KR20230130830A - 기능성 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치는, 백색광을 방출하도록 복수로 배치되는 제1 광원 및 자외선광을 방출하는 제2 광원을 포함하는 광원부; 상기 광원부로부터 방출되는 광을 제공받아 기 설정된 파장 영역에서의 광 강도를 선택적으로 증폭시키는 광 증폭부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은, 조명 기능을 포함하는 다양한 기능을 구현하는 기능성 조명 장치에 관한 것이다.
최근 엘이디(LED)를 이용한 의료용 엘이디 광 미용기기가 개발되고 있는데, 이 의료용 엘이디 광 미용기기는 광자흡수(Photon Absorption)에 의한 포토모듈레이션(Photomodulation)으로 세포구조를 자극하여 미용하는 새롭고 효과적인 미용법을 제공하는 의료장비이다.
이 의료용 엘이디 광 미용기기는 장비의 구성이 간단하고 사용이 편리하여 최근 급속하게 그 사용이 증가하고 있는데, 특히 수술 후 상처 치유, 광회춘(Photorejuvenation), 여드름 치유, 비 흑색종 피부암(Non-melanoma Skin Cancer), 백반증(Vitiligo), 건선(Psoriasis), 통증 완화 등 각종 피부 질환 등에 사용되고 있다.
종래의 의료용 엘이디 광 미용기기의 헤드에 배열되어 있는 엘이디는 하나의 파장만을 조사하는 단색 엘이디이므로, 미용대상 및 목적 등에 따른 사용환경에 따라서 파장을 바꾸어 사용하기 위해서는 다른 파장을 출력하는 엘이디가 배열된 헤드로 일일이 교체하여 사용해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 하나의 장치로 다양한 기능을 수행하기 위해서는 조명 장치의 크기가 크고 무거워지며, 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하나의 조명 장치에서 다양한 기능을 용이하게 구현할 수 있는 기능성 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치는, 백색광을 방출하도록 복수로 배치되는 제1 광원 및 자외선광을 방출하는 제2 광원을 포함하는 광원부; 상기 광원부로부터 방출되는 광을 제공받아 기 설정된 파장 영역에서의 광 강도를 선택적으로 증폭시키는 광 증폭부;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 증폭부를 통과하는 광을 넓은 영역을 향해 확산시키는 렌즈 패턴부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 렌즈 패턴부는 상기 광 증폭부의 전면에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 렌즈 패턴부는 프레넬 렌즈 형상으로 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 증폭부는 각각의 제1 광원과 대응되도록 복수의 증폭부를 포함하고, 각각의 증폭부는 서로 다른 파장 영역의 광 강도를 증폭시키도록 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 광원은 백색 발광다이오드(White LED)를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 광원은 청색 발광다이오드(Blue LED) 및 상기 청색 발광다이오드와 상기 광 증폭부 사이에 배치되어, 상기 청색 발광다이오드로부터 백색광을 형성하는 파장 필터부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광원부는 적외선광을 방출하는 제3 광원을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 증폭부는 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 A2SiO4:Eu2+ 를 포함하고, 상기 A는 Sr, Ba, Ca 및 Mg 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
바람직하게는, 상기 광증폭부는 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 A3SiO5:Eu2+ 또는 Ca-α-SiBION:Eu2+를 포함하고, 상기 A 또는 B는 Sr, Ba, Ca 및 Mg 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
바람직하게는, 상기 광증폭부는 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 CaS:Eu2+ 또는 CaAISiN3:Eu2+ 를 포함하고, 상기 A 또는 B는 Sr, Ba, Ca 및 Mg 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
바람직하게는, 상기 렌즈 패턴부와 이격되도록 상기 광증폭부의 전방에 배치되어, 상기 렌즈 패턴부를 통과한 광을 확산시키는 광 확산부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 광원, 상기 제2 광원 및 상기 제3 광원 중 적어도 하나의 광원의 선택을 입력받는 입력부; 및 상기 입력부을 통해 입력되는 값에 따라 적어도 하나의 광원을 동작시키는 제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 입력부를 통해 2이상의 광원이 선택되어 입력되는 경우, 상기 제어부는 그에 상응하는 2이상의 광원을 선택적으로 동시에 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광원부의 광량을 조절하는 조광부 및 상기 광 증폭부의 전방에 배치되어 상기 광원부로부터 조사되는 광의 분포를 조절하는 리플렉터를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 조광부는 2이상의 광원이 동시에 출력되는 경우, 각각의 광원의 광량을 조절 가능할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 하나의 조명 장치를 통해, 조명 기능 및 치료, 미용 기능을 선택적으로 용이하게 구현할 수 있다.
또한, 사용자가 원하는 파장 영역 대의 광을 선택적으로 증폭시킴으로써 광의 기능성을 향상시킬 수 있다
또한, 광 증폭부의 전면에 프레넬 렌즈 형상의 렌즈 패턴부를 구비함으로써 하나의 광원만을 출력시키더라도 조명 장치 전체영역에 대해 광이 퍼지도록 할 수 있다.
또한, 2이상의 광원을 동시에 조사하여 복수의 기능을 동시에 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 광원부를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 각 구성 요소들의 관계를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치를 개략적으로 도시한 절개도.
도 4는 도 3에 따른 기능성 조명 장치에서 광원부가 장착된 부위를 확대하여 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 도 1의 광원부에 광 증폭부가 배치되는 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치에서 광이 확산되는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 도 1의 광원부에 광 증폭부 및 렌즈 패턴부가 배치되는 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 렌즈 패턴부를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치에서 광이 확산되는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 각 구성 요소들의 관계를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치를 개략적으로 도시한 절개도.
도 4는 도 3에 따른 기능성 조명 장치에서 광원부가 장착된 부위를 확대하여 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 도 1의 광원부에 광 증폭부가 배치되는 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치에서 광이 확산되는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 도 1의 광원부에 광 증폭부 및 렌즈 패턴부가 배치되는 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 렌즈 패턴부를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치에서 광이 확산되는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일부 실시 예를 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결' 또는 '결합'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결' 또는 '결합'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 광원부(110)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 각 구성 요소들의 관계를 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치를 개략적으로 도시한 절개도이고, 도 4는 도 3에 따른 기능성 조명 장치에서 광원부(110)가 장착된 부위를 확대하여 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 1의 광원부(110)에 광 증폭부(120)가 배치되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치에서 광이 확산되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 광원부(110)에 광 증폭부(120) 및 렌즈 패턴부(125)가 배치되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 렌즈 패턴부(125)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치에서 광이 확산되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치는, 광원부(110), 광 증폭부(120), 입력부(103) 및 제어부(101)를 포함할 수 있다. 또한 몸체부(140), 반사시트(150), 광 확산부(130), 조광부(105) 및 리플렉터(160)를 더 포함할 수 있다.
광원부(110)는 복수의 광원을 구비하여 광을 출력하기 위한 것으로, 서로 다른 파장의 광을 출력하는 복수의 광원들로 구성될 수 있다. 광원부(110)는 백색광을 출력하는 제1 광원(111), 자외선광(UV)을 출력하는 제2 광원(112)을 포함할 수 있다. 광원부(110)는 적외선광(IR)을 출력하는 제3 광원(미도시)을 포함할 수도 있다.
예시적인 실시예에서 광원부(110)는 복수의 광원으로 구성될 수 있는데, 광원부(110)를 구성하는 복수의 광원은 각각 발광다이오드(LED)로 구비될 수 있다. 복수의 광원은 서로 일정간격 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 광원은 각각 동심원을 이루면서 이격되게 배치될 수 있다.
제1 광원(111)은 백색광을 방출하는 것이다. 본 발명에서 백색광을 출력하는 제1 광원(111)은 도 1과 같이 복수로 구비될 수 있다. 각각의 제1 광원(111)은 서로 일정간격 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명에서 각각의 광원이 동심원을 이루며 이격되게 배치되는 것은 후술하는 광 증폭부(120)가 복수개의 증폭부로 구별되도록 형성되기 때문에, 하나의 광원으로부터 출력되는 광이 대응되는 증폭부를 벗어나 이웃하는 증폭부로 입사되는 것을 최대한 방지하기 위함이다.
예시적인 실시예에서 제1 광원(111)은 3개로 구비되는 것을 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 광원(111)이 3개로 구비되는 경우, 후술하는 바와 같이, 각각의 광원으로부터 광출되는 광은 전방에 배치되는 광 증폭부(120) 중에서 각각 대응되는 위치에 형성되는 증폭부로 입사되고, 사용자가 요구하는 기 설정된 파장 영역으로 증폭될 수 있다.
예시적으로 제1 광원(111)이 3개로 구비되는 경우, 어느 하나의 첫번째 제1 광원(111a)으로부터 방출되는 백색광은 대응되는 위치에 형성되는 제1 증폭부(120a)로 입사되어, 황색광 영역의 광에 대해 선택적으로 광강도가 증폭될 수 있다.
상술한 첫번째 제1 광원(111a)과 이격 배치되는 두번째 제1 광원(111b)으로부터 방출되는 백색광은 대응되는 위치에 형성되는 제2 증폭부(120b)로 입사되어, 청색광 영역의 광에 대해 선택적으로 광강도가 증폭될 수 있다.
상술한 두번째 제1 광원(111b)과 이격 배치되는 세번째 제1 광원(111c)으로부터 방출되는 백색광은 대응되는 위치에 형성되는 제3 증폭부(120c)로 입사되어, 적색광 영역의 광에 대해 선택적으로 광강도가 증폭될 수 있다.
제1 광원(111)은 백색 발광다이오드(White LED)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 도 3과 같이 청색 발광다이오드(Blue LED)로 마련되되 청색 발광다이오드와 후술할 광 증폭부(120) 사이에 파장 필터부(미도시)를 구비하여 청색 발광다이오드로부터 백색광을 형성할 수 있다.
여기서, 파장 필터부는 형광체로 마련될 수 있으며, 청색 발광다이오드로부터 백색광을 형성하는 형광체는 주지하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
제2 광원(112)은 자외선광을 방출하도록 백색광을 방출하는 제1 광원(111)과 구별되게 구비될 수 있다. 제2 광원(112)은 자외선광을 방출하는 자외선 발광 엘이디(UV LED)를 포함할 수 있다.
제2 광원(112)은 100nm~400nm의 자외선(이하 UV)을 방출하도록 구비될 수 있다. UV는 인체에 적정시간 노출될 경우 인체 건강을 위한 중요 요소인 비타민D의 합성을 지원하고 정신 건강에 도움을 주는 등 인체 건강에 유익하게 작용한다.
따라서, 본 발명에서는 기능성 조명 장치가 제2 광원(112)을 이용한 UV의 출력을 통해 비타민D의 체내 합성을 촉진하여 인체의 치료를 위한 의료기구로 구현될 수 있다.
제3 광원(미도시)은 상술한 제1 광원(111) 및 제2 광원(112)과 구별되게, 적외선광을 방출하도록 구비될 수 있다. 제3 광원(미도시)은 적외선 발광 엘이디(IR LED)를 포함할 수 있다.
제3 광원(미도시)은 700nm~850nm의 적외선 영역의 광을 방출하도록 구비될 수 있다. 제3 광원(미도시)의 엘이디에서 발생되는 적외선에너지가 인체에 조사되면 적용부위가 따뜻하게 되어 혈관을 팽창시켜줌으로써 혈액순환이 활발하게 이루어져서 근육통완화에 도움이 될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 기능성 조명 장치가 제3 광원(미도시)의 적외선광의 출력을 이용하여 근육통 완화를 통한 인체의 치료를 위한 의료기구로 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 광원부(110)의 전방에는 광원부(110)로부터 방출되는 광을 제공받아 기 설정된 파장 영역에서의 광 강도를 선택적으로 증폭시키는 광 증폭부(120)가 배치될 수 있다.
광 증폭부(120)는 제1 광원(111)로부터 방출되는 백색광을 제공받으며, 사용자가 요구하는 기 설정된 파장 영역 대에서의 광강도를 선택적으로 증폭시키는 기능을 수행하는 것이다.
광 증폭부(120)는 특정 파장의 형광체로 마련되어 특정 파장의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 광 증폭부(120)는 각각의 제1 광원(111)과 대응되도록 복수의 증폭부를 포함하고, 각각의 증폭부는 서로 다른 파장 영역의 광 강도를 증폭시키도록 구비될 수 있다. 복수의 증폭부는 서로 별개로 구비될 수도 있고, 서로 이어지도록 일체로 형성될 수도 있다.
본 발명에서는 광 증폭부(120)는 복수의 제1 광원(111) 중 적어도 하나의 제1 광원(111)과 대응되는 위치에 배치되는 비증폭영역을 포함할 수 있다. 이 때 비증폭영역은 상술한 형광체가 형성되지 않아 입사되는 광을 증폭시키지 않고 그대로 방출하도록 형성되는 영역을 의미할 수 있다.
한편, 광 증폭부(120)는 제2 광원(112), 제3 광원(미도시)과 대응되는 위치에 형성되는 더미 증폭부(120d)를 포함할 수 있다. 이때 더미 증폭부(120d) 역시 상술한 비증폭영역과 같이 입사되는 제2 광원(112) 및 제3 광원(미도시)의 광을 증폭시키지 않고 그대로 방출하도록 형성되는 부분을 의미할 수 있다. 또는 제2 광원(112) 및 제3 광원(미도시)과 대응되는 위치에는 광 증폭부(120)가 배치되지 않도록 하여 동일한 기능을 구현할 수도 있을 것이다.
예시적인 실시예에서 제1 증폭부(120a)는 상술한 복수의 제1 광원(111) 중에서 첫번째 제1 광원(111a)의 위치와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 광 증폭부(120)의 제1 증폭부(120a)는 첫번째 제1 광원(111a)의 백색광을 제공받아 황색광 영역의 광에 대하여 광강도를 증가시켜 외부로 방출할 수 있다. 광 증폭부(120)의 제1 증폭부(120a)는 대략 550nm 내지 600nm의 파장 영역 대의 광강도를 향상시키기 위해, 광 증폭부(120)(120)는 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 A3SiO5:Eu2+ 또는 Ca-α-SiBION:Eu2+ 을 포함할 수 있다. 여기서, A 또는 B는 Sr(스트론튬), Ba(바륨), Ca(칼슘) 및 Mg(마그네슘) 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
제1 증폭부(120a)를 통해 증폭된 광은 인체의 피부에서 멜라닌 생성을 억제를 통한 항산화 효과를 가져올 수 있다.
예시적인 실시예에서 제2 증폭부(120b)는 상술한 복수의 제1 광원(111) 중에서 두번째 제1 광원(111b)의 위치와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 광 증폭부(120)의 제1 증폭부(120a)는 두번째 제1 광원(111b)의 백색광을 제공받아 청색광 영역의 광에 대하여 광강도를 증가시켜 외부로 방출할 수 있다. 광 증폭부(120)의 제1 증폭부(120a)는 대략 430nm 내지 480nm의 파장 영역 대의 광강도를 향상시키기 위해, 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 A2SiO4:Eu2+ 를 포함할 수 있다. 여기서, A 또는 B는 Sr(스트론튬), Ba(바륨), Ca(칼슘) 및 Mg(마그네슘) 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
제2 증폭부(120b)를 통해 증폭된 광은 인체의 피부에 대해 여드름 치료와 같은 항염 효과를 가져올 수 있다.
예시적인 실시예에서 제3 증폭부(120c)는 상술한 복수의 제1 광원(111) 중에서 세번째 제1 광원(111c)의 위치와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 광 증폭부(120)의 제1 증폭부(120a)는 세번째 제1 광원(111c)의 백색광을 제공받아 적색광 영역의 광에 대하여 광강도를 증가시켜 외부로 방출할 수 있다. 광 증폭부(120)의 제3 증폭부(120c)는 대략 600nm 내지 700nm의 파장 영역 대의 광강도를 향상시키기 위해, 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt% CaS:Eu2+ 또는 CaAISiN3:Eu2+를 포함할 수 있다. 여기서, A 또는 B는 Sr(스트론튬), Ba(바륨), Ca(칼슘) 및 Mg(마그네슘) 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
제3 증폭부(120c)를 통해 증폭된 광은 인체의 피부에 대해 피부 탄력이나 재생, 염증 치유등의 효과를 가져올 수 있다.
다만 이에 제한되지 않고 광 증폭부(120)는 상기에 설명한 파장 영역 대 이외에도 다른 파장 영역 대의 광강도를 증폭시킬 수 있는 증폭부를 구비할 수 있음은 당연하다.
예시적인 실시예에서 광 증폭부(120)는 백색광을 방출하는 복수의 제1 광원(111) 중 어느 하나의 광원에 대응되는 위치에 형성되는 비증폭영역을 포함할 수 있다. 예컨대 사용자가 조명기능을 선택하는 경우, 제어부(101)는 광 증폭부(120)의 비증폭영역과 대응되는 제1 광원(111)을 통해 백색광이 출력되도록 제어하게 된다.
광 증폭부(120)의 전방에는 패턴 렌즈부가 배치될 수 있다. 패턴 렌즈부는 프레넬 렌즈(fresnel lens) 형상으로 구비될 수 있다. 패턴 렌즈부는 광 증폭부(120)의 전면에 프레넬 렌즈 형상으로 형성될 수 있다.
패턴 렌즈부는 볼록 렌즈의 곡면이 서로 분할된 프레넬 면과 프레넬 면의 반대편에 위치한 대향면을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 프레넬 면은 원형의 중심 곡면(125a)과 중심 곡면(125a)을 둘러싼 띠 형태의 원형 곡면(125b)들을 포함하여 형성될 수 있다. 또는 프레넬 면은 중심 곡면(125a)의 영역에도 띠 형상의 원형 곡면(125b)이 형성될 수도 있다.
패턴 렌즈부는 대향면이 광 증폭부(120)의 전면과 접하도록 배치되어 프레넬 면이 전방을 향하도록 배치될 수 있다. 광 증폭부(120)를 통과하면서 선택적으로 광강도가 증폭되어 방출되는 광이 패턴 렌즈부의 대향면에 입사되어 프레넬 면을 통해 굴절되면서 넓은 영역으로 확산될 수 있다.
본 발명에서 광원부(110)는 복수의 제1 광원(111)을 포함할 수 있기 때문에, 각각의 제1 광원(111)은 전체 광원부(110)의 면적에서 일부에만 배치될 수 있어서 그로부터 방출되는 광의 영역도 제한적일 수밖에 없다. 따라서, 본 발명에서는 제1 광원(111)으로부터 방출된 광이 서로 다른 영역 대의 파장에 대해 선택적으로 증폭된 후, 조명 장치의 전체 면적까지 확산될 수 있도록 패턴 렌즈부를 구비하는 것이다.
패턴 렌즈부를 통해 1차 확산된 광은 광 확산부(130)를 통해 2차 확산될 수 있다. 광 확산부(130)는 광 증폭부(120)를 통해 기설정된 파장 영역에서의 광강도가 증가된 광을 제공받아 확산시키는 것이다. 즉, 광 확산부(130)를 통해 광 증폭부(120)를 통과한 광의 색상 및 밝기를 균일하게 조절할 수 있다.
광 확산부(130)는 패턴 렌즈부의 전방에 배치될 수 있다. 광 확산부(130)는 패턴 렌즈부의 전방에 소정 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 광 확산부(130)는 패턴 렌즈부의 프레넬 면을 통해 1차로 확산된 광을 조명 장치의 외부에 대해 2차로 확산시킬 수 있다.
몸체부(140)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치의 메인 프레임 역할을 수행하는 것으로, 외면으로부터 내측으로 함몰되는 홈(141)이 형성된다. 몸체부(140)는 히트 싱크(heat sink)로 마련되어 광원부(110)로부터 발생하는 열을 흡수 및 방출할 수 있도록 마련될 수 있다. 상술한 홈(141)에는 광원부(110)가 배치될 수 있으며, 광 증폭부(120)는 홈(141)을 외부로부터 마감하도록 배치될 수 있다. 홈(141)의 최내측에 광원부(110)가 배치되고, 광 증폭부(120)에 부착된 광 확산부(130)의 일면을 몸체부(140)의 일면과 동일 평면 상에 배치시킬 수 있다. 이에 따라, 광원부(110)는 홈(141) 내측에 밀봉될 수 있다.
여기서, 광 증폭부(120)는 몸체부(140) 측에 탈착 가능하게 마련될 수 있다.
반사시트(150)는 홈(141)의 내벽면 상에 마련되어 광원부(110)로부터 방출되되 광 증폭부(120)로부터 홈(141) 측으로 반사되는 광을 다시 광 증폭부(120) 측으로 반사시키는 것이다. 반사시트(150)를 통해 광 증폭부(120)를 통과하는 광량을 증가시킴으로써 본 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
리플렉터(160)는 광 증폭부(120)의 후단, 더 정확히는 광 확산부(130)의 후단에 마련되어 광 확산부(130)를 통해 확산된 광 중 기 설정된 광 경로를 이탈하는 광을 다시 기 설정된 광 경로 측으로 반사시켜서 광의 분포를 조절할 수 있다.
예시적인 실시예에서 리플렉터(160)는 기 설정된 광 경로의 일부를 감싸도록 마련되며, 광원부(110)로부터 멀어질수록 직경이 증가하도록 마련될 수 있다.
리플렉터(160)는 상기 광원부에서 출력되는 광의 반사도를 높이고, 광의 반사도를 더욱 촉진시키기 위해서 표면이 알루미늄 증착 처리되는 것이 바람직하다. 리플렉터(160)는 사용자의 눈부심을 방지하기 위해서 광원부(110)에 대해 컷 오프(cut off) 각도로 설치되는 것이 바람직하다.
조광부(105)는 제어부(101)로부터 제어 신호를 수신받아 광원부(110)의 광량을 조절하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치는 입력부(103)를 포함할 수 있다. 입력부(103)는 광원부(110)의 복수개의 광원 중 적어도 하나 이상의 광원에 대한 사용자의 선택을 입력 받을 수 있다. 예시적인 실시예에서 입력부(103)는 각 광원과 관련되는 기능을 선택하도록 구비될 수도 있다. 이 경우, 입력부(103)는 제1 광원(111)에 따른 황색광, 청색광, 적색광과 관련된 기능 또는 조명 기능을 선택하도록 구비될 수 있고, 제2 광원(112) 및 제3 광원(미도시)과 관련된 기능을 선택하도록 구비될 수도 있다.
본 발명에서는 각각의 광원이 광 증폭부(120)의 복수의 증폭부에 대해 각각 매칭되어 기 설정될 수 있다.
예시적인 실시예에서 입력부(103)를 통해 복수의 광원 중 첫번째 제1 광원(111a)이 선택되면 제1 광원(111)을 통해 백색광이 출력되어 제1 증폭부(120a)를 통해 황색광의 파장대가 증폭될 수 있다.
마찬가지로, 입력부(103)를 통해 두번째, 세번째 제1 광원(111b,111c)이 선택되면, 해당 광원을 통해 출력된 백색광이 각각 제2 증폭부(120b) 및 제3 증폭부(120c)를 통해 청색광 및 적색광의 파장대가 증폭될 수 있다.
만약 사용자가 조명 기능을 선택하는 경우 제어부(101)는 비증폭영역과 대응되는 위치에 형성되는 제1 광원(111)을 통해 광을 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 입력부(103)를 통해 제2 광원(112), 제3 광원(미도시)이 선택되는 경우, 제어부(101)는 대응되는 광원을 통해 자외선광 또는 적외선광이 각각 출력되도록 제어할 수도 있다.
본 발명에서는 사용자는 입력부(103)를 통해 2이상의 광원의 선택을 입력할 수도 있는데, 이 경우 제어부(101)는 그에 상응하는 2이상의 광원을 선택적으로 동시에 출력하도록 제어하게 된다.
입력부(103)는 리모콘 또는 터치 패널을 구비하는 모바일 기기로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 다른 수단으로도 이루어질 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서 사용자의 움직임을 감지하는 감지 센서(102)가 더 포함될 수 있다. 감지 센서(102)를 통해 사용자의 움직임이 감지되는 경우 제어부(101)는 비증폭영역과 대응되는 위치에 형성되는 제1 광원(111)을 통해 광을 출력하도록 제어함으로써 조명 기능이 구현되도록 제어할 수 있다.
본 발명에서는, 제어부(101)는 입력부(103)를 통해 입력되는 신호를 수신하여 광원부(110)를 구성하는 복수의 광원 중 신호에 대응되는 적어도 하나 이상의 광원을 통해 광이 출력되도록 제어할 수 있다. 2이상의 신호가 입력될 경우 대응되는 2이상의 광원을 동시에 출력시킬 수 있다.
제어부(101)는 입력부(103)의 신호를 수신받아 광원부(110)의 광량을 조광부(105)를 통해 조절할 수 있다. 즉, 사용자가 입력부(103)를 통해 직접 광원의 광량을 조절하는 신호를 입력하면, 상기 제어부(101)가 이를 수신하고 상기 조광부(105)는 상기 제어부(101)로부터 제어 명령을 전달받아 상기 광원부의 광량을 조절할 수 있다.
다음으로는 상술한 기능성 조명 장치의 작동에 대해 설명한다.
입력부(103)를 통해 사용자의 선택이 입력되면, 제어부(101)는 광원부(110)를 구성하는 복수의 광원들 중에서 입력에 해당되는 광원을 통해 광이 출력되도록 제어한다.
예컨대, 첫번째 제1 광원(111a)이 선택된 경우, 첫번째 제1 광원(111a)을 통해 출력되는 백색광이 제1 증폭부(120a)를 통과하게 되고, 이 과정에서 백색광 중 황색광의 파장 영역대의 광강도가 증폭될 수 있다.
제1 증폭부(120a)를 통해 황색광의 파장 영역대가 증폭된 광은 렌즈 패턴부(125)의 프레넬 면을 통과하면서 몸체부(140) 내부에서 보다 넓은 영역으로 1차 확산되어 광 확산부(130)에 제공될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 광원부(110)를 구성하는 복수의 광원의 크기의 제한에도 불구하고, 렌즈 패턴부(125)를 구비함으로써 어떠한 광원을 통해 광을 출력하더라도 전체 면적에 대해 광을 확산시킬 수 있는 것이다.
광 증폭부(120)를 통과한 광은 광 증폭부(120) 전방에 배치된 광 확산부(130)에 제공되고, 광 확산부(130)를 통과하는 과정에서 색상 및 밝기를 균일하게 조절됨과 동시에 2차 확산될 수 있다. 본 발명에서는 렌즈 패턴부(125)와 광 확산부(130)를 통해 광을 확산할 수 있어서, 조명 장치의 사이즈를 작게할 수 있고 실내의 공간 활용성에 유리할 수 있다.
광 확산부(130)를 통해 확산되는 광은 리플렉터(160)를 통해 그 경로를 제한할 수 있어 사용자가 의도한 방향 또는 영역에 대해 광을 조사할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기능성 조명 장치는, 하나의 조명 장치를 통해, 조명 기능 및 치료, 미용 기능을 선택적으로 용이하게 구현할 수 있다. 또한, 사용자가 원하는 파장 영역 대의 광을 선택적으로 증폭시킴으로써 광의 기능성을 향상시킬 수 있다. 또한, 광 증폭부(120)의 전면에 프레넬 렌즈 형상의 렌즈 패턴부(125)를 구비함으로써 하나의 광원만을 출력시키더라도 조명 장치 전체영역에 대해 광이 퍼지도록 할 수 있다. 또한, 2이상의 광원을 동시에 조사하여 복수의 기능을 동시에 구현할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 조명 장치
101: 제어부
102: 감지 센서
103: 입력부
105: 조광부
110: 광원부
111: 제1 광원
111a: 첫번째 제1 광원
111b: 두번째 제1 광원
111c: 세번째 제1 광원
112: 제2 광원
120: 광 증폭부
120a: 제1 증폭부
120b: 제2 증폭부
120c: 제3 증폭부
120d: 더미 증폭부
125: 렌즈 패턴부
125a: 중심 곡면
125b: 원형 곡면
130: 광 확산부
140: 몸체부
141: 홈
150: 반사시트
160: 리플렉터
101: 제어부
102: 감지 센서
103: 입력부
105: 조광부
110: 광원부
111: 제1 광원
111a: 첫번째 제1 광원
111b: 두번째 제1 광원
111c: 세번째 제1 광원
112: 제2 광원
120: 광 증폭부
120a: 제1 증폭부
120b: 제2 증폭부
120c: 제3 증폭부
120d: 더미 증폭부
125: 렌즈 패턴부
125a: 중심 곡면
125b: 원형 곡면
130: 광 확산부
140: 몸체부
141: 홈
150: 반사시트
160: 리플렉터
Claims (16)
- 백색광을 방출하도록 복수로 배치되는 제1 광원 및 자외선광을 방출하는 제2 광원을 포함하는 광원부;
상기 광원부로부터 방출되는 광을 제공받아 기 설정된 파장 영역에서의 광 강도를 선택적으로 증폭시키는 광 증폭부;를 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광 증폭부를 통과하는 광을 넓은 영역을 향해 확산시키는 렌즈 패턴부를 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 렌즈 패턴부는 상기 광 증폭부의 전면에 배치되는 기능성 조명 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 렌즈 패턴부는 프레넬 렌즈 형상으로 구비되는 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광 증폭부는 각각의 제1 광원과 대응되도록 복수의 증폭부를 포함하고, 각각의 증폭부는 서로 다른 파장 영역의 광 강도를 증폭시키도록 구비되는 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 광원은 백색 발광다이오드(White LED)를 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 광원은
청색 발광다이오드(Blue LED) 및 상기 청색 발광다이오드와 상기 광 증폭부 사이에 배치되어, 상기 청색 발광다이오드로부터 백색광을 형성하는 파장 필터부를 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광원부는 적외선광을 방출하는 제3 광원을 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광 증폭부는 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 A2SiO4:Eu2+ 를 포함하고, 상기 A는 Sr, Ba, Ca 및 Mg 중 적어도 어느 하나인 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광증폭부는 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 A3SiO5:Eu2+ 또는 Ca-α-SiBION:Eu2+ 를 포함하고, 상기 A 또는 B는 Sr, Ba, Ca 및 Mg 중 적어도 어느 하나인 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광증폭부는 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 20wt%의 CaS:Eu2+ 또는 CaAISiN3:Eu2+ 를 포함하고, 상기 A 또는 B는 Sr, Ba, Ca 및 Mg 중 적어도 어느 하나인 기능성 조명 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 렌즈 패턴부와 이격되도록 상기 광증폭부의 전방에 배치되어, 상기 렌즈 패턴부를 통과한 광을 확산시키는 광 확산부를 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 제1 광원, 상기 제2 광원 및 상기 제3 광원 중 적어도 하나의 광원의 선택을 입력받는 입력부; 및
상기 입력부을 통해 입력되는 값에 따라 적어도 하나의 광원을 동작시키는 제어부를 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제13항에 있어서,
상기 입력부를 통해 2이상의 광원이 선택되어 입력되는 경우, 상기 제어부는 그에 상응하는 2이상의 광원을 선택적으로 동시에 출력하는 기능성 조명 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광원부의 광량을 조절하는 조광부 및 상기 광 증폭부의 전방에 배치되어 상기 광원부로부터 조사되는 광의 분포를 조절하는 리플렉터를 포함하는 기능성 조명 장치.
- 제15항에 있어서,
상기 조광부는 2이상의 광원이 동시에 출력되는 경우, 각각의 광원의 광량을 조절 가능한 기능성 조명 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220027898A KR20230130830A (ko) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 기능성 조명 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220027898A KR20230130830A (ko) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 기능성 조명 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230130830A true KR20230130830A (ko) | 2023-09-12 |
Family
ID=88020106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220027898A KR20230130830A (ko) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | 기능성 조명 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230130830A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130109771A (ko) | 2012-03-28 | 2013-10-08 | 김학용 | 기능형 발광다이오드 조명기구 |
-
2022
- 2022-03-04 KR KR1020220027898A patent/KR20230130830A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130109771A (ko) | 2012-03-28 | 2013-10-08 | 김학용 | 기능형 발광다이오드 조명기구 |
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