KR20110121306A - 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템 - Google Patents

엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 모듈본체와, 이 모듈본체에 적어도 하나 이상 설치되며 엘이디광을 발생시키는 엘이디가 적어도 하나 이상 구비된 엘이디커플러모듈과, 이 모듈본체의 내부에 설치되며 엘이디커플러모듈에서 발생 된 엘이디광을 집광하는 집광커플러가 구비된 엘이디모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템이 제공된다.

Description

엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템{LIGHTING SYSTEM USING A LED AND OPTICAL FIBER}
본 발명은 라이팅 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘이디와 광섬유를 이용하여 조명수단, 가로등, 신호등 또는 자외선 조사기, 머신비젼용 조명, 백열등 대체 LED등 다양한 용도로 효율적으로 사용할 수 있는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 관한 것이다.
일반적으로 광섬유 조명장치는 경관조명이나 장식조명, 수영장 조명, 전시장 조명 등으로 많이 활용된다. 광섬유 조명장치는 광을 발생시키는 하나의 광원장치(Illuminator)로부터 발생된 광을 인입구로 전달받아 각기 다른 광섬유에 광을 전송하고, 이 전송된 광은 광섬유의 사용목적과 조사특성, 길이 등의 기준에 따라 적합한 조명으로 사용된다. 이러한 광섬유 조명장치는 광원장치로부터 열을 제외하고 광만 전송할 뿐만 아니라 감전의 위험이 없어 수중 조명용으로 손쉽게 사용할 수 있어 습기가 많아 통상의 전기제품을 활용한 조명기기를 적용하지 못하는 곳 등에 많이 사용되고 있으며 사람의 유지보수가 어려운 곳에서도 사용된다.
상기와 같은 종래 기술에 따른 광섬유 조명장치는 광의 전송에 있어서 다색필터(Color Wheel Filter)를 채용하여 광원이 발생시키는 광의 색을 변환시켜주기도 하는데 이러한 색 변환을 위해 부가적인 기구물과 시간제어기 등의 부속물이 추가된다.
또한, 종래 기술에 따른 광섬유 조명장치에는 할로겐램프, 메탈할라이드 램프 등이 주 광원으로 사용되고 있다. 이러한 두 가지 광원의 특징은 순시점등이 잘 될 뿐만 아니라 색온도 특성이 뛰어나서 광섬유를 이용한 조명에 유리하기 때문이다. 또한, 다양한 색을 연출하기 위해서는 옵션으로 다색필터라는 기구물을 추가하여 색을 변동시켜 주기도 한다.
전술한 광섬유를 이용한 조명장치에 관련된 선행기술이 한국등록특허공보 제10-0784352호(2007.12.04) "광섬유 조명장치"에 개시되어 있다. 상기 선행기술은 하나의 LED 모듈과, 상기 LED 모듈을 작동시키기 위한 제어부와, 상기 LED 모듈에서 방출된 광을 전달시키기 위한 다수의 광섬유를 포함하고, 상기 LED 모듈에서 방출되는 광은 상기 광섬유에 의해 외부로 출사되도록 상기 하나의 LED 모듈의 출광부와 다수의 광섬유의 입광부는 서로 대응되도록 접하는 것을 특징으로 한다.
상기 선행기술은 광섬유 조명장치의 광원으로 LED 모듈을 사용하여 광섬유 조명장치의 구조를 간소화하여 부피 및 무게를 줄일 수 있는 이점이 있다. 다만, 엘이디광의 발전 용량에 한계가 있어 사용 한도가 제한적이므로 다양한 용도로 사용할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 고효율 및 고밀도의 엘이디광을 이용하여 다용한 용도로 사용할 수 있는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템과 관련된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 모듈본체와, 이 모듈본체에 적어도 하나 이상 설치되며 엘이디광을 발생시키는 엘이디가 적어도 하나 이상 구비된 엘이디커플러모듈과, 이 모듈본체의 내부에 설치되며 엘이디커플러모듈에서 발생 된 엘이디광을 집광하는 집광커플러가 구비된 엘이디모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템을 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 고효율 및 고밀도의 엘이디광을 이용하여 다용한 용도로 사용할 수 있는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 모듈본체에 설치되는 집광커플러에 의해서 엘이디유닛을 다수개로 설치할 경우 각각의 엘이디유닛에서 전달되는 엘이디광을 효율적으로 모을 수 있다.
셋째, 모듈본체에 설치되는 광스위치에 의해서 엘이디모듈에서 전달되는 엘이디광을 여러 갈래로 나눌 수 있어 다양한 용도로 사용할 수 있다.
넷째, 광스위치에 의해서 나눠진 광섬유를 광분배기에 의해서 다시 다수의 광섬유로 나눌 수 있어 분배 효율을 높일 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디와 광섬유을 이용한 라이팅시스템을 도시한 정단면도,
도 2 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 엘이디모듈을 도시한 정단면도,
도 3 은 도 2에 도시된 엘이디모듈에 채용된 엘이디커플러모듈의 정단면도,
도 4 는 도 3에 도시된 엘이디커플러모듈의 변형 실시예,
도 5 는 도 2에 도시된 엘이디모듈에 채용된 집광커플러를 도시한 정단면도,
도 6 은 도 2에 도시된 엘이디모듈에 채용된 광스위치를 도시한 정단면도,
도 7 은 도 6에 도시된 광스위치에 채용된 경로변경부재를 도시한 평면도,
도 8 은 도 6에 도시된 광스위치의 사용 상태도,
도 9 는 도 2에 도시된 엘이디모듈의 사용 상태도,
도 10 은 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 광분배기의 정단면도,
도 11 은 도 10에 도시된 광분배기에 채용된 광분배기몸체의 정단면도,
도 12 는 도 10에 도시된 광분배기에 채용된 분배기커버의 정단면도,
도 12과 도 14 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 조명수단을 도시한 정단면도,
도 15 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 가로등을 도시한 정단면도,
도 16 은 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 자외선 조사기를 도시한 정단면도,
도 17과 도 18 은 도 16에 도시된 자외선 조사기의 변형 실시예,
도 19 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 신호등을 도시한 정면도,
도 20 은 도 19에 도시된 신호등의 정단면도,
도 21 은 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템의 사용 상태도이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디와 광섬유을 이용한 라이팅시스템을 도시한 정단면도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 엘이디모듈을 도시한 정단면도이고, 도 3 은 도 2에 도시된 엘이디모듈에 채용된 엘이디커플러모듈의 정단면도이고, 도 4 는 도 3에 도시된 엘이디커플러모듈의 변형 실시예이고, 도 5 는 도 2에 도시된 엘이디모듈에 채용된 집광커플러를 도시한 정단면도이고, 도 6 은 도 2에 도시된 엘이디모듈에 채용된 광스위치를 도시한 정단면도이고, 도 7 은 도 6에 도시된 광스위치에 채용된 경로변경부재를 도시한 평면도이고, 도 8 은 도 6에 도시된 광스위치의 사용 상태도이고, 도 9 는 도 2에 도시된 엘이디모듈의 사용 상태도이고, 도 10 은 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 광분배기의 정단면도이고, 도 11 은 도 10에 도시된 광분배기에 채용된 광분배기몸체의 정단면도이고, 도 12 는 도 10에 도시된 광분배기에 채용된 분배기커버의 정단면도이고, 도 12과 도 14 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 조명수단을 도시한 정단면도이고, 도 15 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 가로등을 도시한 정단면도이고, 도 16 은 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 자외선 조사기를 도시한 정단면도이고, 도 17과 도 18 은 도 16에 도시된 자외선 조사기의 변형 실시예이고, 도 19 는 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템에 채용된 신호등을 도시한 정면도이고, 도 20 은 도 19에 도시된 신호등의 정단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템(1)은 엘이디모듈(10), 광스위치(20), 광분배기(30), 조명수단(40), 가로등(50), 자외선 조사기(60~80), 신호등(90), 제어부(100)를 포함한다.
엘이디모듈(10)은 날씨나 태양의 고도에 영향받음이 없이 피대상물에 일정한 양의 빛에너지를 공급하기 위해서 태양광에 인위적인 엘이디광을 부가하기 위한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 다수의 엘이디브래킷(11a)이 설치된 모듈본체(11)와, 상기 모듈본체(11)의 엘이디브래킷(11a)에 고정되며 엘이디광을 발생시키는 엘이디(12ca)가 구비된 엘이디커플러모듈(12)과, 상기 모듈본체(11)의 내부에 설치되며 엘이디커플러모듈(12)에서 발생된 엘이디광을 집광하는 집광커플러(13)로 구성된다.
상기 엘이디커플러모듈(12)은 도 2에 도시된 바와 같이 모듈본체(11)의 내부에 다수개가 설치되는 것이 바람직하며 엘이디브래킷(11a)에 바람직하게는 나사 결합되며 도 3에 도시된 바와 같이 상측에 엘이디수용홈(12aa)과 엘이디포커싱렌즈수용홈(12ab)이 순차적으로 형성되고 하측에 엘이디페룰수용홈(12ac)이 형성된 커플러모듈몸체(12a)와, 상기 엘이디포커싱렌즈수용홈(12ab)에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되며 엘이디(12ca)에서 발생되는 엘이디광이 광섬유(110)에 집중되도록 하는 엘이디포커싱렌즈(12b)와, 상기 커플러모듈몸체(12a)의 상측에 나사 또는 용접결합되는 엘이디유닛과, 상기 엘이디페룰수용홈(12ac)의 상측에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되어 엘이디광으로부터 후술할 엘이디페룰(12e)을 보호하는 페룰보호윈도우(12d)와, 상기 페룰보호윈도우(12d)의 하측에 위치하도록 엘이디페룰수용홈(12ac)에 바람직하게는 나사 또는 끼워 맞춤 결합되는 엘이디페룰(12e)로 구성된다.
상기 엘이디커플러모듈(12)은 도 4에 도시된 바와 같이 엘이디유닛(12c)과 광섬유(110)가 밀착되도록 커플러모듈몸체(12a)를 형성하여 엘이디포커싱렌즈(12b) 없이 사용될 수 있다.
상기 엘이디포커싱렌즈(12b)의 상면은 도 3에 도시된 바와 같이 엘이디(12ca)에서 발생되는 열에 의한 영향이 최소화되도록 하측으로 라운딩지게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 엘이디유닛(12c)은 도 3에 도시된 바와 같이 커플러모듈몸체(12a)의 상측에 바람직하게는 나사 또는 용접고정되는 금속재질의 피씨비(PCB,12cb)와, 상기 피씨비(12cb)의 하측에 설치되는 엘이디(12ca)와, 상기 피씨비(12cb)의 상측에 설치되며 내부가 중공인 방열몸체(12cca)와 상기 방열몸체(12cca)의 외주면에 형성되는 다수의 방열핀(12ccb)이 구비된 방열부(12cc)로 구성된다.
상기 페룰보호윈도우(12d)는 도 3에 도시된 바와 같이 엘이디페룰수용홈(12ac)과 상응하는 크기를 갖는 윈도우몸체(12da)와, 상기 윈도우몸체(12da)의 상측에 형성되는 광코팅층(12db)과, 상기 윈도우몸체(12da)의 하측에 형성되며 광코팅층(12db)을 통해서 유입되는 태양광을 반사시켜 태양광에 의해서 페룰이 손상되는 것을 방지하는 미러코팅층(12dc)으로 구성된다.
상기 엘이디페룰(12e)에는 대용량의 엘이디광이 전달될 수 있도록 플라스틱광섬유(110)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 집광커플러(13)는 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 엘이디커플러모듈(12)에서 집광된 엘이디광을 한 곳에 모으는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 하측에 커플러페룰수용홈(13aa)이 형성된 커플러몸체(13a)와, 상기 커플러몸체(13a)의 상측에 바람직하게는 나사 결합되며 적어도 둘 이상의 포커싱렌즈유닛수용홈(13ba)이 형성된 커플러덮개(13b)와, 하측에 렌즈수용홈(13caa)이 형성되며 커플러덮개(13b)의 포커싱렌즈유닛수용홈(13ba)에 바람직하게는 나사 또는 끼워 맞춤 결합되는 렌즈유닛몸체(13ca)와 상기 렌즈유닛몸체(13ca)의 렌즈수용홈(13caa)에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되며 하측에 위치한 광섬유(110)에 태양광이 집중되도록 하는 포커싱렌즈(13cb)가 구비된 포커싱렌즈유닛(13c)과, 상기 커플러몸체(13a)와 렌즈유닛몸체(13ca)의 상부에 광섬유(110)가 각각 고정되도록 하는 커플러페룰(13d)과, 상기 커플러몸체(13a)의 커플러페룰수용홈(13aa)의 상측에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되며 고밀도의 엘이디광에 의해서 하측에 위치한 커플러페룰(13d)이 손상되는 것을 방지하는 페룰보호윈도우(13e)로 구성된다.
상기 페룰보호윈도우(13e)는 전술한 엘이디커플러모듈(12)의 페룰보호윈도우(12d)와 동일한 기능을 하는 것으로서 동일한 구성으로 이루어져 있으며, 여기서는 도면부호만을 달리한다.
광스위치(20)는 모듈본체(11)의 내부에 설치되며 집광커플러(13)에서 전달되는 태양광을 여러 갈래로 나누어 다양한 용도로 사용될 수 있도록 하는 것으로, 브래킷에 의해서 모듈본체(11)에 설치되며 도 6에 도시된 바와 같이 입광홀(21a)과 출광홀(21b)이 형성되며 상기 출광홀(21b)과 입광홀(21a)을 연결하며 내부에 후술할 경로변경부재(22)가 수용되는 경로변경부재수용홈(21c)이 형성된 스위치몸체(21)와, 상기 스위치몸체(21)의 경로변경부재수용홈(21c)에 설치되며 입광되는 빛에너지(여기서 빛에너지는 태양광과 엘이디광이 합쳐진 것을 가리킴)의 경로를 변경시키는 경로변경부재(22)와, 상기 경로변경부재수용홈(21c)에 설치되며 경로변경부재(22)의 솔레노이드(22c)의 전자력에 의하여 상기 경로변경부재(22)를 밀어내는 도전체(23)와, 일측은 경로변경부재수용홈(21c)의 벽에 고정되고 타측은 경로변경부재(22)에 고정되어 상기 경로변경부재(22)를 원상 복귀시키는 댐퍼스프링(24)과, 상기 스위치몸체(21)의 입광홀(21a)에 바람직하게는 나사 또는 끼워 맞춤 결합되는 스위치포커싱렌즈유닛(25)과, 상기 스위치몸체(21)의 출광홀(21b)에 설치되어 후술할 스위치페룰(27)을 태양광으로부터 보호하는 페룰보호윈도우(26)와, 상기 스위치포커싱렌즈유닛(25)과 출광홀(21b)에 각각 나사 또는 끼워 맞춤 결합되는 스위치페룰(27)로 구성된다.
상기 경로변경부재(22)는 도 7에 도시된 바와 같이 일측 양단에 형성된 지지돌기(22aa)에 의해서 경로변경부재수용홈(21c)의 벽에 회동 가능하게 설치되는 경로변경부재몸체(22a)와, 상기 경로변경부재(22)의 바람직하게는 중앙 부분에 설치되어 입사되는 빛에너지를 출광홀(21b)로 반사시키는 반사부재(22b)와, 상기 경로변경부재몸체(22a)의 단부에 설치되며 제어부(100)의 제어에 의한 입력전류로 전자력을 갖는 솔레노이드(22c)로 구성된다.
상기 도전체(23)는 솔레노이드(22c)의 전자력에 의하여 반발력을 갖는 것으로 페라이트나 영구자석을 사용하는 것이 바람직하며, 도 8에 도시된 바와 같이 솔레노이드(22c)에 전류가 전달되기 전까지는 솔레노이드(22c)와 도전체(23)가 밀착된 상태에 있도록 경로변경부재수용홈(21c)의 벽에 고정된다.
상기 스위치포커싱렌즈유닛(25)은 집광커플러(13)에서 전달되는 빛에너지를 도 8에 도시된 바와 같이 출광홀(21b)로 모으는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같이 하측에 스위치렌즈수용홈(25aa)이 형성되며 스위치몸체(21)의 입광홀(21a)에 바람직하게는 나사 또는 끼워 맞춤 결합되는 스위치렌즈유닛몸체(25a)와, 상기 스위치렌즈수용홈(25aa)에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되는 스위치포커싱렌즈(25b)로 구성된다.
상기 페룰보호윈도우(26)는 전술한 집광부(10)의 페룰보호윈도우(12d)와 동일한 기능을 하는 것으로서 동일한 구성으로 이루어져 있으며, 여기서는 도면부호만을 달리 표시한다.
상기 스위치페룰(27) 중 입광홀(21a)에 설치되는 스위치페룰(27)에는 많은 빛에너지가 유입될 수 있도록 플라스틱광섬유가 고정되고, 출광홀(21b)에 설치되는 스위치페룰(27)에는 원 거리에 있는 피전달물에 태양광이 전달될 수 있도록 유리광섬유가 고정되는 것이 바람직하다.
이하에서 도 8을 참고하여 광스위치(20)의 사용 상태를 설명한다. 도 8에는 하나의 입광홀(21a)과 두 개의 출광홀(21b)이 도시되어 있으므로 이를 기준으로 설명한다. 경로변경부재(22)의 솔레노이드(22c)에 전류가 인가되기 전의 솔레노이드(22c)는 도전체(23)에 부착된 상태로 있고, 입광홀(21a)을 통해서 유입되는 빛에너지는 반사됨이 없이 일 직선상에 위치한 출광홀(21b)로 전달된다. 입광홀(21a)을 통해서 유입되는 빛에너지의 경로를 변경하고자 하는 경우 솔레노이드(22c)에 전류를 인가하면 솔레노이드(22c)와 도전체(23)의 반발력에 의해서 솔레노이드(22c)는 도전체(23)로부터 이격되고, 입사되는 태양에너지는 도 8에 도시된 바와 같이 반사부재(22b)에 의해서 반사되어 나머지 출광홀(21b)로 전달된다. 솔레노이드(22c)에 인가되는 전류를 차단하면 솔레노이드(22c)와 도전체(23) 간에 반발력이 상쇄되고, 경로변경부재(22)는 댐퍼스프링(24)에 의해서 원 위치로 복귀된다.
광분배기(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 광스위치(20)에서 전달되는 빛에너지를 후술할 조명수단(40) 등 다용도로 사용할 수 있도록 빛에너지를 분배하는 것으로서, 도 11에 도시된 바와 같이 일측에 입광페룰수용홈(31a)이 형성되고 타측에 출광섬유수용홈(31b)이 적어도 둘 이상 형성되며 상기 입광페룰수용홈(31a)과 출광섬유수용홈(31b)을 연결하여 형성된 커버수용홈(31c)을 갖는 광분배기몸체(31)와, 상기 출광섬유수용홈(31b)에 끼워 맞춤 결합되는 출광섬유(32)와, 상기 커버수용홈(31c)에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되며 출광섬유(32)를 구획 지지하는 출광섬유구획홈(33a)이 적어도 둘 이상 형성된 분배기커버(33)로 구성된다.
상기 출광섬유(32)는 단위면적 대비 많은 양의 빛에너지가 전달될 수 있도록 유리광섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
조명수단(40)은 도 13과 14에 도시된 바와 같이 램프 형태를 사용하는 것이 바람직하다. 도 13에 도시된 조명수단은 라이트 파이프 램프(41)를 나타내고, 도 14에 도시된 조명수단은 라이트 터널 램프(42)를 나타낸다.
상기 라이트 파이프 램프(41)는 도 13에 도시된 바와 같이 일측에 파이프페룰수용홈(41aa)이 형성되고 내부가 중공인 파이프램프몸체(41a)와, 상기 파이프페룰수용홈(41aa)에 고정되는 파이프페룰(41b)로 구성된다.
상기 라이트 터널 램프(42)는 도 14에 도시된 바와 같이 내부가 비어 있는 터널램프몸체(42a)와, 상기 터널램프몸체(42a)의 내벽에 설치되며 입광되는 빛에너지를 반사시키는 라이트미러(42b)와, 일측에 터널페룰수용홈(42ca)이 형성되며 상기 터널램프몸체(42a)와 바람직하게는 나사 결합되는 터널램프커버(42c)로 구성된다.
가로등(50)은 도 15에 도시된 바와 같이 일측에 확산 기능을 갖는 투명커버가 결합된 가로등본체(51)와, 상기 가로등본체(51)의 내부에 설치되며 엘이디모듈(10)과 광섬유(110)로 연결되어 엘이디광을 방출하는 광원부(52)로 구성된다. 상기 광원부(52)는 일측에 페룰고정홈(52aa)이 형성된 광원부몸체(52a)와, 상기 광원부몸체(52a)의 페룰고정홈(52aa)에 바람직하게는 나사 결합되는 광원부페룰(52b)로 구성된다.
자외선 조사기는 도 16 내지 18에 도시된 바와 같이 3가지 타입으로 실시될 수 있다. 상기 자외선 조사기는 미 도시되었지만 입광되는 엘이디광 중에서 자외선 만을 분리하는 자외선 필터를 구비하며, 도 16에 도시된 자외선 조사기(60)는 한 점에 자외선을 집중하는 타입이고, 도 17에 도시된 자외선 조사기(70)는 자외선을 확산시켜 사용하는 타입이며, 도 18에 도시된 자외선 조사기(80)는 자외선을 평행하게 전달시켜 사용하는 타입이다.
도 16에 도시된 자외선 조사기(60)는 일측에 집중렌즈수용홈(61a)이 형성된 조사기몸체(61)와, 상기 집중렌즈수용홈(61a)에 바람직하게는 나사 결합되며 광섬유(110)를 통해서 입광되는 엘이디광을 특정 지점에 집중시키는 집중렌즈유닛(62)과, 상기 집중렌즈유닛(62)의 상측에 설치되며 광섬유(110)가 고정되는 조사기페룰(63)로 구성된다.
상기 집중렌즈유닛(62)은 도 16에 도시된 바와 같이 하측에 집중렌즈수용홈(62aa)이 형성되고 상측에 조사기페룰수용홈(62aa)이 형성된 집중렌즈유닛몸체(62a)와 상기 집중렌즈수용홈(62aa)에 바람직하게는 나사 결합되는 집중렌즈(62b)로 구성된다.
도 17에 도시된 자외선 조사기(70)는 일측에 조사기페룰수용홈(71a)과 이 조사기페룰수용홈(71a)에서 연장되는 공간부(71b)가 형성된 조사기몸체(71)와, 상기 조사기몸체(71)의 공간부(71b)의 바람직하게는 상측에 설치되는 백라이트유닛(72)과, 상기 조사기몸체(71)의 공간부(71b)의 바람직하게는 하측에 설치되며 상기 백라이트유닛(72)을 통해서 입광되는 엘이디광을 확산시키는 확산부재(73)로 구성된다.
도 18에 도시된 자외선 조사기(80)는 일측에 조사기페룰수용홈(81a)과 이 조사기페룰수용홈(81a)에서 연장되는 공간부(81b)가 형성된 조사기몸체(81)와, 이 조사기몸체(81)의 하측에 설치되어 전달되는 엘이디광이 평행하게 진행되도록 하는 평행광렌즈(82)로 구성된다. 상기 공간부(81b)는 광섬유(110)를 통해서 전달되는 태양광이 넓은 면적으로 확산되도록 도 18에 도시된 바와 같이 상측변이 좁고 하측변이 넓은 사다리꼴 단면 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
신호등(90)은 도 19에 도시된 바와 같이 바람직하게는 정지표시부(91a), 중립표시부(91b), 좌회전 또는 우회전표시부(91c), 진행표시부(91d)가 설치된 신호등본체(91)와, 도 20에 도시된 바와 같이 신호등본체(91)의 내부에 설치되는 신호등페룰지지부재(92)와, 상기 신호등페룰지지부재(92)에 설치되며 광섬유(110)가 고정되는 신호등페룰(93)로 구성된다.
도 21 은 도 1에 도시된 엘이디와 광섬유을 이용한 라이팅시스템의 사용 상태도이다.
엘이디모듈(10)에는 다수개의 엘이디유닛(12c)이 설치되어 있고, 각각의 엘이디유닛(12c)에서 발생 된 엘이디광은 집광커플러(13)에서 1차적으로 모아진 후 다시 제일 하측에 위치한 집광커플러(13)에서 합광된다. 이렇게 합광 된 빛에너지를 이용할 수 있으므로 고밀도의 엘이디광을 공급할 수 있다. 집광커플러(13)에 집광 된 엘이디광은 엘이디모듈(10)에 설치된 광스위치(20)에 의해서 여러 갈래로 나누어서 공급될 수 있으므로 다양한 용도로 사용될 수 있다. 가로등(50)이나 신호등(90)을 하나의 지주로 같이 사용하는 경우에는 전술한 광스위치(20)를 가로등본체(51)나 신호등본체(91)의 내부에 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.
1 : 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템
10 : 엘이디모듈 11 : 모듈본체
12 : 엘이디커플러모듈 13 : 집광커플러
20 : 광스위치 21 : 스위치몸체
22 : 경로변경부재 23 : 도전체
24 : 댐퍼스프링 25 : 스위치포커싱렌즈유닛
26 : 페룰보호윈도우 27 : 스위치페룰
30 : 광분배기 40 : 조명수단
41 : 라이트 파이프 램프 42 : 라이트 터널 램프
50 : 가로등 60~80 : 자외선 조사기
90 : 신호등 100 : 제어부
110 : 광섬유

Claims (9)

  1. 모듈본체;
    상기 모듈본체에 적어도 하나 이상 설치되며 엘이디광을 발생시키는 엘이디가 적어도 하나 이상 구비된 엘이디커플러모듈; 및
    상기 모듈본체의 내부에 설치되며 상기 엘이디커플러모듈에서 발생 된 엘이디광을 집광하는 집광커플러가 구비된 엘이디모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈본체의 내부에 설치되며 상기 집광커플러에서 전달되는 엘이디광을 적어도 둘 이상의 광섬유로 분할하는 광스위치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광스위치와 광섬유로 연결되는 조명수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘이디모듈과 광섬유로 연결되는 가로등을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘이디모듈과 광섬유로 연결되는 자외선 조사기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘이디모듈과 광섬유로 연결되는 신호등을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 엘이디커플러모듈은 상기 모듈본체의 엘이디브래킷에 적어도 하나 이상 설치되며 일측에 엘이디수용홈과 엘이디포커싱렌즈수용홈이 순차적으로 형성되고 타측에 엘이디페룰수용홈이 형성된 커플러모듈본체와, 상기 엘이디포커싱렌즈수용홈에 결합되며 상기 엘이디에서 발생되는 엘이디광이 상기 엘이디페룰수용홈에 집중되도록 하는 엘이디포커싱렌즈와, 상기 커플러모듈본체의 상측에 결합되는 엘이디유닛과, 상기 커플러모듈본체의 엘이디페룰수용홈에 결합되는 엘이디페룰과, 상기 엘이디페룰의 상측에 위치되도록 엘이디페룰수용홈에 결합되어 상기 엘이디페룰을 엘이디광으로부터 보호하는 페룰보호윈도우로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 집광커플러는 커플러몸체와, 상기 커플러몸체의 일측에 결합되며 적어도 하나 이상의 포커싱렌즈유닛수용홈이 형성된 커플러덮개와, 상기 커플러덮개의 포커싱렌즈유닛수용홈에 설치되며 상기 집광기에서 전달되는 태양광이 상기 커플러몸체의 커플러페룰수용홈에 집중되도록 하는 포커싱렌즈유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 광스위치는 일측에 입광홀이 형성되고 타측에 적어도 둘 이상의 출광홀이 형성되며 상기 입광홀과 출광홀을 연결하는 경로변경부재수용홈이 형성된 스위치몸체와, 상기 스위치몸체의 경로변경부재수용홈에 설치되며 입광되는 엘이디광의 경로를 변경시키는 경로변경부재와, 상기 경로변경부재수용홈에 설치되며 상기 경로변경부재의 솔레노이드의 전자력에 의해서 상기 경로변경부재를 밀어내는 도전체와, 일측은 경로변경부재수용홈의 벽에 고정되고 타측은 경로변경부재에 고정되어 상기 경로변경부재를 원상 복귀시키는 댐퍼스프링과, 상기 스위치몸체의 입광홀에 결합되어 상기 출광홀로 엘이디광을 집중시키는 스위치포커싱렌즈유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디와 광섬유를 이용한 라이팅시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150124971A (ko) * 2013-02-22 2015-11-06 케이엘에이-텐코 코포레이션 광 계측에서 조명을 제공하기 위한 시스템
JP2019113752A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 株式会社 オルタステクノロジー 光スイッチ装置、波長選択スイッチ及び照明装置
WO2023084665A1 (ja) * 2021-11-11 2023-05-19 日本電信電話株式会社 紫外光照射システム

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