KR102143177B1 - 시력보호용 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 시력보호용 조명장치는 조명장치에서 조사되는 백색광의 연색성을 향상시키고, 백색광에 포함된 청색광을 줄여 인체 악영향을 줄이고, 현재 조사되고 있는 백색광에 포함된 청색광 양과 연색성이 시력보호가 가능한 범주내가 되도록 자동으로 조절하는 발명에 관한 것이다.

Description

시력보호용 조명장치{A light device for sight protection}

본 발명은 시력보호용 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명장치에서 조사되는 백색광의 연색성을 향상시키고, 백색광에 포함된 청색광을 줄여 인체 악영향을 줄이고, 현재 조사되고 있는 백색광에 포함된 청색광 양과 연색성이 시력보호가 가능한 범주내가 되도록 자동으로 조절하는 기술에 관한 것이다.

현대사회는 나날이 기술이 발달하면서 우리 생활도 편리하고 윤택해지고 있으며, 과거에 비교해서 삶의 질 향상에 초점을 둔 많은 생활기술들이 개발되어 발전되고 있다.

일반적으로 가정이나 사무실, 오피스텔 등의 주거 또는 사무공간에는 실내공간을 조명하기 위한 조명등이 설치되어 있으며, 이러한 조명등은 주거문화의 다변화 및 고급화 추세에 따라 조명빛을 조사하는 기능뿐만 아니라 설치된 실내의 장식성을 높이기 위한 인테리어 소재로도 사용되고 있는 추세이다.

특히, 최근에 조명등의 광원으로 LED(Light Emitting Diode)가 널리 사용되고 있으며, LED를 광원을 하는 LED 조명장치는 형광등, 백열전구에 비하여 수명이 장기간 지속될 뿐만 아니라 전력 소모가 적고 저열로 인한 화재 위험성이 적은 장점이 있어 형광등, 백열전구이 적용된 조명장치들을 대체하고 있는 실정이다.

한편, LED 조명장치에서 발광하는 백색광은 상당히 많은 청색광 성분을 포함하고 있다. 높은 청색광 성분은 LED 조명장치의 연색성(演色性, CRI color rendering)이 형광등, 백열전구에 비해 저하되는 원인이 되며, 특히 청색광 파장은 사람의 눈에 피로도가 쌓이고 황반 변성과 같은 질환의 원인이 되어 결과적으로 시력에 악영향을 끼치게 된다.

인공조명에 있어서 연색성이란 자연광처럼 사람이 가장 편안함을 느끼는 정도를 나타내는 것으로 자연광인 태양광을 기준 100으로 할 때, 연색지수가 90~100는 1A 등급, 80~89는 1B 등급, 70~79는 2A 등급, 60~69는 2B 등급, 40~59는 3등급으로 구분되고 있으며, 100에 가까울수록 연색성이 우수한 것이다.

자연광인 태양광의 경우에는 적색이 가장 높고 다음에 녹색, 청색 순인데 비해, 인공조명인 백색 LED 조명장치의 분광분포도를 보면 청색이 가장 높고 녹색, 적색 순으로 나타나는데, LED 조명장치의 단점은 사람의 시력에 악영향을 끼치는 청색이 가장 높다는 점이다.

또한, 인공조명인 백색 LED 조명장치의의 연색지수는 83 정도로 1B 등급에 해당되지만, 형광등의 95, 백열등의 99 연색지수에 비하면 부족한 편이다.

따라서 상기와 같은 백색 LED 조명장치의 단점인 높은 청색광 분포를 저감시키기 위해, 종래에는 백색 LED에 인접한 주변에 적색 LED와 녹색 LED를 추가로 설치하여 청색광의 분포를 저감시켰다.

그러나 종래의 기술(백색 LED에 인접한 주변에 단순히 적색 LED와 녹색 LED를 추가로 설치하는 기술)로는 백색광에 포함된 청색광 성분을 충분히 낮추는 것과 연색성 향상에 한계가 있어 왔다.

따라서 본 발명에서는 종래 기술의 단점을 개선하여 효과적으로 청색광을 저감시키는 것뿐만 아니라 연색생도 높여 시력을 보호하는 기술을 제안하게 된 것이다.

다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0043168호 백색광 엘이디를 이용한 조명기구 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1495330호 ＲＧＢ(레드-그린-블루) 라이팅 시스템들에서의 니트라이드계 레드광-방출 형광체들 3. 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0013511호 발광소자 패키지 및 조명장치

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명은 조명장치에서 조사되는 백색광의 연색성을 향상시키고, 청색광을 줄여 청색광이 인체에 미치는 악영향(시력 저하)을 줄이도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 현재 조사되고 있는 백색광에 포함된 청색광 양과 연색성이 시력보호가 가능한 범주내가 되도록 자동으로 조절되도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시력보호용 조명장치는,

각 구성들이 설치되는 공간을 제공하는 4각 형상의 몸체부(100)와;

상기 몸체부(100) 내측 측면 둘레에 설치되어 백색광을 발광하는 백색광 LED 모듈(200)과;

상기 백색광 LED 모듈(200)이 설치되지 않는 몸체부(100) 내측 측면 둘레에 설치되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광의 연색성을 향상시키고, 백색광에 포함된 청색광을 저감시키기 위한 저감용 광을 발광하는 청색광 저감 LED 모듈(300)과;

상기 몸체부(100) 내측 중앙에 설치되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광과 청색광 저감 LED 모듈(300)에서 발광한 저감용 광을 수광 혼합시켜, 연색성이 향상되고 청색광이 저감된 백색광인 혼합광이 형성되도록 일정 두께를 갖는 도광 재질의 광 믹싱부(400)와;

상기 광 믹싱부(400) 상측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백색광인 혼합광을 하측으로 반사시키는 반사시트(500)와;

상기 광 믹싱부(400) 하측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백생광인 혼합광을 하측 방향으로 확산시키는 확산판(600)과;

상기 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)의 점등 제어를 위해 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)로의 전원 공급을 제어하는 제어부(700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 조명장치에서 조사되는 백색광의 연색성을 향상시키고, 청색광을 줄여 청색광이 인체에 미치는 악영향을 줄이기 때문에, 시력을 보호하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 현재 조사되고 있는 백색광에 포함된 청색광 양과 연색성이 시력보호가 가능한 범주내가 되도록 자동으로 조절되기 때문에 항상 시력보호가 가능한 범주내로 백색광 조명이 제어되는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 구성 블록도
도 3은 본 발명의 분해도
도 4는 본 발명의 백색광 LED 모듈
도 5는 본 발명의 청색광 저감 LED 모듈 단층 구조 예시도,
도 6은 본 발명의 청색광 저감 LED 모듈 다층 구조 예시도1
도 7은 본 발명의 청색광 저감 LED 모듈 다층 구조 예시도2
도 8은 본 발명의 조명장치 단면도 1
도 9는 태양광과 백색광 LED 분광분포도
도 10은 시험성적서 1
도 11은 시험성적서 2
도 12는 시험성적서 3
도 13은 본 발명의 청색광 저감 LED 모듈의 기본 점등군과 보조 점등군 예시도
도 14는 본 발명의 조명장치 단면도 2

본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 시력보호용 조명장치(이하 '조명장치')는 조명장치(10)에서 조사되는 백색광의 연색성 향상과 백색광에 포함된 청색광을 줄여 청색광이 인체에 미치는 악영향(시력저하)을 감소하도록 하는 발명이다.

즉, 본 발명의 조명장치(10)는 LED 조명장치의 단점인 연색성 저하를 방지하고 특히 청색광을 저감시키기 때문에 청색광에 의한 눈 피로도를 저감시켜 시력 보호가 가능하도록 하는 발명이다.

본 발명의 조명장치(10)는, 도 2와 같이, 몸체부(100), 백색광 LED 모듈(200), 청색광 저감 LED 모듈(300), 광 믹싱부(400), 반사시트(500), 확산판(600), 제어부(700)를 기본적으로 포함하여 구성되고, 추가적으로 분광 검출센서(800)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 시력보호용 조명장치는,

각 구성들이 설치되는 공간을 제공하는 4각 형상의 몸체부(100)와;

상기 몸체부(100) 내측 측면 둘레에 설치되어 백색광을 발광하는 백색광 LED 모듈(200)과;

상기 백색광 LED 모듈(200)이 설치되지 않는 몸체부(100) 내측 측면 둘레에 설치되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광의 연색성을 향상시키고, 백색광에 포함된 청색광을 저감시키기 위한 저감용 광을 발광하는 청색광 저감 LED 모듈(300)과;

상기 몸체부(100) 내측 중앙에 설치되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광과 청색광 저감 LED 모듈(300)에서 발광한 저감용 광을 수광 혼합시켜, 연색성이 향상되고 청색광이 저감된 백색광인 혼합광이 형성되도록 일정 두께를 갖는 도광 재질의 광 믹싱부(400)와;

상기 광 믹싱부(400) 상측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백색광인 혼합광을 하측으로 반사시키는 반사시트(500)와;

상기 광 믹싱부(400) 하측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백생광인 혼합광을 하측 방향으로 확산시키는 확산판(600)과;

상기 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)의 점등 제어를 위해 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)로의 전원 공급을 제어하는 제어부(700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면, 상기 몸체부(100)는 일정 크기와 공간을 가지도록 4각 형상으로 형성되어 본 발명의 조명장치(10)의 각 구성들이 설치되는 공간을 제공하는 구성이다.

이때, 상기 몸체부(100)의 내측에 형성된 내부공간(101)에는 백색광 LED 모듈(200), 청색광 저감 LED 모듈(300), 광 믹싱부(400), 반사시트(500)가 설치되고, 몸체부(100)의 내측 또는 외측에 제어부(700)가 설치된다.

구체적으로, 상기 몸체부(100)의 내측 측면 둘레의 서로 대향되는 2개소에 백색광 LED 모듈(200)이 설치되고, 상기 백색광 LED 모듈(200)이 설치되지 않는 몸체부(100)의 내측 측면 둘레의 서로 대향되는 2개소에는 청색광 저감 LED모듈(300)이 각각 설치된다.

도 3, 4를 참조하면, 상기 백색광 LED 모듈(200)은 4각 형상의 몸체부(100) 내측에 형성된 내부공간(101) 측면 둘레의 서로 대향되는 2개소에 단층 또는 다층 구조로 설치되는 복수의 백색 LED(210)를 포함하고, 수평 방향으로 백색광을 발광시켜 백색광이 후술할 광 믹싱부(400) 측면으로 수광 되도록 하는 구성이다.

여기서, 상기 백색광 LED 모듈(200)은 도 4의 상측 그림과 같이 복수의 백색 LED(210)들이 단층 구조로 형성되는 것이 바람직하지만, 도 4의 하측 그림과 같이 다층 구조도 본 발명의 범주에 포함될 수 있음은 자명하며, 백색광 LED 모듈(200)이 발광한 백색광은 후술할 광 믹싱부(400) 측면으로 수광 되어 후술할 청색광 저감 LED모듈(300)에서 발광된 저감용 광과 혼합되어 연색성이 향상되고 백색광에 포함된 청색광 성분이 감소되어 하측 방향으로 조사되는 기본 조명 빛에 해당한다.

또한, 백색광 LED 모듈(200)을 다층 구조로 형성하는 경우, 백색광 LED 모듈(200)의 층수는 후술할 다층 구조인 청색광 저감 LED모듈(300)의 층수와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 청색광 저감 LED모듈(300)은 도 3과 같이 백색광 LED 모듈(200)이 설치되지 않는 4각 형상의 몸체부(100) 내측 측면 둘레의 서로 대향되는 2개소에 설치되어 수평 방향으로 저감용 광을 발광시켜 광 믹싱부(400) 측면으로 수광 되도록 하는 구성으로서, 청색광 저감 LED모듈(300)에서 발광되는 저감용 광은 후술할 광 믹싱부(400)에서 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광과 혼합되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광의 연색성을 향상시키고, 백색광에 포함된 청색광성분을 저감시키는 기능을 수행하게 된다.

상기 청색광 저감 LED모듈(300)은 복수의 백색 LED(310), 복수의 적색 LED(320), 복수의 녹색 LED(330)를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 청색광 저감 LED모듈(300)을 구성하는 복수의 백색 LED군(310)은 백색광을 발광하고, 복수의 적색 LED(320)는 적색광을 발광하고, 복수의 녹색 LED(330)는 녹색광을 각각 발광하게 된다.

상기 청색광 저감 LED모듈(300)은 도 5와 같이 단층 구조로 형성되는 것이 바람직하지만, 도 6과 같이 다층 구조도 본 발명의 범주에 포함될 수 있음은 자명하다.

또한, 청색광 저감 LED모듈(300)을 다층 구조로 형성하는 경우, 다층 구조인 청색광 저감 LED모듈(300)의 층수는 상술한 다층 구조인 백색광 LED 모듈(200)의 층수와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.

구체적으로 단층 또는 다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 각층은,

백색광을 발광하는 복수의 단위 백색 LED군(310)과,

상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 적색광을 발광하는 1개의 적색 LED(320)와,

상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 녹색광을 발광하는 1개의 녹색 LED(330)로 구성되고,

상기 적색 LED(320)와 녹색 LED(330)는 인접하도록 배치되고, 상기 단위 백색 LED군(310)은 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도면에는 단위 백색 LED군(310)이 3개의 백색 LED(311)로 구성되는 것으로 예시되어 있다.

즉, 단층 또는 다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 각층은 도 5, 6과 같이, 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되는 하나의 단위 백색 LED군(310)과 하나의 적색 LED(320)와 하나의 녹색 LED(330)가 순서적으로 반복 배치되어 청색광 저감 LED 모듈(300)을 구성한다.

한편, 도 6의 B 그림과 같이, 다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 각층에 배치되는 적색 LED(320)는 인접한 층에 있는 적색 LED(320)와 인접하지 않고, 각층에 배치되는 녹색 LED(330)는 인접한 층에 있는 녹색 LED(330)와 인접하지 않도록 배열 위치가 어긋나 배치되는 것을 특징으로 한다.

특히, 도 6의 B 그림과 같은 배열 구조에서 발광되는 저감용 광은 도 6의 A 그림과 같은 배열 구조에서 발광되는 저감용 광보다 백색광 LED 모듈(200)에서 발광되는 백생광에 대한 연색성 향상과 청색광 저감 효과가 더 크게 된다.

또 다른 실시예로서, 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)이 다층 구조로 형성되는 경우, 백색 LED와 적색 LED로 구성되는 제1층과 백색 LED와 녹색 LED로 구성되는 제2층으로만 다층 구조를 형성하거나 상기 제1, 2층이 반복 적층되어 다층 구조를 형성할 수 있다.

구체적으로, 도 7과 같이,

다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 제1층은,

백색광을 발광하는 복수의 단위 백색 LED군(310)과,

상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 적색광을 발광하는 2개의 적색 LED(320)로 구성되고,

다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 제2층은,

백색광을 발광하는 복수의 단위 백색 LED군(310)과,

상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 녹색광을 발광하는 2개의 녹색 LED(330)로 구성되며,

상기 단위 백색 LED군(310)은 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되고, 상기 다층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)은 제1, 2층만으로 구성되거나 인접한 제1, 2층이 반복 적층되어 다층 구조를 형성하는 것을 형성하는 것을 특징으로 한다.

즉, 다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)은 도 7의 A 그림과 같이, 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되는 하나의 단위 백색 LED군(310)과 2개의 적색 LED(320)가 순서적으로 반복 배치되는 제1 층과, 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되는 하나의 단위 백색 LED군(310)과 2개의 녹색 LED(330)가 순서적으로 반복 배치되는 제2 층으로 다층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)을 구성하거나 상기 제1,2층이 반복 적층되어 다층 구조를 형성할 수 있다.

한편, 도 7의 B 그림과 같이, 다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 제1층에 배치되는 적색 LED(320)는 인접한 제2층에 있는 녹색 LED(330)와 인접하지 않도록 배열 위치가 어긋나 배치되어 다층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)을 구성할 수도 있다.

도 7의 B 그림과 같은 배열 구조에서 발광되는 저감용 광은 도 7의 A 그림과 같은 배열 구조에서 발광되는 저감용 광보다 백색광 LED 모듈(200)에서 발광되는 백생광에 대한 연색성 향상과 청색광 저감 효과가 더 크게 된다.

도 3, 8을 참조하면, 상기 광 믹싱부(400)는 일정 두께를 갖는 도광 재질로 형성되고, 몸체부(100) 내측 중앙에 설치되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광과 청색광 저감 LED 모듈(300)에서 발광한 저감용 광을 수광 혼합시켜, 연색성이 향상되고 청색광이 저감된 백색광인 혼합광이 형성되도록 하는 구성이다.

도 3, 8을 참조하면, 상기 반사시트(500)는 광 믹싱부(400) 상측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백색광인 혼합광 중 광 믹싱부(400) 상측으로 향하는 혼합광을 하측으로 반사시키는 구성이다.

또한, 도 3, 8을 참조하면, 상기 확산판(600)은 광 믹싱부(400) 하측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백생광인 혼합광을 하측 방향으로 확산시키는 구성이다.

도 8을 참조하면, 상기 제어부(700)는 몸체부(100)의 내측 또는 외측에 설치되어(도 8에는 몸체부(100)의 내측에 설치되는 예시가 도시됨) 상기 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)의 점등 제어를 위해 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)로의 전원 공급을 제어하는 구성이다.

따라서 상술한 구조를 갖는 청색광 저감 LED모듈(300)에서 발광된 저감용 광은 광 믹싱부(400)에서 백색광 LED 모듈(200)에서 발광하는 백색광과 수광 혼합되면서, 백색광 LED 모듈(200)에서 발광하는 백색광의 연색성이 향상되고 백색광에 포함된 청색광 성분이 저감되어 확산판(600)을 통해 하측 방향으로 조명되기 때문에 청색광에 의한 눈 피로도를 저감시켜 시력보호가 가능하게 된다.

도 9의 A 그림은 자연광인 태양광의 분광 분포도이고, 도 9의 B 그림은 종래의 백색 LED가 발광하는 백색광의 분광 분포도이다.

인위적 광인 조명광은 태양광과 유사한 분광 분포를 갖을 때, 자연광에 가까운 연색성을 갖는다. 인위적 광인 종래의 백색 LED가 발광하는 백색광의 분광 분포도인 도 9의 B 그림은 자연광인 태양광의 분광 분포도인 도 9의 A 그림과 비교해볼 때, R(빨강), G(녹색), B(청색) 광들의 분포 형상에 상당한 차이를 갖고 있어 백색 LED가 발광하는 백색광은 연색성이 그다지 좋지 않고, 특히 백색 LED가 발광하는 백색광에는 청색광(B)이 빨강광(R)이나 녹색광(G)에 비해 상당히 많이 포함되어 있는데, 이는 백색 LED가 청색 LED 기반으로 제조되기 때문이다.

그러나 백색 LED가 발광하는 백색광에 많은 양을 차지하고 있는 청색광은 시력에 악영향을 끼친다는 연구보고가 최근 제기되고 있다.

따라서 본 발명은 상술한 특징을 갖는 청색광 저감 LED모듈(300)을 구성함으로서, 최종적으로 조명되는 백색광의 연색성을 향상시키고 청색광 저감을 통해 시력 보호가 가능한 조명 장치를 구현하고자 하는 것이다.

본 출원인은 청색광 저감 LED모듈이 적용된 본 발명인 조명장치의 연색성 향상과 청색광 저감 효과를 확인하기 위한 시험을 진행하였으며 이하에서는 시험결과에 대해 상세히 설명한다. 시험은 공인기관인 한국조명ICT연구원을 통해 진행하였다.

시험예 1 : 종래의 백색 LED만으로 구성된 조명장치

시험예 2 : 종래의 백색 LED + 청색광 저감모듈 1로 구성된 조명장치

시험예 3 : 종래의 백색 LED + 청색광 저감모듈 2(본 발명의 청색광 저감모듈(300))로 구성된 조명장치

도 10은 상기 시험예 1에 대한 시험결과이고, 도 11은 상기 시험예 2에 대한 시험결과이고, 도 12는 상기 시험예 3에 대한 시험결과이다.

도 10에 도시된 시험결과는 시험예 1인 종래의 일반 백색 LED(200)만 적용된 조명장치에 대한 시험결과로서, 연색성은 83.3(자연광 100 기준)이고, 청색광이 약 136.5(Intensity/mW)임을 알 수 있다.

도 11에 도시된 시험결과는 시험예 2인 종래의 일반 백색 LED(200)에 R, G LED로만 구성된 청색광 저감모듈 1이 적용된 조명장치에 대한 시험결과이다.

시험예 2의 경우, 연색성은 83.8(자연광 100 기준)이고, 청색광이 약 108.48(Intensity/mW)임을 알 수 있어 시험예 1보다 청색광은 다소 저감되었으나 연색성에서는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

도 12에 도시된 시험결과는 시험예 3인 종래의 일반 백색 LED(200)에 본 발명의 청색광 저감모듈(300)이 적용된 조명장치에 대한 시험결과이다.

시험예 3의 경우, 연색성은 89.9(자연광 100 기준)이고, 청색광이 약 82.6(Intensity/mW)임을 알 수 있어 시험예 1,2보다 청색광이 상당히 저감되고 연색성도 상당히 개선됨을 확인할 수 있다.

상기 시험결과를 정리하면, 백색 LED(200)와 상술한 특징을 갖는 청색광 저감 LED모듈(300)이 적용된 본 발명인 조명장치는 백색광의 연색성이 상당히 개선되어 자연광인 태양광에 좀 더 가깝게 되고, 특히 시력에 악영향을 끼치는 청색광이 상당히 저감되어 현저한 시력 보호 효과를 제공할 수 있는 발명임을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 조명장치(10)를 통해 하측 방향으로 조사되는 백색광(광 믹싱부에서 생성된 혼합광 의미함)의 연색성과 백색광에 포함된 청색광 양을 시력 보호에 필요한 범주내로 자동으로 조절할 필요성이 있으며 이를 위해, 본 발명의 조명장치(10)는 분광 검출센서(800)를 더 포함하여 구성된다.

상기 분광 검출센서(800)는 도 8과 같이 확산판(600)에 인접한 몸체부(100) 일측에 형성되어 확산판(600)을 통해 하측 방향으로 확산되는 백색광에 포함된 적색광 성분과 녹색광 성분과 청색광 성분을 검출하여 제어부(700)로 제공하고, 제어부(700)는 제공된 각 광 성분 검출량을 이용하여 청색광 저감 LED 모듈(300)의 점등을 제어하게 된다.

이 경우, 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)을 구성하는 LED들은 도 13과 같이, 전원 공급 시 기본적으로 점등되는 기본 점등군과 제어부(700)의 제어에 따라 추가로 점등되는 복수의 보조 점등군으로 구분된다.

도 13의 A에는 단층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)의 기본 점등군과 보조 점등군의 예시가 도시되어 있고, 도 13의 B, C에는 다층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)의 기본 점등군과 보조 점등군의 예시가 도시되어 있다.

이때, 상기 제어부(700)는 분광 검출센서(800)의 검출 결과에 따라 추가로 점등시킬 보조 점등군을 결정하고, 결정된 보조 점등군이 추가로 점등되도록 해당 보조 점등군을 구성하는 LED들로 전원을 공급하는 것이다.

즉, 상기 제어부(700)는 분광 검출센서(800)의 검출 결과에 따라, 확산판(600)을 통해 하측 방향으로 조사되는 백색광에 포함된 청색광 성분이 적색광 성분과 녹색광 성분 대비 설정된 비율 이상인 경우, 보조 점등군을 추가로 점등시키는 것으로 결정하되, 적색광 성분과 녹색광 성분에 대한 청색광 성분의 초과 비율에 따라 점등시킬 보조 점등군 개수를 결정하는 것이다.

단층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)의 경우 도 13의 A 그림을 예를 들면, 기본 점등군이 점등된 상태에서 상기 제어부(700)는 적색광 성분과 녹색광 성분에 대한 청색광 성분의 초과 비율에 따라 청색광 저감 LED 모듈(300)의 제1 보조 점등군만을 추가로 점등시키거나, 제1, 2 보조 점등군이 추가로 점등되도록 전원의 공급을 제어하는 것이다.

또한, 다층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)의 경우 도 13의 B, C 그림을 예를 들면, 기본 점등군이 점등된 상태에서 상기 제어부(700)는 적색광 성분과 녹색광 성분에 대한 청색광 성분의 초과 비율에 따라 청색광 저감 LED 모듈(300)의 제1 보조 점등군 만을 추가로 점등시키거나, 제1,2 보조 점등군이 추가로 점등되도록 전원의 공급을 제어하는 것이다.

따라서 현재 조명되고 있는 백색광속의 적색광 성분과 녹색광 성분에 대한 청색광 성분의 초과 비율에 관한 분광 검출센서(800)의 검출 결과에 따라 상기와 같은 제어부(700)의 전원공급 제어에 따라 청색광 저감 LED 모듈(300)의 기본 점등군 이외에 보조 점등군들을 추가로 점등시켜 현재 조명되고 있는 백색광에 포함된 청색광 양과 연색성이 시력보호가 가능한 범주내가 되도록 자동으로 조절할 수 있게 되는 것이다.

한편, 또 다른 실시예로 본 발명의 조명장치는 무드조명부(900)와 제2 무드조명부(1000)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이를 위해, 상기 몸체부(100)에는,

후면 둘레에 일정 깊이로 형성되어 무드조명부(900)가 설치되는 공간을 제공하는 조명 설치홈(110)과,

상기 조명 설치홈(110)에 설치되는 무드조명부(900)와 천장이 일정 거리 이격되도록 하기 위해 조명 설치홈(110) 주변에서 일정 높이로 돌출 형성되는 단턱부(120)와,

상기 단턱부(120) 측면에 일정 깊이로 형성되어 제2 무드조명부(1000)가 설치되는 공간을 제공하는 제2 조명 설치홈(130)이 형성된다.

도 14를 참조하면, 상기 무드조명부(900)는 몸체부(100)의 후면(천장측)에 형성되어, 몸체부(100) 후면인 천장을 향해 무드용 조명빛을 조사하는 구성으로서, 구체적으로는 몸체부(100)의 후면 둘레에 일정 깊이로 형성된 조명 설치홈(110)에 형성된다. 상기 무드조명부(900)는 제1 회로기판(910), 제1 확산패널(920)을 포함하여 구성된다.

도 14의 상단 확대도를 참조하면, 상기 제1 회로기판(910)은 제어부(700)의 전원 공급에 따라 점등되어 조명빛을 발생시키는 제1 광원(911)이 형성되는 구성이다.

제1 회로기판(910)은 몸체부(100)의 후면 둘레를 따라 형성된 조명 설치홈(110) 내부에 안착된 상태로 형성된다.

제1 회로기판(910)상에 형성되는 제1광원(911)은 제어부(700)의 제어에 따라공급 받는 전원에 의해 점등되는 LED 램프로서 백색광이 아닌 무드 조명을 위한 다양한 칼라의 색광을 발광하는 LED 램프인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 확산패널(920)은 제1광원(911)에서 발생된 무드용 조명빛을 천장면으로 확산시키기 위한 구성으로서, 조명 설치홈(110) 개구부를 덮도록 형성된다.

상기 단턱부(120) 측면에 일정 깊이로 형성되어 제2 무드조명부(1000)가 설치되는 공간을 제공하는 제2 조명 설치홈(130)이 형성되는데, 상기 제2 조명 설치홈(130)에 설치되는 제2 무드조명부(1000)는 제2 회로기판(1100)과 제2 확산패널(1200)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 14의 상단 확대도를 참조하면, 상기 제2 회로기판(1100)은 제어부(700)의 제어에 따라 점등되어 조명빛을 발생시키는 제2광원(1110)이 형성되는 구성이다.

제2 회로기판(1100)은 단턱부(120) 측면에 일정 깊이로 형성된 제2 조명 설치홈(130) 내부에 안착된 상태로 형성된다.

제2 회로기판(1100)상에 형성되는 제2광원(1110) 역시 제1광원(911)과 마찬가지로 제어부(700)의 제어에 따라 점등되는 다수의 LED 램프인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 확산패널(1200)은 제2광원(1110)에서 발생된 무드용 조명빛을 천장면 측면 방향으로 확산시키기 위한 구성으로서, 제2 조명 설치홈(130) 개구부를 덮도록 형성된다.

한편, 본 발명의 조명장치(10)에 있어서 제2 무드조명부(1000)는 무드조명부(900)와 서로 같은 색상으로 빛을 조사하거나 또는 서로 다른 색상의 빛을 조사하도록 할 수 있다.

이를 위해, 제2 무드조명부(1000)의 제2광원(1110)을 무드조명부(900)의 제1광원(911)과 동일 색상의 빛을 발생시키는 LED 램프로 구성하거나 서로 다른 색상의 빛을 발생시키는 LED 램프로 구성할 수 있다.

제어부(700)는 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)과는 별개로 무드조명부(900)와 제2 무드조명부(1000)에 대한 전원공급을 제어한다.

예를 들어, 외부 제어신호(사용자의 조작)에 따라 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)에만 전원 공급을 하게 되면, 조명장치 하측으로만 메인 조명이 조사되어 일반적인 생활 조명 효과를 연출하고, 무드조명부(900)에만 전원 공급을 하게 되면, 조명장치 후면의 천장 부분에 조명장치 형태의 조명이 조사되는 무드등 효과를 연출할 수 있고, 제2 무드조명부(1000)에만 전원 공급을 하게 되면, 천장면 전체에 조명이 조사되는 무드등 효과를 연출할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 조명장치
100 : 몸체부
200 : 백색광 LED 모듈
300 : 청색광 저감 LED 모듈
400 : 광 믹싱부
500 : 반사시트
600 : 확산판
700 : 제어부
800 : 분광 검출센서
900 : 무드조명부
1000 : 제2 무드조명부

Claims (9)

1. 연색성 향상과 청색광 저감 효과를 이용한 시력보호용 조명장치에 있어서,
   각 구성들이 설치되는 공간을 제공하는 4각 형상의 몸체부(100)와;
   상기 몸체부(100) 내측 측면 둘레에 설치되어 백색광을 발광하는 백색광 LED 모듈(200)과;
   상기 백색광 LED 모듈(200)이 설치되지 않는 몸체부(100) 내측 측면 둘레에 설치되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광의 연색성을 향상시키고, 백색광에 포함된 청색광을 저감시키기 위한 저감용 광을 발광하는 청색광 저감 LED 모듈(300)과;
   상기 몸체부(100) 내측 중앙에 설치되어 백색광 LED 모듈(200)에서 발광한 백색광과 청색광 저감 LED 모듈(300)에서 발광한 저감용 광을 수광 혼합시켜, 연색성이 향상되고 청색광이 저감된 백색광인 혼합광이 형성되도록 일정 두께를 갖는 도광 재질의 광 믹싱부(400)와;
   상기 광 믹싱부(400) 상측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백색광인 혼합광을 하측으로 반사시키는 반사시트(500)와;
   상기 광 믹싱부(400) 하측면에 형성되어 광 믹싱부(400)에서 형성된 백생광인 혼합광을 하측 방향으로 확산시키는 확산판(600)과;
   상기 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)의 점등 제어를 위해 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)로의 전원 공급을 제어하는 제어부(700)를 포함하되,
   
   상기 확산판(600)에 인접한 몸체부(100) 일측에 형성되어 확산판(600)을 통해 하측 방향으로 확산되는 백색광인 혼합광에 포함된 적색광 성분과 녹색광 성분과 청색광 성분을 검출하는 분광 검출센서(800)를 더 포함하고,
   상기 청색광 저감 LED 모듈(300)을 구성하는 LED들은 전원 공급 시, 기본적으로 점등되는 기본 점등군과 제어부(700)의 제어에 따라 추가로 점등되는 보조 점등군으로 구분되고,
   상기 제어부(700)는 분광 검출센서(800)의 검출 결과에 따라 추가로 점등시킬 보조 점등군을 결정하고, 결정된 보조 점등군이 추가로 점등되도록 해당 보조 점등군을 구성하는 LED들로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 백색광 LED 모듈(200)은,
   4각 형상의 몸체부(100) 내측 측면 둘레의 서로 대향되는 2개소에 설치되어 수평 방향으로 백색광을 발광시켜 백색광이 광 믹싱부(400) 측면으로 수광 되도록 하고,
   상기 청색광 저감 LED모듈(300)은,
   백색광 LED 모듈(200)이 설치되지 않는 4각 형상의 몸체부(100) 내측 측면 둘레의 서로 대향되는 2개소에 설치되어 수평 방향으로 저감용 광을 발광시켜 광 믹싱부(400) 측면으로 수광 되도록 하고,
   상기 백색광 LED 모듈(200)은 복수의 백색 LED(210)만을 포함하고,
   상기 청색광 저감 LED모듈(300)은 복수의 백색 LED(310), 복수의 적색 LED(320), 복수의 녹색 LED(330)를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)은 단층 구조로 형성되고,
   단층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)은,
   백색광을 발광하는 복수의 단위 백색 LED군(310)과,
   상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 적색광을 발광하는 1개의 적색 LED(320)와,
   상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 녹색광을 발광하는 1개의 녹색 LED(330)로 구성되고,
   상기 적색 LED(320)와 녹색 LED(330)는 인접하도록 배치되고,
   상기 단위 백색 LED군(310)은 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)은 다층 구조로 형성되고,
   다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 각층은,
   백색광을 발광하는 복수의 단위 백색 LED군(310)과,
   상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 적색광을 발광하는 1개의 적색 LED(320)와,
   상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 녹색광을 발광하는 1개의 녹색 LED(330)로 구성되고,
   상기 적색 LED(320)와 녹색 LED(330)는 인접하도록 배치되고,
   상기 단위 백색 LED군(310)은 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   각층에 배치되는 적색 LED(320)는 인접한 층에 있는 적색 LED(320)와 인접하지 않고, 각층에 배치되는 녹색 LED(330)는 인접한 층에 있는 녹색 LED(330)와 인접하지 않도록 배열 위치가 어긋나 배치되는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 백색광 LED 모듈(200)과 청색광 저감 LED 모듈(300)은 다층 구조로 형성되고,
   다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 제1층은,
   백색광을 발광하는 복수의 단위 백색 LED군(310)과,
   상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 적색광을 발광하는 2개의 적색 LED(320)로 구성되고,
   다층 구조인 상기 청색광 저감 LED 모듈(300)의 제2층은,
   백색광을 발광하는 복수의 단위 백색 LED군(310)과,
   상기 단위 백색 LED군(310) 사이사이에 형성되어 녹색광을 발광하는 2개의 녹색 LED(330)로 구성되며,
   상기 단위 백색 LED군(310)은 3개 또는 4개의 백색 LED(311)로 구성되고,
   상기 다층 구조인 청색광 저감 LED 모듈(300)은 제1, 2층만으로 구성되거나 제1, 2층이 반복 적층되어 다층 구조를 형성하는 것을 형성하는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   제1층에 배치되는 적색 LED(320)는 인접한 제2층에 있는 녹색 LED(330)와 인접하지 않도록 배열 위치가 어긋나 배치되는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.
   
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부(700)는,
   분광 검출센서(800)의 검출 결과를 통해, 확산판(600)을 통해 하측 방향으로 확산되는 백색광인 혼합광에 포함된 청색광 성분이 적색광 성분과 녹색광 성분 대비 설정된 비율 이상인 경우, 보조 점등군을 추가로 점등시키는 것으로 결정하되,
   적색광 성분과 녹색광 성분에 대한 청색광 성분의 초과 비율에 따라 점등시킬 보조 점등군 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 시력보호용 조명장치.

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