KR20230133465A - 엘이디 저녁햇살등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디 저녁햇살등에 관한 것이다. 본 발명에서는 4000K 내지 5000K 범위의 색온도를 갖는 적어도 하나의 가시광선 방사 엘이디 모듈과 700nm 내지 750nm 범위의 파장을 갖는 적어도 하나의 적외선 방사 엘이디 모듈의 조합으로 이루어지되, 상기 가시광선 방사 엘이디 모듈과 적외선 방사 엘이디 모듈의 출력비율이 20:1 내지 3:1을 갖고, 4000K 내지 5000K 범위의 색온도와 95 내지 99 범위의 연색지수(CRI)를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등이 제시된다.

Description

엘이디 저녁햇살등{LED evening sun light}
본 발명은 엘이디 저녁햇살등에 관한 것이다. 더 상세하게는 적어도 하나의 색온도가 다른 엘이디를 조합하여 노을 또는 석양으로 불리우는 자연상태의 저녁 햇살의 스펙트럼과 유사한 스펙트럼을 갖도록 구현하여 엘이디를 이용한 감성 조명으로서의 엘이디 저녁햇살등에 관한 것이다.
인공적인 조명으로써, 인간의 작업에 최적화된 조명, 학업에 적합한 조명 또는 감성적인 분위기를 느끼게 하는 조명(이하 '감성조명'이라 함) 등의 다양한 상태로 구현될 수 있다.
특히, 엘이디(LED: Light Eimitting Diode)의 색온도 조합을 통해 주광색 조명과 같은 의도하는 스펙트럼을 갖는 조명을 개발하여 왔다.
대한민국 공개특허번호 제10-2006-0134908호(공개일: 2006년12월28일)의 혼색 조명시스템이 공개되어 있다.
상기 공개발명은, 백색광을 생성하는 혼색 조명 시스템에 비교적 높은 색-렌더링 인덱스(이하 '연색지수' 또는 'CRI'라 함)를 제공하는 것으로서, 제1 스펙트럼 범위에서 제1 피크 파장을 갖는 제1 가시 광선을 방출하는 발광 다이오드, 및 제2 스펙트럼 범위에서 제2 피크 파장을 갖는 제2 가시 광선으로 상기 제1 가시 광선의 일부를 변환하는 형광 물질을 포함하고, 여기서 제2 가시 광선은 적어도 50nm의 반치폭(FWHM; full width at half maximum)을 갖는 발명이다.
또한, 대한민국 특허번호 제10-1268369호(등록일: 2013년05월22일)의 자연광 LED 모듈 및 이를 이용한 조명장치의 발명이 공개되어 있다.
상기 특허발명은, 태양광에 유사한 스펙트럼 분포를 제공하는 자연광 LED 모듈과 이를 이용한 조명 장치를 제공하는 것으로서, 인쇄회로기판에 형성된 복수의 리드 프레임; 상기 리드 프레임에 설치되어 청자(靑紫)색을 발광하는 복수의 제 1 LED; 상기 리드 프레임에 설치되어 적색을 발광하는 제 2 LED; 및 청색 형광체, 녹색 형광체, 적색 형광체 및 황색 형광체가 임의의 중량비(Wt%)로 혼합되어 상기 제 1 LED 상에 도포된 형광체 혼합부를 포함하는 구성이고, 또한, 시안색을 발광하는 제3 LED를 더 포함할 수 있는 태양광에 유사한 스펙트럼 분포를 제공하여 연색지수가 높은 자연광 LED 모듈을 제공할 수 있는 발명이다.
상기 공개발명들은 가능한 한 연색지수가 높은 자연광을 구현하고자 하는 엘이디 조명 모듈을 제시하고 있으나, 노을 빛 또는 석양과 같은 저녁햇살의 자연광이 연출하는 감성 분위기를 구현할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 적어도 하나의 색온도가 다른 엘이디를 조합하여 노을 또는 석양으로 불리우는 자연상태의 저녁 햇살의 스펙트럼과 유사한 스펙트럼을 갖도록 구현하여 엘이디를 이용한 감성 조명으로서의 엘이디 저녁햇살등에 관한 발명이 요망된다.
대한민국 공개특허번호 제10-2006-0134908호(공개일: 2006년12월28일) 대한민국 특허번호 제10-1268369호(등록일: 2013년05월22일)
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 노을 빛 또는 석양과 같은 저녁햇살의 자연광을 구현할 수 있는 엘이디 저녁햇살등을 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명의 제1 관점으로, 4000K 내지 5000K 범위의 색온도를 갖는 적어도 하나의 가시광선 방사 엘이디 모듈과 700nm 내지 750nm 범위의 파장을 갖는 적어도 하나의 적외선 방사 엘이디 모듈의 조합으로 이루어진 엘이디 저녁햇살등이 제시된다.
또한, 본 발명의 제2 관점으로, 가시광선 방사 엘이디 모듈과 700nm 이상의 파장을 갖는 적외선 방사 엘이디 모듈의 출력비율이 20:1 내지 3:1로 이루어진 엘이디 저녁햇살등이 제시된다.
또한, 본 발명의 제3 관점으로, 적어도 하나의 가시광선 방사 엘이디 모듈과 적어도 하나의 적외선 방사 엘이디 모듈을 포함하고 4000K 내지 5000K 범위의 색온도와 95 내지 99 범위의 연색지수(CRI)를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등이 제시된다.
본 발명에 의하면, 적어도 하나의 가시광선 방사 엘이디 모듈과 적외선 방사 엘이디 모듈을 조합하여 노을 또는 석양으로 불리우는 저녁 햇살의 자연광과 유사도 90% 이상의 스펙트럼을 갖는 감성 조명(자연햇살등)을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 자연햇살(노을 빛) 자연광의 스펙트럼도이다.
도 2는 가시광선 방사 엘이디 모듈과 자연햇살(노을 빛)의 스펙트럼 비교도이다.
도 3은 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 다른 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 실시예와 자연햇살(노을 빛) 자연광의 스펙트럼 비교도이다.
도 6은 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 실시예와 가시광선 방사 엘이디 모듈의 스펙트럼 비교도이다.
도 7은 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 실시예와 일반 엘이디 전구색등의 스펙트럼 비교도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 관한 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 자연햇살(노을 빛) 자연광의 스펙트럼도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 노을 또는 석양으로 불리우는 저녁 햇살의 자연광은 색온도 4500K, 연색지수(CRI) 98.1을 나타내고, 그 스펙트럼(10)이 루트(root) 함수처럼 증가하다가 675nm에서 최정점의 피크(11)를 나타내고 이어서 적외선 파장 영역인 705nm(12), 745nm(13) 및 775nm(14)의 파장에서 피크를 나타내고 있다.
도 2는 일반 엘이디 전구색등과 자연햇살(노을 빛)의 스펙트럼 비교도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 스펙트럼이 루트(root) 함수처럼 증가하다가 675nm 파장에서 최정점의 피크(11)를 나타내고 이어서 적외선 파장 영역인 705nm(12), 745nm(13) 및 775nm(14)의 파장에서 피크를 나타내는 저녁햇살의 자연광의 스펙트럼(10)과, 색온도 3000K, 연색지수(CRI) 96.2를 갖고, 640nm(21)의 파장에서 피크를 나타내는 엘이디 전구색등의 스펙트럼(20)은 완전히 다른 것을 알 수 있다. 상기 엘이디 전구색등은 적외선 파장 영역의 엘이디 모듈이 없고 저녁햇살 자연광과 약 50% 정도의 스펙트럼 유사도를 갖고 있다.
그러므로 일반 엘이디 전구색등으로 저녁햇살의 자연광을 구현할 수 없음을 알 수 있다.
도 3은 다양한 색온도를 갖고 가시광선을 방사하는 엘이디 모듈과 자연햇살의 자연광의 스펙트럼 비교도이다.
도 3에 도시한 바와 같이 380nm 내지 680nm의 파장을 갖고 2700K 내지 6500K의 범위의 색온도를 갖는 가시광선 방사 엘이디 모듈들과 루트(root) 함수처럼 증가하다가 675nm 파장에서 최정점의 피크를 나타내고 이어서 적외선 파장 영역인 705nm, 745nm 및 775nm의 파장에서 피크를 나타내는 저녁햇살의 자연광의 스펙트럼(10)은 완전히 다른 것을 알 수 있다.
그러므로 가시광선을 방사하는 다양한 엘이디 모듈로 저녁햇살의 자연광을 구현할 수 없음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 4는 전구형의 엘이디 자연햇살등의 실시예로서 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 저녁햇살등(100)은, 상면에 복수 개의 엘이디 칩을 탑재하기 위한 소정 사이즈의 엘이디 PCB 기판(110)과; 상기 엘이디 PCB 기판(110)에 배치 탑재되고 발광시 색온도 4000K 내지 5000K를 갖고 가시광선 파장 내에 있는 복수 개의 제1 엘이디 모듈(111)과; 상기 엘이디 PCB 기판(110)에 배치 탑재되고 700nm 내지 710nm 범위의 적외선 파장 내에 있는 제2 엘이디 모듈(112)과; 상기 엘이디 PCB 기판(110)에 배치 탑재되고 740nm 내지 750nm 범위의 적외선 파장 내에 있는 제3 엘이디 모듈(113)과; 상기 엘이디 PCB 기판(110)의 하부에 설치되어 상기 엘이디 PCB 기판(110)에 전기적으로 접속되어 교류전원을 직류전원으로 바꾸어 상기 엘이디 PCB 기판(110)에 직류전원을 공급하는 컨버터(120)와; 엘이디 모듈에서 발광시에 발생되는 열을 외부로 방출하는 원통형의 전구몸체(130)와; 상기 전구몸체(130)의 하단부에 설치되어 컨버터에 전원을 공급하기 위한 소켓(140)과; 상기 전구몸체(130)의 상단부에 연결되어 광을 외부로 방출하는 투명 또는 반투명의 전구확산커버(150)를 포함하는 구성이다.
도 4(b)의 출력이 10W인 전구형 엘이디 저녁햇살등을 구현하는 실시예로서, 상기 4000K 내지 5000K 범위의 가시광선 방사 파장 내에 있고 출력 1W인 제1 엘이디 모듈(111) 16개와, 700nm 내지 710nm 범위의 적외선 파장 내에 있고 출력 1.4W인 제2 엘이디 모듈(112) 1개와, 740nm 내지 750nm 범위의 적외선 파장 내에 있고 출력 1.4W인 제3 엘이디 모듈(113) 1개가 배치되어 있다.
도 5는 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 다른 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 5는 면광원형의 엘이디 자연햇살등의 실시예로서 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 저녁햇살등(200)은, 상면에 복수 개의 엘이디 칩을 탑재하기 위한 소정 사이즈의 엘이디 PCB 기판(210)과; 상기 엘이디 PCB 기판(210)에 배치 탑재되고 발광시 색온도 4000K 내지 5000K를 갖고 가시광선 파장 내에 있는 복수 개의 제1 엘이디 모듈(211)과; 상기 엘이디 PCB 기판(210)에 배치 탑재되고 700nm 내지 710nm 범위의 적외선 파장 내에 있는 제2 엘이디 모듈(212)과; 상기 엘이디 PCB 기판(210)에 배치 탑재되고 740nm 내지 750nm 범위의 적외선 파장 내에 있는 제3 엘이디 모듈(213)과; 상기 엘이디 PCB 기판(210)의 일측부에 설치되어 상기 엘이디 PCB 기판(210)에 전기적으로 접속되어 교류전원을 직류전원으로 바꾸어 상기 엘이디 PCB 기판(210)에 직류전원을 공급하는 컨버터(220)와; 엘이디 모듈에서 방사하는 광을 반사시키는 반사체(230)와; 광을 외부로 방출하는 투명 또는 반투명의 확산커버(240)를 포함하는 구성이다.
도 5(b)의 출력이 20W인 면광원형 엘이디 저녁햇살등을 구현하는 실시예로서, 상기 4000K 내지 5000K 범위의 가시광선 방사 파장 내에 있고 출력 1W인 제1 엘이디 모듈(211) 28개와, 700nm 내지 710nm 범위의 적외선 파장 내에 있고 출력 1.4W인 제2 엘이디 모듈(212) 2개와, 740nm 내지 750nm 범위의 적외선 파장 내에 있고 출력 1.4W인 제3 엘이디 모듈(213) 2개가 배치되어 있다.
본 발명의 엘이디 저녁햇살등의 실시예 구성은, 가시광선 방사 엘이디 모듈과 적외선 방사 엘이디 모듈의 출력 비율이 20:1 내지 3:1의 범위에서 구성될 수 있다. 이렇게 구성된 본 발명의 엘이디 저녁햇살등은 색온도가 약 4500K이고 연색지수(CRI)가 95 이상을 나타낸다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 자연햇살의 자연광과 스펙트럼이 90% 이상의 유사도를 갖도록 구성되는 다양한 실시예가 적용될 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 실시예의 스펙트럼 구성도이다.
도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 자연햇살등은, 색온도 4000K 내지 5000K 범위에서 선택된 다수의 엘이디 모듈의 스펙트럼(①②), 또는 색온도 4000K의 다수의 가시광선 방사 엘이디 모듈의 스펙트럼(①)과, 색온도 5000K의 다수의 가시광선 방사 엘이디 모듈의 스펙트럼(②)과, 피크 파장 700nm 내지 710nm 범위의 적외선 방사 엘이디 모듈의 스펙트럼(③)과, 피크 파장 740nm 내지 750nm 범위의 적외선 방사 엘이디 모듈의 스펙트럼(④)의 조합으로, 노을 또는 석양으로 불리우는 저녁햇살의 자연광과 90% 이상의 유사도를 갖는 본 발명의 엘이디 저녁햇살등의 스펙트럼(⑤)을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 엘이디 자연햇살등의 실시예와 자연햇살(노을 빛) 자연광의 스펙트럼 비교도이다.
도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 저녁햇살등의 스펙트럼(30)과 저녁햇살의 자연광 스펙트럼(10)이 매우 유사하게 나타난다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 다양한 실시예 중 일부에 불과하다. 본 발명의 4000K 내지 5000K 범위의 색온도를 갖고 가시광선 파장의 광을 방사하는 다수의 엘이디 모듈과 700nm 내지 750nm 범위의 적외선 파장의 광을 방사하는 적어도 하나의 엘이디 모듈을 조합하여, 저녁햇살 자연광의 스펙트럼과 유사한 스펙트럼을 구현하는 기술적 사상에 포함되는 다양한 실시예가 본 발명의 보호범위에 포함되는 것은 당연하다.
10: 저녁햇살 자연광의 스펙트럼
20: 엘이디 전구등의 스펙트럼
30: 엘이디 자연햇살등의 스펙트럼
100: 전구형 엘이디 저녁햇살등
200: 면광원형 엘이디 저녁햇살등

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 가시광선 방사 엘이디 모듈과,
    적어도 하나의 적외선 방사 엘이디 모듈을 포함하고,
    상기 가시광선 방사 엘이디 모듈과 적외선 방사 엘이디 모듈의 조합비율이, 노을 빛을 포함하는 저녁햇살의 자연광 스펙트럼과 유사한 스펙트럼을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가시광선 방사 엘이디 모듈은 4000K 내지 5000K 범위의 색온도를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가시광선 방사 엘이디 모듈은 4500K 내외의 색온도를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외선 방사 엘이디 모듈은 700nm 이상의 피크 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외선 방사 엘이디 모듈은 700nm 내지 750nm 범위의 피크 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  6. 청구항 1에 있어서,
    연색지수(CRI)가 95 이상인 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  7. 색온도 4000K 내지 5000K 범위에서 선택되는 적어도 하나의 가시광선 방사 엘이디 모듈과, 700nm 내지 710nm 범위의 피크 파장을 갖는 적어도 하나의 적외선 방사 엘이디 모듈과, 740nm 내지 750nm 범위의 피크 파장을 갖는 적어도 하나의 적외선 방사 엘이디 모듈의 조합으로 이루어진 엘이디 저녁햇살등.
  8. 청구항 7에 있어서,
    출력을 기준으로, 가시광선 방사 엘이디 모듈 80%~90%, 700nm 내지 710nm 범위의 피크 파장을 갖는 적외선 방사 엘이디 모듈 5%~10%, 740nm 내지 750nm 범위의 피크 파장을 갖는 적외선 방사 엘이디 모듈 5%~10%를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  9. 가시광선 방사 엘이디 모듈과 적외선 방사 엘이디 모듈의 조합비율이 3:1 내지 20:1인 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
  10. 청구항 7 또는 청구항 9에 있어서,
    색온도가 4500K 내외이고 연색지수(CRI)가 95 이상인 것을 특징으로 하는 엘이디 저녁햇살등.
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