KR20230138992A - Spectrum variable LED lighting device for medical cannabis hemp cultivation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치는, 각각 620nm peak 파장을 갖는 LED 패키지와 660nm peak 파장을 갖는 LED 패키지를 교차 실장하고 PWM 제어를 통한 개별 디밍 내지는 순차 디밍을 통하여 해충퇴치 스펙트럼으로 알려진 620nm 파장부터 660nm 파장까지 peak spectrum 내지는 dominant spectrum이 가변될 수 있도록 하는 제1 발광부와 제2 발광부로 구성된 발광유닛; 및 상기 발광 유닛을 제어하여 해충퇴치를 관리하되, 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부에 포함된 각각의 LED가 미리 설정된 해충퇴치 모드에 기초하여 온/오프되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a spectrum-variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis.
The LED lighting device for cultivating spectrum-variable medicinal hemp according to an embodiment of the present invention cross-mounts an LED package with a 620nm peak wavelength and an LED package with a 660nm peak wavelength, respectively, and performs individual or sequential dimming through PWM control. A light emitting unit composed of a first light emitting unit and a second light emitting unit that allows the peak spectrum or dominant spectrum to be varied from 620 nm wavelength, known as the pest extermination spectrum, to 660 nm wavelength; And a control unit that controls the light emitting unit to manage pest extermination, and controls each LED included in the first light emitting unit or the second light emitting unit to be turned on/off based on a preset pest extermination mode. It is characterized by
Description
본 발명은 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치에 관한 것으로, 상세하게는 각각 620nm peak 파장을 갖는 LED 패키지와 660nm peak 파장을 갖는 LED 패키지를 교차 실장하고 PWM 제어를 통한 개별 디밍 내지는 순차 디밍을 통하여 해충퇴치 스펙트럼으로 알려진 620nm 파장부터 660nm 파장까지 peak spectrum 내지는 dominant spectrum이 가변될 수 있도록 하여 온실재배 환경에서 적용할 수 있는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spectrum-variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis. In detail, LED packages with a peak wavelength of 620 nm and LED packages with a peak wavelength of 660 nm are cross-mounted, and individual or sequential dimming is performed through PWM control. This relates to a spectrum-variable LED lighting device for medicinal hemp cultivation that can be applied in a greenhouse cultivation environment by allowing the peak spectrum or dominant spectrum to be varied from 620nm wavelength, known as the pest extermination spectrum, to 660nm wavelength.
최근들어 의약용 대마 햄프의 재배에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히 모기, 나방 등의 해충이 왕성하게 활동하는 봄, 여름, 가을에는 의약용 대마 햄프 재배 환경내에 해충이 접근하지 못하게 할 필요가 있다.Recently, interest in the cultivation of medicinal hemp has been increasing, and it is necessary to prevent pests from approaching the medicinal hemp cultivation environment, especially in spring, summer, and fall when pests such as mosquitoes and moths are active. .
한편, 여름에 의약용 대마 햄프 재배 온실의 창문을 개방하고 작업을 해야하는 경우 유해한 해충의 접근을 컨트롤하는 조명의 사용이 필요하다.On the other hand, if work has to be done with the windows of the greenhouse growing medicinal hemp grown in the summer, it is necessary to use lighting to control the access of harmful pests.
그러나, 해충의 종류에 따라서 기피하거나 선호하는 파장의 스펙트럼이 다른 경우가 있고 한 가지 제품으로는 특정된 해충의 퇴치만 가능하다는 문제가 고려될 수 있다.However, depending on the type of pest, the spectrum of wavelengths to be avoided or preferred may be different, and the problem that one product can only eradicate specific pests can be considered.
스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치의 최대 목표는 한 가지 LED 조명기구를 통하여 최대한 많은 종의 해충퇴치 효과를 확보하는 것이다.The biggest goal of the spectrum-variable medicinal cannabis hemp cultivation LED lighting device is to secure the effect of exterminating as many species of pests as possible through one LED lighting device.
일반적으로 고압나트륨 등은 나방 등의 곤충 또는 해충의 접근을 방지하는데 사용되었다. 그러나 고압나트륨 등은 수명이 8천 시간 정도로 적고, 빛의 효율이 적으며, 소비전력이 매우 높고 열이 많이 발생하기 때문에 시간이 지나 사용량이 많아지면 주기적으로 램프를 교체해 주어야 하고, 일정한 출력이 나오기까지 일정 시간이 소비되는 문제점이 있다.In general, high-pressure sodium was used to prevent access by insects or pests such as moths. However, high-pressure sodium lamps have a short lifespan of about 8,000 hours, low light efficiency, very high power consumption and generate a lot of heat, so as usage increases over time, the lamp must be replaced periodically, and constant output is not achieved. There is a problem that a certain amount of time is consumed.
해충퇴치 LED와 관련한 종래기술의 일예로, 대한민국 공개특허 제10-2012-0083770호의 "발광 다이오드의 디지털 디밍과 연성회로 기판을 이용한 해충 퇴치 장치 및 방법"이 있다.An example of prior art related to pest extermination LED is “Pest extermination device and method using digital dimming of light emitting diode and flexible circuit board” in Korean Patent Publication No. 10-2012-0083770.
상기 종래기술은 연성회로 기판 상에 구성된 LED 광원부에 연결된 디밍부를 통해 LED 조명기기에서 발광하는 빛을 해충이 싫어하는 주파수로 온/오프 스위칭시킴으로써 해충을 퇴치할 수 있는 발광 다이오드의 디지털과 연성회로 기판을 이용한 해충 퇴치 장치 및 방법에 관한 것이다.The prior art is a digital and flexible circuit board of light emitting diodes that can exterminate pests by switching on/off the light emitted from the LED lighting device at a frequency that pests dislike through a dimming unit connected to an LED light source constructed on a flexible circuit board. It relates to devices and methods used to exterminate pests.
그러나 상기 종래기술은 특정된 단일 파장을 emission하는 광원부의 배광특성을 기구적으로 해결한 것으로서, 다양한 해충에 대한 퇴치 기능이 없다는 문제가 있다.However, the prior art is a mechanical solution to the light distribution characteristics of the light source emitting a specific single wavelength, and has a problem in that it does not have a function to repel various pests.
특히 배광특성 변화를 위한 연성기판의 적용을 제외하면 spectrum 제어가 불가능하다는 문제가 있다.In particular, there is a problem that spectrum control is impossible except for the application of a flexible substrate to change light distribution characteristics.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각 620nm peak 파장을 갖는 LED 패키지와 660nm peak 파장을 갖는 LED 패키지를 교차 실장하고 PWM 제어를 통한 개별 디밍 내지는 순차 디밍을 통하여 해충퇴치 스펙트럼으로 알려진 620nm 파장부터 660nm 파장까지 peak spectrum 내지는 dominant spectrum이 가변될 수 있도록 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치를 구현하는데 목적이 있다.The present invention is intended to solve these conventional problems, by cross-mounting an LED package with a 620nm peak wavelength and an LED package with a 660nm peak wavelength, respectively, and performing individual or sequential dimming through PWM control to achieve a 620nm spectrum known as the pest extermination spectrum. The purpose is to implement a spectrum variable LED lighting device for medicinal hemp cultivation that allows the peak spectrum or dominant spectrum to be varied from the wavelength to the 660nm wavelength.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치는 각각 620nm peak 파장을 갖는 LED 패키지와 660nm peak 파장을 갖는 LED 패키지가 교차 실장된 LED 벌브 형태 또는 LED 모듈형태를 가지며, PWM 제어를 통하여 660nm 파장을 emission하는 패키지 군의 current를 0%~100% 디밍하며, 동시에 620nm 파장을 emission하는 패키지 군의 current를 100%~0% 디밍하여, 결국 620nm에서 660nm peak 파장이 순차적으로 순환 방출되는 것을 특징으로 한다.To achieve this purpose, the LED lighting device for cultivating spectrum-variable medicinal cannabis according to an embodiment of the present invention is an LED bulb type or LED in which an LED package with a peak wavelength of 620 nm and an LED package with a peak wavelength of 660 nm are cross-mounted, respectively. It has a module form, and through PWM control, the current of the package group emitting a 660nm wavelength is dimmed from 0% to 100%. At the same time, the current of the package group emitting a 620nm wavelength is dimmed from 100% to 0%, ultimately reducing the current from 620nm to 660nm. It is characterized by sequential and circular emission of peak wavelengths.
다른 실시예에 따른 본 발명에서, 제1 발광부(110)와 제2 발광부(120)의 광원은 각각 phosphor conversion 방식의 LED 패키지 내지는 각각 620nm와 660nm peak 파장을 emission하는 pure chip LED 패키지를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention according to another embodiment, the light sources of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 each include a phosphor conversion type LED package or a pure chip LED package that emits peak wavelengths of 620 nm and 660 nm, respectively. It is characterized by:
또 다른 실시예에 따른 본 발명에서, 제1 발광부와 제2 발광부의 패키지는 SMD 타입, COB 타입등 blue pumping 광원과 phosphor가 결합된 phosphor conversion 방식 또는 pure chip 방식인 것을 특징으로하며, 각각의 emission 파장은 두 광원에 공급되는 current를 PWM 방식으로 제어함으로써 디밍하여 조합되는 전체 해충퇴치 파장을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention according to another embodiment, the package of the first light emitting unit and the second light emitting unit is characterized in that it is a phosphor conversion type or pure chip type that combines a blue pumping light source such as an SMD type or COB type and a phosphor, and each The emission wavelength is characterized by controlling the entire pest extermination wavelength combined by dimming by controlling the current supplied to the two light sources using the PWM method.
또 다른 실시예에 따른 본 발명에서, 상기 제1 발광부 및 제2발광부의 모든 LED가 동시에 또는 각각 온/오프/디밍되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.In the present invention according to another embodiment, all LEDs of the first light emitting unit and the second light emitting unit are controlled to be turned on/off/dimmed simultaneously or separately.
또 다른 실시예에 따른 본 발명에서, 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부의 각각의 LED 광원은 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 제어되는 것을 특징으로 한다.In the present invention according to another embodiment, each LED light source of the first light emitting unit or the second light emitting unit is controlled by a PWM (Pulse Width Modulation) method.
또 다른 실시예에 따른 본 발명에서, 상기 발광 유닛은 2 이상의 제1 발광부를 포함하며, 발광부의 파장 방사 LED에 각각 서로 다른 양의 적색 형광체를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention according to another embodiment, the light emitting unit includes two or more first light emitting units, and is formed by applying different amounts of red phosphor to the wavelength-emitting LEDs of the light emitting units.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 해충퇴치의 상태를 촬영하여 이미지를 수집하는 카메라 모듈;을 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 카메라 모듈에서 수집한 해충퇴치의 상태 이미지에 기초하여 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부를 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention according to another embodiment further includes a camera module that collects images by photographing the state of pest extermination, wherein the control unit emits the first light based on the image of the state of pest extermination collected by the camera module. It is characterized in that it controls the secondary or second light emitting unit.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 발광 유닛에서 방사되는 빛의 파장을 검출하는 파장 검출 센서;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 파장 검출 센서에서 검출된 빛의 파장에 따라 상기 카메라 모듈에서 수집한 해충퇴치의 상태 이미지를 보정하는 것을 특징으로 한다.The present invention according to another embodiment further includes a wavelength detection sensor that detects the wavelength of light emitted from the light emitting unit, wherein the control unit operates the camera module according to the wavelength of light detected by the wavelength detection sensor. It is characterized by correcting the collected status images of pest extermination.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 해충퇴치 공간의 온도를 측정하는 온도 센서;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 온도 센서에서 측정된 온도에 기초하여 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부를 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention according to another embodiment further includes a temperature sensor that measures the temperature of the pest extermination space, and the control unit controls the first light emitting unit or the second light emitting unit based on the temperature measured by the temperature sensor. It is characterized by:
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 발광 유닛의 방사측 단부에 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에서 방사되는 빛이 해충퇴치 범위내로만 도달하도록 하는 집광렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention according to another embodiment further includes a condenser lens at the radiating end of the light emitting unit that allows light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit to reach only within the pest extermination range. Do it as
본 발명은 하나의 LED 등기구를 통하여 다양한 종의 해충이 접근하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of preventing various species of pests from approaching through a single LED lighting fixture.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치의 방출 스펙트럼의 범위와 함께 해충 기피 스펙트럼을 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 벌브형 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치의 분해 사진이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 발광부 및 제2 발광부에 대한 PWM 제어를 나타내는 모식도이다.Figure 1 is a photograph showing a spectrum-variable LED lighting device for cultivating medicinal hemp according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the pest repellent spectrum along with the emission spectrum range of the LED lighting device for cultivating spectrally variable medicinal hemp according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded photograph of a bulb-type spectrum variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis hemp according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing PWM control for the first light emitting unit and the second light emitting unit according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, when explaining the present invention in detail, if the technical idea of the present invention is obscured or unclear by explaining the known configuration in detail, the description regarding the above known configuration will be omitted.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치를 나타낸 사진이다. Figure 1 is a photograph showing a spectrum-variable LED lighting device for cultivating medicinal hemp according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치(100)는 620nm emission 파장을 갖는 제1 발광부(110), 660nm emission 파장을 갖는 제2 발광부(120)를 포함하며 케이싱 내부에 상기 발광 유닛(130) 및 회로기판에 실장된 형태로 구성되는 제어부(140)가 배치된다.As shown in FIG. 1, the LED lighting device 100 for cultivating spectrally variable medicinal cannabis according to an embodiment of the present invention includes a first light emitting unit 110 having an emission wavelength of 620 nm. , It includes a second light emitting unit 120 with an emission wavelength of 660 nm, and the light emitting unit 130 and a control unit 140 configured to be mounted on a circuit board are disposed inside the casing.
상기 발광 유닛(130)은 상기 620nm emission 파장을 갖는 제1 발광부(110)와 상기 적색영역 파장 방사 LED 및 660nm emission 파장을 갖는 제2 발광부(120)로 구성된다.The light emitting unit 130 consists of a first light emitting unit 110 having an emission wavelength of 620 nm, an LED emitting a red region wavelength, and a second light emitting unit 120 having an emission wavelength of 660 nm.
상기 제어부(140)는 상기 발광 유닛(120)을 제어하여 해충퇴치 스펙트럼을 제어하되, 상기 제1 발광부(122) 또는 제2 발광부(124)에 포함된 각각의 LED가 미리 설정된 해충퇴치 모드에 기초하여 온/오프/디밍되도록 제어한다.The control unit 140 controls the light emitting unit 120 to control the pest extermination spectrum, and each LED included in the first light emitting unit 122 or the second light emitting unit 124 is set to a preset pest extermination mode. It is controlled to be on/off/dimmed based on.
상기 제어부(140)는 상기 발광 유닛(120)의 제어기능, 후술하는 카메라 모듈 및 각각의 센서의 제어기능 및 수집된 이미지의 분석기능을 수행할 수 있도록 구성되며, 수집된 이미지 및 일반적인 해충퇴치 이미지를 저장하는 저장공간을 포함하여 이뤄질 수 있다.The control unit 140 is configured to perform the control function of the light emitting unit 120, the control function of the camera module and each sensor described later, and the analysis function of the collected images, and the collected images and general pest extermination images. This can be done by including a storage space to store .
본 발명의 일실시예에 따른 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치(100)에서, 상기 미리 설정된 해충퇴치 모드는 사용자가 선택할 수 있도록 이뤄진다.In the spectrum-variable LED lighting device 100 for cultivating medicinal hemp according to an embodiment of the present invention, the preset pest extermination mode is selectable by the user.
상기 해충퇴치 모드는 해충퇴치 과정에서 서로 다른 파장을 필요로 하는 상황에 따라 LED가 서로 다른 방법으로 방사(조사)하도록 하여 다양한 종의 해충퇴치가 이뤄지도록 하는 것으로, 사용자가 지정하는 서로 다른 방법으로 각각의 LED의 방사가 이뤄진다.The pest extermination mode allows the LED to radiate (irradiate) in different ways depending on the situation requiring different wavelengths during the pest extermination process, thereby exterminating various species of pests using different methods specified by the user. Each LED emits radiation.
일예로, 상기 모드는 상기 제1 발광부(110) 및 제2 발광부(120)의 모든 LED가 동시에 온/오프/디밍되도록 제어될 수 있다.For example, the mode may be controlled so that all LEDs of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 are turned on/off/dimmed at the same time.
본 특허발명의 출원인은 해충퇴치에 상기 제1 발광부(110) 및 제2 발광부(120)의 온/오프/디밍 제어를 통해, 제1 발광부(110)에 포함된 파장 방사 LED 상기 제2 발광부(120)에 포함된 파장 방사 LED가 동시에 조합되어 사용되는 경우 다양한 해충의 퇴치 효과를 가져올 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로, 상기 제1 발광부(110) 및 제2 발광부(120)의 모든 LED가 동시에 또는 각각 온/오프/디밍 제어되도록 구성된다.The applicant of this patent invention uses the wavelength-emitting LED included in the first light-emitting unit 110 to exterminate pests through on/off/dimming control of the first light-emitting unit 110 and the second light-emitting unit 120. It was confirmed that when the wavelength-emitting LEDs included in the 2 light emitting unit 120 are used in combination at the same time, they can have an effect in exterminating various pests. Based on these results, all LEDs of the first light emitting unit 110 and the second light emitting unit 120 are configured to be controlled to be on/off/dimmed simultaneously or separately.
다만 각각의 LED의 출력이 반드시 상호 동일하도록 제어되는 것은 아니며, 해충퇴치 환경과 상태에 따라 각각의 LED의 출력이 적절히 제어되도록 하는 것이 바람직하다.However, the output of each LED is not necessarily controlled to be the same, and it is desirable to control the output of each LED appropriately according to the pest extermination environment and condition.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 발광부 및 제2 발광부에 대한 PWM 제어를 나타내는 모식도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing PWM control for the first light emitting unit and the second light emitting unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 제어된다.The first or second light emitting unit according to an embodiment of the present invention is controlled using a PWM (Pulse Width Modulation) method.
PWM(Pulse Width Modulation) 제어는 펄스의 폭을 조절하여 각각의 LED에 전달되는 전력의 크기 및 시간을 조절함으로써 발광 유닛(130)의 온/오프/디밍 제어가 용이하게 이뤄지도록 하는 것이다.PWM (Pulse Width Modulation) control adjusts the width of the pulse to adjust the size and time of power delivered to each LED to facilitate on/off/dimming control of the light emitting unit 130.
본 실시예에 따른 해충퇴치용 LED 조명장치(100)에서 PWM 제어를 이용함으로써 사용자가 LED 조명장치(100)를 수동으로 온/오프/디밍 제어하지 않고도 프로그래밍에 의해 자동적으로 각각의 LED, 더욱 바람직하게 제1 발광부(122) 및 제2 발광부(124)가 자동적으로 온/오프/디밍 제어되도록 한다.By using PWM control in the LED lighting device 100 for pest control according to this embodiment, each LED is automatically controlled by programming without the user having to manually control the on/off/dimming of the LED lighting device 100, more preferably. The first light emitting unit 122 and the second light emitting unit 124 are automatically controlled on/off/dimming.
일예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모드에서 상기 제어부(140)는 PWM 방식에 의해 제1 발광부에 포함된 각각의 LED가 2만큼의 (상대적) 출력을 갖도록 제어되고, 제2 발광부에 포함된 각각의 LED가 1만큼의 (상대적) 출력을 갖도록 제어될 수 있으며, 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에 포함된 모든 LED가 동시에 온/오프/디밍 제어되도록 구성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 4, in the above mode, the control unit 140 controls each LED included in the first light emitting unit to have a (relative) output of 2 by the PWM method, and the second light emits. Each LED included in the unit can be controlled to have a (relative) output of 1, and all LEDs included in the first and second light emitting units can be configured to be controlled on/off/dimming at the same time. .
본 발명의 일실시예에 따른 발광 유닛(130)에서, 상기 620nm 파장 방사 LED, 660nm 파장 방사 LED는 각각 하나의 표면실장형(Surface Mount Device, SMD) 칩(chip) 형태로 이뤄질 수 있으며, 다수개의 칩이 띠 형상을 갖는 하나의 LED 모듈을 형성하는 형태로 구성될 수도 있다. 또한 상기 각각의 LED는 볼 전구 타입 또는 모듈 타입으로 이뤄질 수도 있다.In the light emitting unit 130 according to an embodiment of the present invention, the 620nm wavelength emitting LED and the 660nm wavelength emitting LED may each be formed in the form of a single surface mount device (SMD) chip, and may be configured as a plurality of The chips may be configured to form one LED module having a strip shape. Additionally, each of the LEDs may be of a ball bulb type or module type.
예를 들어, 상기 620nm 파장 방사 LED는 620nm에서 최대값을 갖는 파장을 방사하도록 구성되며, 상기 660nm 파장 방사 LED는 660nm에서 최대값을 갖는 파장을 방사하도록 구성된다. For example, the 620 nm wavelength emitting LED is configured to emit a wavelength that has a maximum at 620 nm, and the 660 nm wavelength emitting LED is configured to emit a wavelength that has a maximum at 660 nm.
또 다른 실시예에 따른 본 발명에서, 상기 발광 유닛(130)은 2 이상의 제1 발광부를 포함하며, 각각의 제1 발광부의 620nm 파장 방사 LED 및 660nm 파장 방사 LED는 하나의 청색영역 파장 방사 LED에 각각 서로 다른 양의 적색 형광체를 도포하여 형성되거나 bare chip 방식으로 형성될 수 있다.In the present invention according to another embodiment, the light emitting unit 130 includes two or more first light emitting units, and each of the first light emitting units' 620 nm wavelength emitting LED and 660 nm wavelength emitting LED is connected to one blue region wavelength emitting LED. They can be formed by applying different amounts of red phosphor or can be formed using a bare chip method.
일예로, 상기 620nm 파장 방사 LED는 청색 LED에 소량의 green, yellow 내지는 red 발광 형광체를 도포하여 구현될 수 있다.For example, the 620nm wavelength-emitting LED can be implemented by applying a small amount of green, yellow, or red phosphor to a blue LED.
상기 형광체는 LED로부터 방사(방출)된 광을 흡수하여 다른 파장의 빛으로 방출(발광)하는 역할을 하는 물질이다.The phosphor is a material that absorbs the light emitted from the LED and emits it as light of a different wavelength.
예를 들어, 청색 LED에 적색 형광체를 도포하는 경우, 청색 LED에서 방사되는 청색영역 파장의 빛과 이에 의해 여기된 형광 물질이 방출하는 적색영역 파장의 빛이 조합되어 다른 파장의 청색이나 또 다른 색(예, 백색, 적색 등)을 만들어낼 수 있게 된다.For example, when applying a red phosphor to a blue LED, the light in the blue region wavelength emitted from the blue LED and the light in the red region emitted by the excited fluorescent material are combined to produce blue of a different wavelength or another color. (e.g. white, red, etc.) can be produced.
상기 형광체는 광학적으로 활성화된 요소를 도핑한 무기물 수용체 물질로 구성된 무기화합물로서 1 내지 수십 ㎛의 크기를 갖는 분말입자로 이뤄진다.The phosphor is an inorganic compound composed of an inorganic receptor material doped with an optically active element and is made of powder particles with a size of 1 to several tens of μm.
본 발명의 일실시예에 따른 적색 형광체는 여러 공지의 적색 발광형광체 중 어느 하나로 이뤄질 수 있으며, 일예로 SiO2, KMnO4, HF, H2O2 화합물을 사용하여 합성한 K2SiF6:Mn4+ 또는 M2Si5N8(M=Ca, Sr, Ba), (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2+ 등의 무기물계 형광체일 수 있다. 이때 상기 적색 형광체가 도포되는 청색영역 파장 방사 LED는 공지의 청색광 LED일 수 있으며, 일예로 청색광을 방사하는 GaN LED일 수 있다.The red phosphor according to an embodiment of the present invention may be made of any one of several known red light-emitting phosphors, for example, K2SiF6:Mn4+ or M2Si5N8 (M=Ca, Sr) synthesized using SiO2, KMnO4, HF, H2O2 compounds. , Ba), (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2+, etc. may be inorganic phosphors. At this time, the blue region wavelength emitting LED to which the red phosphor is applied may be a known blue light LED, for example, a GaN LED that emits blue light.
이러한 다양한 파장을 갖는 LED를 PWM 구동에 의해 발광하도록 함으로써 각각의 해충퇴치 단계에서 시기에 적합한 최적의 광스펙트럼을 제공할 수 있게 된다.By allowing LEDs with these various wavelengths to emit light through PWM driving, it is possible to provide an optimal light spectrum suitable for each stage of pest control.
상기 형광체의 도포는 가장 널리 이용되는 Slurry 방식이나 LED 모든 표면을 균일하게 도포하는 conformal 방식 또는 Remote 방식 등에 의해 이뤄질 수 있다.The application of the phosphor can be done by the most widely used slurry method, a conformal method that applies uniformly to all surfaces of the LED, or a remote method.
또 다른 예로, 상기 620nm 파장 방사 LED 또는 660nm 파장 방사 LED는 근자외선 파장(예, 320 내지 390 nm)을 방사하는 UV LED에 각각 청색 형광체 또는 적색 형광체를 도포하거나 청색 형광체, 적색 형광체 및 녹색 형광체를 서로 다른 비율로 조합하여 도포함으로써 형성될 수도 있다.As another example, the 620 nm wavelength emitting LED or the 660 nm wavelength emitting LED is applied by applying a blue phosphor or a red phosphor, respectively, to a UV LED that emits a near-ultraviolet wavelength (e.g., 320 to 390 nm), or by applying a blue phosphor, a red phosphor, and a green phosphor. It can also be formed by applying them in combination at different ratios.
본 발명의 일실시예에 따른 해충퇴치용 LED 조명장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 해충퇴치의 상태를 촬영하여 이미지를 수집하는 카메라 모듈(160)을 더 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the LED lighting device 100 for pest extermination according to an embodiment of the present invention further includes a camera module 160 that collects images by photographing the state of pest extermination. .
상기 제어부(140)는 상기 카메라 모듈(160)에서 수집한 해충퇴치의 상태 이미지에 기초하여 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부를 제어한다.The control unit 140 controls the first or second light emitting unit based on the status image of pest extermination collected by the camera module 160.
일예로, 상기 카메라 모듈(160)은 해충퇴치 영역을 중심으로 방제 상태를 촬영하여 이미지를 수집한다.For example, the camera module 160 collects images by photographing the pest control status centered on the pest extermination area.
상기 제어부(140)는 상기 카메라 모듈(160)로부터 수집된 이미지를 분석하여 해충퇴치 상태를 판단할 수 있으며, 상기 제1 발광부 및 제2 발광부를 온/오프제어하여 적절한 파장의 빛이 방사되도록 함으로써 해충퇴치 효과가 극대화 되도록 한다.The control unit 140 can determine the pest extermination status by analyzing the images collected from the camera module 160, and controls the first and second light emitters on/off so that light of an appropriate wavelength is emitted. This maximizes the pest extermination effect.
다른 예로, 상기 카메라 모듈(160)이 해충퇴치 상태를 촬영하여 이미지를 수집하는 경우, 상기 제어부(140)는 수집된 이미지를 분석하여 해충퇴치 상태를 판단할 수 있다.As another example, when the camera module 160 captures images of the pest extermination status, the control unit 140 may determine the pest extermination status by analyzing the collected images.
상기 카메라 모듈(160)의 해충퇴치의 상태 촬영에 의한 이미지 수집은 일정 주기(예, 매 시간마다)별로 자동으로 이뤄질 수 있으며, 해충퇴치 관리자 내지는 사용자가 이미지 수집 시기를 설정할 수도 있다.Image collection by photographing the pest extermination status of the camera module 160 may be automatically performed at certain intervals (e.g., every hour), and the pest extermination manager or user may set the image collection period.
다른 예로, 상기 카메라 모듈(160)은 해충퇴치 영역 중심으로 해충의 침입 여부를 촬영하여 이미지를 수집한다.As another example, the camera module 160 collects images by photographing whether or not pests have invaded the pest extermination area.
상기 제어부(140)는 미리 저장된 해충퇴치의 상태 이미지들 및 상기 수집된 해충퇴치 이미지를 분석하여 해충 여부를 판단하게 되며, 예를 들어 해충이 침입한 것으로 판단되는 경우 상기 제1 발광부와 제2 발광부에 포함된 620nm 파장 방사 LED 및 660nm 파장 방사 LED를 통합 제어하여 해충이 회피하도록 한다.The control unit 140 determines whether pests exist by analyzing pre-stored pest extermination status images and the collected pest extermination images. For example, if it is determined that pests have invaded, the first light emitting unit and the second light emitting unit 140 The 620nm wavelength emitting LED and 660nm wavelength emitting LED included in the light emitting part are integrated and controlled to avoid pests.
대체로 해충은 400 내지 450 nm 파장 대역의 빛을 선호하며, 주로 580 내지 650 nm 파장 대역의 빛을 회피하려는 특성이 있다.In general, pests prefer light in the 400 to 450 nm wavelength band and have the characteristic of mainly avoiding light in the 580 to 650 nm wavelength band.
이러한 특성을 이용하여 황색광에 가까운 590 nm 영역의 파장 부터 방사하는 LED와 적색광에 가까운 660 nm 영역의 파장을 방사하는 LED를 함께 교차 실장함으로써 해충이 접근하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 각각의 파장의 방사는 전술한 적색 형광체를 적절히 도포하여 형성된 LED를 통해 이뤄질 수 있다.Using these characteristics, it is possible to prevent pests from approaching by cross-mounting LEDs that emit from a wavelength of 590 nm, which is close to yellow light, and LEDs that emit a wavelength of 660 nm, which is close to red light, together. Emission of each of these wavelengths can be achieved through LEDs formed by appropriately applying the above-described red phosphor.
본 발명의 일실시예에 따른 해충퇴치용 LED 조명장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 발광 유닛(130)에서 방사되는 빛의 파장을 검출하는 파장 검출 센서(170)를 더 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the LED lighting device 100 for exterminating pests according to an embodiment of the present invention includes a wavelength detection sensor 170 that detects the wavelength of light emitted from the light emitting unit 130. ) further includes.
상기 제어부(140)는 상기 파장 검출 센서(170)에서 검출된 빛의 파장에 따라 상기 카메라 모듈(160)에서 수집한 해충퇴치의 상태 이미지를 보정한다.The control unit 140 corrects the status image of pest extermination collected by the camera module 160 according to the wavelength of light detected by the wavelength detection sensor 170.
본 발명의 각각의 실시예에 따른 발광 유닛(130)은 백색광이 아닌 특정한 색을 갖는 파장이 해충퇴치 영역에 방사되므로, 상기 카메라 모듈(160)에 의해 촬영되고 수집된 이미지가 해충퇴치의 정확한 상태를 나타내지 못하게 된다.The light emitting unit 130 according to each embodiment of the present invention radiates a wavelength having a specific color, rather than white light, to the pest extermination area, so the images captured and collected by the camera module 160 are accurate for the pest extermination status. cannot be displayed.
따라서 상기 파장 검출 센서(170)에서 검출된 빛의 파장에 따라 상기 카메라 모듈(160)에서 수집한 해충퇴치의 상태 이미지를 보정하게 되면, 보정된 이미지를 통해 실제 해충퇴치 상태를 정확하게 파악할 수 있게 되며, 해충퇴치의 상태에 따른 적절한 발광 유닛(130)의 제어가 이뤄질 수 있다.Therefore, if the image of the state of pest extermination collected by the camera module 160 is corrected according to the wavelength of light detected by the wavelength detection sensor 170, the actual state of pest extermination can be accurately determined through the corrected image. , appropriate control of the light emitting unit 130 can be achieved according to the status of pest extermination.
본 발명의 일실시예에 따른 해충퇴치용 LED 조명장치(100)는, 해충퇴치 공간의 온도를 측정하는 온도 센서(180)를 더 포함한다.The LED lighting device 100 for pest extermination according to an embodiment of the present invention further includes a temperature sensor 180 that measures the temperature of the pest extermination space.
상기 제어부(140)는 상기 온도 센서(180)에서 측정된 온도에 기초하여 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부를 제어한다.The control unit 140 controls the first or second light emitting unit based on the temperature measured by the temperature sensor 180.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 제1 내지는 제2 발광부의 구동 제어시 내부 온도와 연동되어 제어되도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, when controlling the operation of the first or second light emitting units according to an embodiment of the present invention, it is desirable to control the operation in conjunction with the internal temperature.
상기 카메라 모듈(160), 파장 검출 센서(170) 및 온도 센서(180)에 의한 센싱과 제어부(140)에 의한 토마토 해충퇴치의 상태에 따른 제1 발광부 및 제2 발광부의 제어가 자동적으로 이뤄질 수 있으므로, 안정적인 해충퇴치 과정이 이뤄지게 된다.Sensing by the camera module 160, wavelength detection sensor 170, and temperature sensor 180 and control of the first light emitting unit and the second light emitting unit according to the state of tomato pest extermination by the control unit 140 are automatically performed. Therefore, a stable pest extermination process can be achieved.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 발광 유닛(130)의 방사측 단부에 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에서 방사되는 파장(빛)이 해충퇴치 영역 범위내로만 도달하도록 하는 집광렌즈(190)를 더 포함한다.The present invention according to another embodiment is a condenser lens that allows the wavelength (light) emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit to reach the radiating end of the light emitting unit 130 only within the range of the pest extermination area. It further includes (190).
상기 집광렌즈(190)는 해충퇴치 영역의 형태에 따라 형태가 변경될 수 있으며, 일예로 캠핑 텐트 내부의 일반적인 형태의 직사각형 형태에 맞게 구성하여 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에서 방사되는 빛이 해충퇴치 영역 내부로만 방사되도록 제어된다.The shape of the condenser lens 190 can be changed depending on the shape of the pest extermination area. For example, it is configured to fit the general rectangular shape inside a camping tent so that the light emitted from the first and second light emitters is used. It is controlled to radiate only inside the pest extermination area.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 하기의 청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to specific examples, but the examples are merely examples to make the present invention easier to understand, so substitutions, additions, and modifications may be made without departing from the technical spirit of the present invention. The embodiments will also be said to fall within the scope of protection of the present invention as defined by the following claims.
100: 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치
130: 발광 유닛
110: 제1 발광부
120: 제2 발광부
140: 제어부
160: 카메라 모듈
170: 파장 검출 센서
180: 온도 센서
190: 집광렌즈100: Spectrum variable LED lighting device for medicinal hemp cultivation
130: light emitting unit
110: first light emitting unit
120: second light emitting unit
140: control unit
160: Camera module
170: Wavelength detection sensor
180: temperature sensor
190: condenser lens
Claims (8)
상기 발광 유닛을 제어하여 해충퇴치 영역을 관리하되, 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부에 포함된 각각의 LED가 미리 설정된 해충퇴치 모드에 기초하여 온/오프/디밍되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
a light emitting unit composed of a first light emitting unit and a second light emitting unit each made of a 620nm wavelength emitting LED and a 660nm wavelength emitting LED; and
A control unit that manages the pest extermination area by controlling the light emitting unit and controls each LED included in the first or second light emitting unit to be turned on/off/dimmed based on a preset pest extermination mode. A spectrum-variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis, characterized by:
상기 미리 설정된 해충퇴치 모드는 사용자가 직접 프로그램으로 자동 제어하여 이뤄지며,
상기 모드는 상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 모든 LED가 동시에 온/오프/디밍되도록 제어되거나,
상기 제1 발광부와 제2 발광부의 모든 LED가 각각 동시에 또는 순차적으로 온/오프/제어되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
According to paragraph 1,
The preset pest extermination mode is automatically controlled by the user through a program,
The mode is controlled so that all LEDs of the first light emitting unit and the second light emitting unit are turned on/off/dimmed at the same time, or
A spectrum variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis, characterized in that all LEDs of the first light emitting unit and the second light emitting unit are controlled to be turned on/off/controlled simultaneously or sequentially, respectively.
상기 제1 발광부 또는 제2 발광부는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
According to paragraph 1,
A spectrum variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis, characterized in that the first light emitting unit or the second light emitting unit is controlled by a PWM (Pulse Width Modulation) method.
상기 발광 유닛은 2 이상의 제1 발광부를 포함하며,
각각의 제1 발광부의 620nm 파장 방사 LED 및 660nm 파장 방사 LED는 하나의 청색영역 파장 방사 LED에 각각 서로 다른 양의 적색 형광체를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
According to paragraph 1,
The light emitting unit includes two or more first light emitting units,
A spectrum-variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis, characterized in that the 620nm wavelength emission LED and the 660nm wavelength emission LED of each first light emitting part are formed by applying different amounts of red phosphor to one blue region wavelength emission LED. .
해충퇴치의 상태를 촬영하여 이미지를 수집하는 카메라 모듈;을 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 카메라 모듈에서 수집한 해충퇴치의 상태 이미지에 기초하여 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
According to paragraph 1,
It further includes a camera module that collects images by photographing the state of pest extermination,
The control unit controls the first light emitting unit or the second light emitting unit based on the status image of pest extermination collected by the camera module.
상기 발광 유닛에서 방사되는 빛의 파장을 검출하는 파장 검출 센서;를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 파장 검출 센서에서 검출된 빛의 파장에 따라 상기 카메라 모듈에서 수집한 해충퇴치의 상태 이미지를 보정하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
According to clause 5,
It further includes a wavelength detection sensor that detects the wavelength of light emitted from the light emitting unit,
The control unit is a spectrum variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis, characterized in that it corrects the status image of pest extermination collected by the camera module according to the wavelength of light detected by the wavelength detection sensor.
해충퇴치 공간의 온도를 측정하는 온도 센서;를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 온도 센서에서 측정된 온도에 기초하여 상기 제1 발광부 또는 제2 발광부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
According to paragraph 1,
It further includes a temperature sensor that measures the temperature of the pest extermination space,
The control unit is a spectrum variable LED lighting device for cultivating medicinal cannabis, characterized in that it controls the first light emitting unit or the second light emitting unit based on the temperature measured by the temperature sensor.
상기 발광 유닛의 방사측 단부에 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에서 방사되는 빛이 해충퇴치 영역 범위내로만 도달하도록 하는 집광렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 가변형 의약용 대마 햄프 재배용 LED 조명장치.
According to paragraph 1,
Spectrum variable medicinal hemp cultivation, characterized in that it further comprises a condenser lens at the radiating end of the light emitting unit that allows the light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit to reach only within the range of the pest extermination area. LED lighting device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220037023A KR20230138992A (en) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | Spectrum variable LED lighting device for medical cannabis hemp cultivation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220037023A KR20230138992A (en) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | Spectrum variable LED lighting device for medical cannabis hemp cultivation |
Publications (1)
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