 다양한 파장의 빛을 발광할 수 있다.
자외선 LED(13)는 200nm~380nm의 파장을 갖는 자외광을 발광하며, 적외선 LED(15)는 760nm~1000nm의 파장을 갖는 적외광을 발광할 수 있다.
제어부(30)는 LED 광원부(10)의 작동과 색온도 또는 파장을 제어하며, 사용자가 이동하는 위치로 상기 LED 광원부(10)를 레일(41)을 따라 이동시킨다. 또한, 제어부(30)는 색변환 LED(12)가 적색광, 주황색광, 황색광, 녹색광, 청색광 또는 자색광 중 적어도 어느 하나를 발광하도록 제어한다.
제어부(30)는 제1 센싱 모듈(21)로부터 사용자의 위치 정보를 수신하고 LED 광원부(10)를 사용자가 존재하는 위치로 이동시킨다. 또한, 제어부(30)는 사용자의 상태 정보를 수신하여 색변환 LED(12)가 사용자에 맞는 치료색을 발광하도록 한다. 제어부(30)는 색변환 LED(12)가 적색광, 주황색광, 황색광, 녹색광, 청색광 또는 자색광 중 적어도 어느 하나를 발광하도록 제어할 수 있다.
적색광은 우울증과 기능 감퇴의 치료에 효과가 있으며, 주황색광은 자극제로서 혈압을 상승시키고 기운을 돋우는 작용을 한다. 또한, 황색광은 정신적 흥분제로서 환자를 유쾌하게 하고, 신경쇠약이나 결핵 치료에 유용하다. 또한 녹색광은 혈압을 낮추고 신경계에 영향을 미쳐 안정제로 작용하고 신경과민, 피로, 신경통, 두통, 초조감을 완화시킨다. 한편, 청색광은 동맥을 수축하고 혈압을 상승시키며, 피부 질환이나 염증을 완화시킨다. 또한, 자색광은 심장, 폐, 혈관을 이롭게 한다.
이에 제어부(30)는 사용자의 상태가 우울한 경우에는 색변환 LED(12)가 적색광, 주황색광, 또는 녹색광을 발광하도록 제어한다. 또한, 제어부(30)는 사용자가 흥분 상태인 경우에는 색변환 LED(12)가 녹색광을 발광하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(30)는 적외선 LED(15)를 이용하여 색온도를 변화시킬 수 있다. 적외광을 이용하여 백색광 또는 가시광의 색온도를 변화시키면 인간의 행위나 심리적 안정감에도 큰 영향을 주게 된다.
또한 제어부(30)는 제1 센싱 모듈(21)에서 전달된 정보를 바탕으로 사람이 존재하지 않는 경우에만 자외선 LED(13)를 발광시켜서 실내의 유해균을 제거할 수 있다. 제어부(30)는 사람이 없는 공간에 사람이 진입하는 경우에는 자외선 LED(13)의 발광을 중단시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 사용자의 상태에 따라 치료광을 발광하여 사용자에게 안정감을 주거나 기운을 회복시킬 수 있으며, 사람이 없는 공간에는 자외선을 조사하여 유해균을 제거할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 살내 조명에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 실내 조명을 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 실내 조명이 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, LED 광원부(10), 센싱부(20), 제어부(30), 인디케이터(50), 통신부(60)를 포함할 수 있다.
본 제2 실시예에 따른 LED 실내 조명(102)은 인디케이터(50)과 통신부(60)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 LED 실내 조명과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
통신부(60)는 모바일 기기(200)와 무선 통신으로 연결되어 모바일 기기(200)에 신호를 전송하거나 모바일 기기(200)로부터 신호를 수신한다. 사용자의 모바일 기기(200)에는 LED 실내 조명(102)과 연동되는 어플리케이션이 설치될 수 있으며, 통신부(60)는 LED 실내 조명(102)의 발광 모드에 대한 정보를 모바일 기기(200)로 전송할 수 있다. 또한 사용자가 모바일 기기(200)의 어플리케이션으로 명령을 입력하면 통신부(60)를 통해서 신호가 수신되어 색변환 LED(12)는 사용자가 원하는 치료색을 발광할 수 있다.
색변환 LED(12)는 적색광 베어칩, 녹색광 베어칩, 청색광 베어칩을 포함하되, 자외선 LED(13)의 작동 상태에 따라 서로 다른 빛을 발광할 수 있다. 예를 들어 욕실에서 자외선 LED(13)가 자외선을 조사하여 소독중인 경우에는 색변환 LED(12)는 자색광 또는 적색광을 조사하여 소독 중임을 표시할 수 있다.
한편, 레일에는 복수의 LED 광원부(10)가 설치될 수 있으며, 제어부(30)는 제1 센싱 모듈(21)로부터 정보를 수신하여 사용자가 이동하는 위치에 설치된 LED 광원부(10)를 발광시킬 수 있다.
도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인디케이터를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 인디케이터(50)는 색변환 LED(12)의 발광 상태 또는 자외선 LED(13)의 발광 상태를 알릴 수 있다. 인디케이터(50)는 원주방향으로 배열된 복수의 표시 마크를 포함하고, 자외선 LED(13)의 작동 시간의 경과에 따라 인디케이터(50)의 표시 마크의 색상이 시계방향으로 채워지도록 이루어질 수 있다. 이때, 색변환 LED 자체가 인디케이터의 역할을 수행할 수 있는데 이 경우에는 도 6에서와 같이 색변환 LED가 사용자의 주변에 색이 점진적으로 채워지도록 출사 발광할 수 있다. 나아가, 색변환 LED는 사용자의 주변을 원형으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 색이 점진적으로 채워지도록 출사 발광하여 사용자의 감성을 자극하면서 광 기능을 수행할 수 있다.
또한, 별도의 인디케이터(50)는 색변환 LED(12)에서 치료광이 조사될 때, 인디케이터(50)의 표시 마크의 색상이 시간의 경과에 따라 시계방향으로 채워지도록 이루어질 수 있다.
본 제2 실시예에 따르면 통신부(60)를 구비하여 모바일 기기(200)를 이용하여 사용자가 실내 조명을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 인디케이터(50) 및 색변환 LED(12)를 이용하여 사용자가 자외선 LED(13) 및 색변환 LED(12)의 발광 상태를 용이하게 파악할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
101, 102: LED 실내 조명
10: LED 광원부
11: 백색광 LED
12: 색변환 LED
13: 자외선 LED
15: 적외선 LED
20: 센싱부
21: 제1 센싱 모듈
22: 제2 센싱 모듈
30: 제어부
40: 이송부
41: 레일
50: 인디케이터
60: 통신부
121: 적색광 베어칩
122: 녹색광 베어칩
123: 청색광 베어칩
200: 모바일 기기

Claims (6)

  1. LED 실내조명에 있어서,
    백색광을 출사하는 백색광 LED, 및 색을 변환하여 출사하는 색변환 LED, 자외광을 출사하는 자외선 LED를 포함하는 LED 광원부; 및
    상기 LED 광원부의 구동을 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 색변환 LED는 적색광 베어칩, 녹색광 베어칩, 청색광 베어칩을 포함하되, 상기 자외선 LED의 작동 상태에 따라 서로 다른 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 LED 실내 조명.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 LED 실내조명은 상기 자외선 LED의 발광 상태를 알리는 인디케이터를 더 포함하고, 상기 자외선 LED의 작동 시간의 경과에 따라 상기 인디케이터는 시계방향으로 색상이 채워지도록 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 실내 조명.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 색변환 LED는 사용자의 주변에 색이 점진적으로 채워지도록 출사 발광하는 것을 특징으로 하는 LED 실내 조명.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 색변환 LED는 사용자의 주변을 원형으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 색이 점진적으로 채워지도록 출사 발광하는 것을 특징으로 하는 LED 실내 조명.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자의 상태에 따라 상기 색변환 LED가 서로 다른 빛을 발광하도록 제어하며, 상기 인디케이터는 상기 색변환 LED의 작동 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 LED 실내 조명.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 LED 실내조명은 모바일 기기와 무선 통신으로 연결되어 모바일 기기에 신호를 전송하거나 모바일 기기로부터 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 사용자가 입력한 신호에 따라 상기 색변환 LED가 서로 다른 빛을 발광하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 실내 조명.

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KR102483936B1 (ko) 2022-03-28 2023-01-04 주식회사 호운 조명 시스템

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