KR100948695B1 - Self-contained led marine lantern - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원 일체형 등명기에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 발광부재 및 상기 발광부재의 전방에 제공되는 집광렌즈로 이루어진 복수의 광원과 상기 복수의 광원이 장착되는 복수의 지지부재로 구성되는 광원 모듈을 전원 일체형 등명기에 사용함으로써, 광원의 수가 감소되고 또한 다양한 규격의 전원 일체형 등명기의 제조가 용이하며, 제조 비용 및 시간이 현저하게 감소되는 전원 일체형 등명기에 관한 것이다. The present invention relates to a power supply integrated brightener. More specifically, the present invention uses a light source module consisting of a plurality of light sources consisting of a light emitting member and a condensing lens provided in front of the light emitting member and a plurality of support members on which the plurality of light sources are mounted, thereby using an integrated power supply unit. In addition, the present invention relates to a power supply integrated light emitter which reduces the number of light sources and facilitates the manufacture of power supply integrated light emitters of various specifications and significantly reduces the manufacturing cost and time.
선박의 입출항이 빈번한 해안이나 항만 등에는 선박의 항로를 안전하게 유도하고 위험요소를 알려주기 위한 다양한 종류의 항로표지용 등명기가 설치되어 운용되고 있다. 이러한 등명기는 원거리에서 식별이 가능하여야 하고, 야간 시인성이 우수하여야 하므로, 등명기에 사용되는 광원에서 조사되는 광선은 적절한 직진성과 발산성(확산성)을 가져야 한다. 또한, 등명기는 설치 장소에 따라 요구되는 광량이 상이하다. 따라서, 이러한 광량의 요구조건을 만족시키기 위해 등명기는 일반적으로 다양한 규격으로 제조되고 있다.In coasts and ports where ships frequently enter and exit, various kinds of route markers are installed and used to safely guide ships' routes and inform them of dangers. Such brightener should be distinguishable from a long distance and should be excellent at night visibility, so the light emitted from the light source used in the brightener should have proper straightness and divergence. In addition, the light quantity differs depending on the installation place. Therefore, in order to satisfy the requirements of the amount of light is generally made to a variety of standards.
도 1a는 종래 기술에 따른 등명기의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 등명기의 단면도가 도시되어 있으며, 도 1c는 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른 등명기에 사용되는 엘이디 발광 모듈의 평면도를 도시한 도면이다. 도 1a 내지 도 1c에 도시된 종래 기술의 등명기는 2003년 1월 20일자에 "해상의 작업환경을 개선한 엘이디 등명기"라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 10-2003-0003775호로 출원되어, 2005년 7월 19일자에 등록된 대한민국 특허 제 054035호에 상세히 기술되어 있다.FIG. 1A shows a schematic perspective view of the equalizer according to the prior art, FIG. 1B shows a cross-sectional view of the equalizer according to the prior art shown in FIG. 1A, and FIG. 1C shows the prior art shown in FIG. 1B. Figure is a plan view showing the LED light emitting module used in the brightener according. The prior art register shown in FIGS. 1A to 1C is filed as a Korean Patent Application No. 10-2003-0003775 on January 20, 2003 under the name of “LED Declarator Improving Marine Working Environment”, 2005 It is described in detail in Korean Patent No. 054035, registered on July 19, 19.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 종래 기술에 따른 등명기는 일조량의 정보에 따라 작동하는 제어모듈(미도시)이 수납되는 케이스(110)를 포함하는 하부등체(100); 상기 하부등체(100)와의 힌지(210) 결합을 통해 개폐되며 상부등체(300)를 지지해주는 중간등체(200); 상기 중간등체(200)의 상부에 위치하며 상기 하부등체(100)와 전기적으로 연결되어 점등 및 소등하는 원형 링의 LED 발광모듈(330)을 포함하는 상부등체(300)로 구성되어 있다. 하부등체(100)는 상부가 개방된 내부 공간에 일조량 정보에 따라 작동하는 제어모듈(140)이 수납되어 있다. 하부등체(100)는 제어모듈(140)이 수납되는 케이스(110)와 상기 케이스(110)의 일측으로 통상의 일광변(120)과 전원 공급부(130)를 구비하고 있다. 전원 공급부(130)는 상기 케이스(110)의 내부에 수납되는 제어모듈(140) 및 LED 발광모듈(330)에 전원을 공급한다. 중간등체(200)는 상기 하부등체(100)의 상부에 힌지(210) 결합을 통해 개폐 가능하게 장착되고, 중앙에 홀(220)이 구비되어 있으며 상기 중간등체(200)와 하부등체(100)의 상부 둘레의 볼트 결합을 통해 하부등체(100) 내부에 해수 등이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 설계되어 있다. 따라서 하부등체(100)는 중간등체(200) 의 힌지를 통해 개폐되며, 제어모듈의 고장으로 인해 작동하지 않는 경우 중간등체(200)를 개폐하여 하부등체(100)에 수납되어 있는 제어모듈을 수리할 수 있다. 상부등체(300)는 중간등체(200)의 홀(220)에 결합되는 환봉(310)과 상기 환봉(310)에 형성된 터미널(320)과 상기 환봉(310)에 삽입 장착되는 LED 발광모듈(330) 및 이를 커버하는 상부덮개(340)로 이루어져 있으며, 제어모듈(140)로부터 출력되는 신호에 의해 상기 LED 발광모듈(330)이 점등 및 소등한다.1A to 1C, a light register according to the prior art includes: a
한편, 상술한 종래 기술의 LED 발광모듈(330)은 다수개의 단으로 적층할 수 있도록 다양한 크기로 제조 가능하다. 좀 더 구체적으로 LED 발광모듈(330)은 직렬로 연결된 다수개의 엘이디(lN,a)가 하나의 엘이디군(LN)을 형성하며 단일의 저항(rN)에 직렬로 연결된 발광부(MN)들이 병렬로 연결되어 있다. 이러한 엘이디(lN,a)들은 LED 발광모듈(330)의 원주 상에 배치되되, 서로 상이한 엘이디군(LN)에 연결된 각 엘이디(lN,a)들이 순차적으로 배치되어 하나의 원주 영역(RM)을 구성하며, 상기 하나의 원주 영역(RM)이 상기 엘이디 발광모듈(330)의 원주 상에 반복적으로 배치된다. LED 발광모듈(330)은 또한 원주 상으로 배치된 엘이디(lN,a)로부터 조사되는 광을 집광하기 위한 원형 링 형상의 렌즈(333)를 구비한다.On the other hand, the above-described LED
한편, 예를 들어 소형 등부표 또는 협수로의 등주 등과 같이 외부에서 전원을 공급하기가 용이하지 않은 장소에 사용되는 등명기는 대략 3~4 마일의 거리에서 식별가능하여야 한다. 그러나, 이러한 소형 등부표 또는 등주는 그 구조물 크기의 한계로 인하여 전원을 별도로 탑재하기 어려운 상황이 대부분이다. 따라서, 보다 우수한 성능의 전원 일체형 소형 등명기가 요구되어 왔다. 이러한 전원 일체형 등 명기가 캐나다의 브리티시 컬럼비아, 203 하버 빅토리아, 빌딩 4(우편번호: 브이9에이 3에스2)(Building 4, 203 Harbour Road Victoria, British Columbia, Canada, V9A 3S2)에 소재한 카마나 테크놀로지스 코포레이션(Carmanah Technologies Corporation)(이하 "카마나사"라고 합니다)에 의해 제조 및 판매되고 있다.On the other hand, registers used in places where power is not easy to be supplied from the outside, for example, a small buoy or a narrow column, should be identifiable at a distance of about 3 to 4 miles. However, such a small buoy or column is difficult to install a separate power supply due to the limitation of the size of the structure. Therefore, there has been a demand for a power supply integrated compact equalizer with better performance. Cama Technologies, Inc. is located at Building 4, 203 Harbor Road Victoria, British Columbia, Canada, V9A 3S2. It is manufactured and sold by Carmanah Technologies Corporation (hereinafter referred to as "Camanasa").
도 1d는 카마나사가 제조 및 판매하고 있는 종래 기술에 따른 전원 일체형 등명기의 일 실시예의 사진이 도시되어 있다.1D is a photograph of one embodiment of a power integrated lamp with a prior art, manufactured and sold by Camana.
도 1d를 참조하면, 종래 기술에 따른 전원 일체형 등명기(10)(모델명: M-701-5)는 제어모듈(미도시) 및 축전지(미도시)가 내장되고, 프레임(112)의 표면에 복수의 제 1 태양전지(114)를 구비한 하부등체(110); 상기 하부등체(110)의 상부에 고정 결합되며, 내부에 상기 하부등체(110)와 전기적으로 연결되어 점등 및 소등하는 복수개의 원형 링 형상의 LED 발광 부재(330), 및 상기 복수개의 원형 링 형상의 LED 발광 부재(330)를 보호하고 LED 발광 부재(330)에서 방출되는 광을 집광하기 위한 집광 렌즈(332)를 구비한 상부등체(300); 상기 상부등체(300)의 상부에 제공되며, GPS 안테나(342) 및 일광감지 센서(344)가 내장되고, 상부에 고정 장착되는 제 2 태양전지(350)를 구비하는 상부 커버(340); 및 상기 하부등체(110)의 하부에 제공되며, 복수의 고정용 홈(116)을 구비한 베이스 부재(118)로 구성되어 있다. 여기서, 복수개의 원형 링 형상의 LED 발광 부재(330)의 밝기는 예를 들어 리모콘(150)에 의해 원격 조정 방식으로 조절될 수 있다.Referring to FIG. 1D, a power integrated lamp 10 (model name: M-701-5) according to the prior art includes a control module (not shown) and a storage battery (not shown), and is formed on the surface of the
상술한 도 1d에 도시된 종래 기술에 따른 전원 일체형 등명기(10)에서는, 외부에서 전원이 공급되는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 종래 기술의 등명기와는 달리, 등명기의 LED 발광 부재(330)에 공급되는 전원이 태양전지(114,350) 및 축전지에 의해 자체적으로 공급된다는 장점이 달성된다.In the above-described power source integrated lighter 10 according to the prior art shown in FIG. 1D, unlike the prior art lighter shown in FIGS. 1A to 1C to which power is supplied from the outside, the LED
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 전원 일체형 등명기(10)는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같은 복수개의 원형 링 형상의 LED 발광 부재(330)를 사용하고 있으며, 그에 따라 다음과 같은 문제점이 발생한다.However, the above-described power supply integrated
1. 상술한 종래 기술에서는 요구되는 광량에 따라 등명기의 규격이 상이하다. 이 경우, 예를 들어 LED 발광모듈(330)의 수를 조정(즉, 증가 또는 감소)하면, 상이한 규격(즉, 상이한 광량)의 등명기의 제조가 가능하다. 그러나, 이러한 등명기의 규격을 변경하기 위해서는 등명기를 구성하는 각각의 구성요소를 변경하여야 한다. 특히, 엘이디로부터 조사되는 광을 집광하기 위한 원형 링 형상의 렌즈(333)는 통상적으로 금형을 사용하여 사출 방식으로 만들어진다. 따라서, 다양한 직경 사이즈의 링 형상의 렌즈(333)를 제조하기 위해서는, 다양한 사이즈의 금형이 요구된다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 금형은 사이즈에 따라 그 비용이 급격히 증가한다. 따라서, 다양한 사이즈의 원형 링 형상의 렌즈(333)를 제조하기 위해서는 다양한 사이즈의 금형이 요구되므로, 궁극적으로 등명기의 전체 제조 비용 및 시간이 상당히 증가한다는 문제가 발생한다.1. In the above-mentioned prior art, the specifications of the equalizer differ depending on the amount of light required. In this case, for example, by adjusting (ie, increasing or decreasing) the number of the LED
2. 종래 기술의 전원 일체형 등명기(10)에 사용되는 LED 발광 모듈(330)은 엘이디가 원주 상에 접하여 배열되는 구조를 가지므로, 상당히 많은 수의 엘이디가 사용되어야 한다. 구체적으로 도 1d에 도시된 종래 기술의 전원 일체형 등명기(10)의 경우 16개의 엘이디가 사용되고 있다. 또한, 종래 기술에 따른 전원 일체형 등 명기(10)는 다양한 규격을 가지므로, 규격이 큰 등명기를 제조하기 위해서는 엘이디의 수도 그에 따라 비례하여 증가되어야 한다. 따라서, 엘이디의 수가 증가함에 따라, 엘이디에서 발생하는 발열량도 커져서 방수 및 밀폐형 등명기에 사용되는 경우 등명기의 수명이 단축된다는 문제가 발생한다. 또한, 사용되는 엘이디의 수가 증가함에 따라 집광 렌즈의 사이즈도 더 크게 변경되어야 하므로 새로운 금형 제작을 위한 비용이 추가적으로 발생하여 등명기의 제조 비용이 증가한다.2. Since the LED
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다. Therefore, a new solution for solving the above problems is required.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광원 모듈을 각각이 발광부재 및 상기 발광부재의 전방에 제공되는 집광렌즈로 이루어진 복수의 광원과 상기 복수의 광원이 장착되는 복수의 지지부재로 구성함으로써, 광원의 수가 감소되고 또한 다양한 규격의 광원 모듈 및 등명기의 제조가 용이하며, 광원 모듈 및 등명기의 제조 비용 및 시간을 현저하게 감소시킬 수 있는 등명기에 사용되는 광원 모듈, 및 이를 구비한 등명기를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, a light source module each of the light emitting member and a plurality of light sources consisting of a condenser lens provided in front of the light emitting member and a plurality of support members on which the plurality of light sources are mounted By the configuration, the number of light sources is reduced, and it is easy to manufacture light source modules and equalizers of various specifications, and the light source modules used in the light emitters can significantly reduce the manufacturing cost and time of the light source modules and equalizers, and It is for providing an equipped brightener.
본 발명에 따른 전원 일체형 등명기는 GPS 수신부, 제어모듈 및 배터리가 내장되고, 복수의 제 1 태양전지를 구비한 하부등체; 상기 하부등체의 상부에 제공되는 중간 커버; 상기 중간 커버의 상부에 고정 결합되며, 상기 제어모듈과 전기적으로 연결되어 점등 및 소등하는 복수개의 광원 모듈 및 상기 복수개의 광원 모듈을 보호하기 위한 보호 부재를 구비한 상부등체; 상기 상부등체의 상부에 제공되며, 일광감지 센서를 구비하고 또한 상부에 고정 장착되는 제 2 태양전지를 구비하는 상부 커버; 상기 중간 커버 상에 장착되거나 또는 상기 상부 커버에 내장되는 GPS 안테나; 및 상기 하부등체의 하부에 제공되며, 복수의 고정용 홈을 구비한 베이스 부재를 포함하고, 상기 복수개의 광원 모듈은 각각 지지부재; 상기 지지부재의 전면에 장착되는 적어도 하나의 발광부재; 및 상기 적어도 하나의 발광부재 각각의 전방에 제공되는 집광렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.The integrated power supply unit according to the invention GPS receiver, A lower body including a control module and a battery and having a plurality of first solar cells; An intermediate cover provided on an upper portion of the lower body; An upper body fixedly coupled to an upper portion of the intermediate cover, the upper body having a plurality of light source modules electrically connected to the control module to be turned on and off and a protection member for protecting the plurality of light source modules; An upper cover provided on an upper part of the upper lamp body, the upper cover including a second solar cell fixed to the upper part and having a sun sensor; A GPS antenna mounted on the intermediate cover or embedded in the top cover; And a base member provided below the lower lamp body and having a plurality of fixing grooves, wherein each of the plurality of light source modules comprises: a support member; At least one light emitting member mounted on a front surface of the support member; And a condenser lens provided in front of each of the at least one light emitting member.
본 발명의 전원 일체형 등명기를 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.The use of the integrated power supply equalizer of the present invention achieves the following advantages.
1. 본 발명의 전원 일체형 등명기에 사용되는 집광렌즈는 소형 및 동일한 사이즈의 개별 집광렌즈로 구현된다. 따라서, 광원의 수가 증가하더라도 증가된 새로운 집광렌즈를 제조하기 위한 금형 비용 및 시간이 현저하게 감소되어 긍극적으로 전원 일체형 등명기의 제조 비용 및 시간이 상당히 절감된다.1. The condenser lens used in the integrated power supply lamp of the present invention is implemented as a small condenser lens of small size and the same size. Therefore, the increased new The mold cost and time for manufacturing the condenser lens are significantly reduced, ultimately significantly reducing the manufacturing cost and time of the power supply integrated brightener.
2. 사용자가 광원 모듈에 사용되는 광원(발광부재(34) 및 집광렌즈(35))의 수량을 임의로 조정(증가 또는 감소)함으로써, 다양한 규격의 전원 일체형 등명기를 용이하고, 간편하며, 적은 비용 및 시간으로 제조하는 것이 가능하다.2. By the user arbitrarily adjusting (increasing or decreasing) the number of light sources (
3. 종래 기술에 비해 사용되는 광원의 수가 감소되므로, 광원의 발열량도 감소되어 전원 일체형 등명기의 수명이 증가된다.3. Since the number of light sources used is reduced in comparison with the prior art, the heat generation amount of the light source is also reduced, which increases the life of the integrated power supply lamp.
4. 광원 모듈에 사용되는 광원의 수량 조정이 용이하므로 전원 일체형 등명기에서 요구되는 광량의 조절이 용이하게 이루어질 수 있으며, 종래 기술에 비해 더욱 다양한 규격의 전원 일체형 등명기 설계 및 제조가 가능하다.4. Since the quantity of light source used in the light source module is easy to adjust, it is possible to easily adjust the amount of light required in the integrated power supply integrated lamp, and it is possible to design and manufacture the integrated power supply integrated lamp of more various specifications than the prior art.
5. 광원 모듈에 사용되는 지지부재의 형상에 따라 동일한 광량이 요구되는 경우 더 작은 규격(직경 사이즈)으로 전원 일체형 등명기를 제조할 수 있다.5. If the same amount of light is required according to the shape of the support member used for the light source module, it is possible to manufacture a power integrated lamp with a smaller standard (diameter size).
본 발명의 추가적인 장점은 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다. Further advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments and drawings of the present invention.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기의 사시도를 보여주는 사진이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기의 정단면도이며, 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기의 내부 구성요소를 포함한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.Figure 2a is a photograph showing a perspective view of the integrated power integrator according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a front sectional view of the integrated power integrator according to an embodiment of the present invention shown in Figure 2a, Figure 2c Figure is a schematic block diagram including the internal components of the integrated power supply lamp according to an embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기(10)는 GPS 수신부(163), 제어모듈(160) 및 배터리(170)가 내장되고, 복수의 제 1 태양전지(114)를 구비한 하부등체(110); 상기 하부등체(110)의 상부에 제공되는 중간 커버(113); 상기 중간 커버(113)의 상부에 고정 결합되며, 상기 제어모듈(160)과 전기적으로 연결되어 점등 및 소등하는 복수개의 광원 모듈(330) 및 상기 복수개의 광원 모듈(330)을 보호하기 위한 보호 부재(332)를 구비한 상부등체(300); 상기 상부등체(300)의 상부에 제공되며, 일광감지 센서(344)를 구비하고 또한 상부에 고정 장착되는 제 2 태양전지(350)를 구비하는 상부 커버(340); 상기 중간 커버(113) 상에 장착되거나 또는 상기 상부 커버(340)에 내장되는 GPS 안테 나(342); 및 상기 하부등체(110)의 하부에 제공되며, 복수의 고정용 홈(116)을 구비한 베이스 부재(118)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기(10)에서는, 리모콘 수신부(344)가 상부 커버(340)에 제공될 수 있다. 이러한 리모콘 수신부(344)는 선택사양으로 필수적으로 사용되어야 하는 것은 아니다. 여기서, 복수개의 광원 모듈(330) 각각을 구성하는 발광부재(34)(예를 들어, 고광도 엘이디(LED))의 밝기는 예를 들어 리모콘(미도시)(도 1d에 도시된 참조부호 150 참조)에 의해 원격 조정 방식으로 조절될 수 있다.2A to 2C, an integrated
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기(10)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of the integrated
다시 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기(10)는 하부등체(110); 중간 커버(113); 상부등체(300); 상부 커버(340); 및 베이스 부재(118)로 구성된다.Referring again to Figures 2a to 2c, the integrated
하부등체(110)에는 GPS 수신부(163)가 장착된 제어모듈(160), 및 배터리(170)가 내장되어 있다. 복수의 제 1 태양전지(114)는 하부등체(110)를 구성하는 프레임(112)의 표면에 장착된다. 그러나, 당업자라면 복수의 제 1 태양전지(114)가 하부등체(110)를 구성하는 프레임(112)의 표면과 이격되어 프레임(112)에 장착될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 또한, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 본 발명의 실시예에서는 프레임(112)이 직사각 기둥 형상이고, 직사각 기둥의 외측면 상에 4개의 제 1 태양전지(114)가 장착되는 것으로 예시적으로 도시되어 있다. 그러나, 당업자라면 프레임(112)의 예를 들어, 3각 기둥, 5각 기둥, 6각 기둥, 8각 기둥, 또는 12각 기둥 등과 같은 다각 기둥이고, 이러한 다각 기둥의 외측면 상에 대응하는 수의 제 1 태양전지(114)가 장착될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 배터리(170)는 제어모듈(160)과 연결되어 제어모듈(160)의 동작을 구동하기 위한 전기 에너지를 제공한다. 하부등체(110)는 베이스 부재(118)의 복수의 고정용 홈(116)을 통해 등명기(10)의 장착 위치에 고정 장착된다.The
또한, 하부등체(110)의 상부에는 중간 커버(113)가 제공된다. 도 2a 내지 도 2c의 실시예에서는, 중간 커버(113)와 하부등체(110)가 서로 별개의 구성요소로 예시되어 있지만, 당업자라면 중간 커버(113)가 하부등체(110)의 프레임(112)의 상부와 일체로 형성되어 하부등체(110)의 프레임(112)의 상부가 중간 커버(113)의 기능을 구비할 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.In addition, an
상부등체(300)는 제어모듈(160)과 전기적으로 연결되어 점등 및 소등하는 복수개의 광원 모듈(330)을 구비한다. 좀 더 구체적으로, 복수개의 광원 모듈(330)은 각각 지지부재(31); 상기 지지부재(31)의 전면에 장착되는 적어도 하나의 발광부재(34); 및 상기 적어도 하나의 발광부재(34)의 전방에 제공되는 집광렌즈(35)로 구성된다. 지지부재(31)의 하부는 복수의 체결부재(40)에 의해 중간 커버(113) 상에 고정 장착된다. 상부등체(300)는 또한 상기 복수개의 광원 모듈(330)을 보호하기 위한 보호 부재(332)를 구비한다. 보호 부재(332)는 예를 들어 방수 실리콘 패킹(331)을 사용하여 중간 커버(113) 상에 고정 장착된다. 본 발명에서는 광원 모듈(330)을 구성하는 각각의 발광부재(34)의 전방에 집광렌즈(35)가 제공된다.The
또한, GPS 안테나(342)가 중간 커버(113) 상에 장착된다. 본 발명의 실시예 에서는 GPS 안테나(342)가 중간 커버(113) 상에 장착되는 것으로 예시되어 있지만, 당업자라면 GPS 안테나(342)가 예를 들어 상부 커버(340)에 내장될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. In addition, a
한편, 상부등체(300) 상에는 상부 커버(340)가 제공된다. 일광감지 센서(334)와 리모콘 수신부(344)가 상부 커버(340)의 일측면 상에 장착되어 있으며, 제 2 태양전지(350)가 상부 커버(340)의 상부에서 고정 장착된다. 상술한 바와 같이, 리모콘 수신부(334)의 사용은 선택사양이다.On the other hand, the
상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기(10)에서는 복수의 제 1 태양전지(114)와 제 2 태양전지(350)가 낮 동안 태양으로부터 광에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환한다. 변환된 전기에너지는 제어모듈(160) 내의 충방전 조절회로(165)로 전달된다. 충방전 조절회로(165)는 전달받은 전기 에너지를 이용하여 배터리 보호회로(172)를 통해 배터리(170)를 충전한다. 배터리(170)는 예를 들어 리튬폴리머 전지와 같은 2차 전지가 사용되는 것이 바람직하다. 충전된 배터리(170)는 제어모듈(160) 내의 중앙처리장치(CPU: 161) 및 정전압 회로(164)에 전원을 공급한다. 중앙처리장치(161)는 정전류 구동드라이버 또는 정전압 구동 회로(162)를 구동하여 복수개의 광원 모듈(330)의 발광부재(34)의 동작을 제어한다. 좀 더 구체적으로, 발광부재(34)는 충전된 배터리(170)로부터 전기 에너지를 공급받아 발광된다. 또한, 제어모듈(160)은 일광감지 센서(334)를 통해 주변 빛의 밝기를 감지하여 중앙처리장치(161) 내에 미리 프로그래밍된 점등 및 소등 데이터 및 점멸 데이터에 따라 발광부재(34)의 점등 및 소등과 점멸 동작을 제어한다. 리모콘 수신부(344)와 리모콘(미도시)이 사용되는 경우, 중앙처리장치(161)는 리모콘 수신부(344)로부터 리모콘의 제어 신호를 수신하여 발광부재(34)의 점등 및 소등 동작, 점멸 동작, 및 밝기를 제어한다. 좀 더 구체적으로, 리모컨은 중앙처리장치(161)의 제어 동작을 통해, 예를 들어 본 발명의 전원 일체형 등명기(10)의 초기화 파라메터의 설정; 등명기(10)의의 온/오프(ON/OFF) 동작; 등명기(10)의 장기간 미사용시 슬립 모드(sleep mode)로의 전환 동작; 발광부재(34)의 점등 및 소등 동작, 점멸 동작, 점멸 주기 변경, 및 밝기 조절 동작; 일광감지 센서(334)의 구동 및 조도 설정; 및 GPS 수신기(163)의 강제 온/오프 동작 등을 제어할 수 있다.In the integrated
한편, 상술한 바와 같이 복수의 제 1 태양전지(114)와 제 2 태양전지(350)가 낮 동안 배터리(170)를 충전하는 동안, GPS 수신부(163)는 오프(OFF) 상태를 유지한다. 일광감지 센서(334)는 주변 조도가 일정 조도 이하(일몰 또는 밤)인 상태를 감지하면, 발광부재(34)의 점등이 이루어고 또한 GPS 수신부(163)가 온(ON) 상태가 되어 GPS 안테나(342)를 통해 일정시간(예를 들어, 5분) 동안 GPS 데이터 신호를 수신한다. GPS 수신부(163)에 의해 수신된 GPS 데이터 신호는 중앙처리장치(161)로 전달한다. 중앙처리장치(161)는 전달받은 GPS 데이터 신호로부터 표준 시각 정보를 수집하여 복수의 등명기(10)가 서로 다른 장소에 설치되어 있어도 각각의 발광부재(34)가 동기 점멸하도록 제어한다. GPS 수신부(163)가 GPS 데이터 신호를 수신하면, GPS 수신부(163)는 오프 상태를 유지한다. 일반적으로 GPS 수신부(163)는 2~3분 이내에 GPS 데이터 신호를 수신하여 발광부재(34)의 동기점멸이 이루어진다. 만일, GPS 수신부(163)가 일정시간 동안 GPS 데이터 신호를 수신하지 못할 경우, GPS 수신부(163)가 불량이 발생했을 가능성이 있으므로, GPS 수신부(163)에 공급되는 전원을 차단하여 불필요한 전원이 낭비되지 않도록 한다. 그 후, 일정 주기(예를 들어, 30분) 경과 후 GPS 수신부(163)가 온(ON) 상태가 되어 GPS 안테나(342)를 통해 일정시간 동안 GPS 데이터 신호를 재수신한다. 정전압 회로(164)는 GPS 수신부(163)가 일정한 전압에서 동작하도록 GPS 수신부(163)에 전원을 공급한다.Meanwhile, as described above, the
상술한 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기(10)에서는 상부등체(300)가 이하에서 상세히 설명될 복수개의 광원 모듈(330)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이하에서는 복수개의 광원 모듈(330) 각각의 구성 및 동작에 대해 상세히 기술한다.In the integrated
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 사시도이다. 이하의 도면에서는 복수개의 광원 모듈(330) 각각을 구성하는 하나의 광원 모듈(30)을 예시적으로 설명하기로 한다.3A is a perspective view of a light source module according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, one
도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈(30)은 지지부재(31); 상기 지지부재(31)의 일면에 장착되는 적어도 하나의 발광부재(34); 및 상기 적어도 하나의 발광부재(34) 각각의 전방에 제공되는 집광렌즈(35)로 구성된다. 도 2a 내지 도 2c에 도시된 전원 일체형 등명기(10)의 실시예에서는, 하나의 광원 모듈(30)이 하나의 발광부재(34) 및 하나의 집광렌즈(35)만을 구비한 것으로 예시적으로 도시되어 있다. 그러나, 요구되는 광원 모듈(30)의 밝기에 따라 도 2a 내지 도 2c에 도시된 전원 일체형 등명기(10)의 실시예에서 사용되는 하나의 광원 모듈(30)이 복수개의 발광부재(34) 및 복수개의 집광렌즈(35)를 구비할 수 있다는 것 은 당업자에게 자명하다.Referring to FIG. 3A, the
한편, 광원 모듈(30)의 지지부재(31)는 사각 바 형상(rectangular bar shape)을 갖는다. 지지부재(31)의 일면(설명의 편의상 "전면"이라 함)에는 지지부재(31)의 내측 방향에서 외측 방향으로 적어도 하나의 발광부재(34)가 고정 장착된다. 이를 위해, 지지부재(31)의 전면 상에는 예를 들어 발광부재(34) 각각을 고정하기 위한 하나 이상의 결합공(33a)과 하나 이상의 핀공(33b)이 형성되어 있다. 또한, 발광부재(34)의 전방에는 집광렌즈(35)가 제공된다. 이러한 집광렌즈(35)는 발광부재(34)에서 방출되는 광이 상하방향으로는 직진성을 가지며, 좌우방향으로는 발산성을 갖도록 해주는 구성을 구비한다(후술하는 도 4a 내지 도 4c 참조). 적어도 하나의 집광렌즈(35)는 양측부에 렌즈 고정부(38)를 구비하고, 각 렌즈 고정부(38)에는 하나 이상의 고정공(39a) 및 하나 이상의 결합핀(39b)이 형성되어 있다. 고정공(39a)의 위치는 결합공(33a)의 위치와 일치되도록 형성되고, 결합핀(39b)의 위치는 핀공(33b)의 위치와 일치되도록 형성된다. 따라서, 발광부재(34)와 집광렌즈(35)는 결합핀(39b)을 핀공(33b)에 삽입하여 집광렌즈(35)의 결합 위치가 정렬된 상태에서 고정공(39a)을 통해 제 1 체결부재(40)(예를 들어, 보울트, 수나사 또는 리벳 등)와 제 2 체결부재(미도시)(예를 들어, 너트, 암나사, 리벳 수용부재)를 체결함으로써 지지부재(31)에 견고하게 장착된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈(30)의 지지부재(31)는 전면과 대향하는 대향면(이하 설명의 편의를 위해 "후면"이라 함)에 수직방향(또는 길이 방향)으로 형성되는 복수의 방열핀(32)을 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, the
도 3a에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈(30)은 하나의 발광부재(34)와 하나의 집광렌즈(35)로 이루어진 광원이 지지부재(31)에 착탈 가능하게 장착되므로, 등명기(10)의 규격에 따라 광원의 수 및/또는 광원 모듈(30)의 수를 조정함으로써 다양한 규격의 광원 모듈(30) 및 등명기(10)를 용이하고, 간편하며, 적은 비용 및 시간으로 제조하는 것이 가능하다.As shown in FIG. 3A, the
도 3b는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 지지부재의 변형 실시예를 도시한 도면이다.3B is a view showing a modified embodiment of the support member of the light source module according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3A.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 변형 실시예에 따른 지지부재(31)는 전면에서 후면 방향으로 폭이 좁아지는 사다리꼴 바 형상(trapezoidal bar shape)을 갖는다. 이러한 사다리꼴 바 형상의 지지부재(31)는 동일한 광량이 요구되는 경우 상대적으로 작은 규격의 전원 일체형 등명기(10)에 사용되는 복수개의 광원 모듈(30)을 중간 커버(113) 상에 조밀하게 설치할 경우에 유용하게 사용될 수 있다. 도 3b의 변형 실시예에서는 복수의 방열핀(32)이 지지부재(31)의 후면에 가로방향 또는 횡방향으로 예시적으로 형성되어 있다.Referring to FIG. 3B, the
상술한 바와 같이 도 3a 및 도 3b에 도시된 지지부재(31)의 형상 또는 방열핀(32)의 형성 방향은 예시적인 것으로, 당업자라면 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니라는 점을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 좀 더 구체적으로, 도 3a 및 도 3b에 도시된 지지부재(31)는 사각 바 형상(rectangular bar shape) 및 사다리꼴 바 형상(trapezoidal bar shape)을 포함한 임의의 다각형 바 형상(polygonal bar shape)을 구비하거나, 또는 원형 바(circular bar shape) 형상을 구비할 수 있 다.As described above, the shape of the
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재 상에 부착된 집광렌즈의 정면도 및 측면도가 도시되어 있고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 집광렌즈를 사용하는 경우 발광부재에서 방출되는 광의 수직 방향 직진성 및 수평 방향 발산성을 도시한 도면이며, 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 집광렌즈를 사용하는 경우 발광부재에서 방출되는 광의 방향성을 보여주는 실험 사진이다.4A is a front view and a side view of a condenser lens attached to a support member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a light emitting member when using one condenser lens according to an embodiment of the present invention. FIG. 4C is a view showing the direction of the light emitted from the light emitting member when one condenser lens is used according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 4a 내지 도 4c를 도 3a와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 집광렌즈(35)는 집광렌즈부(36), 및 상기 집광렌즈부(36)의 상하 단부에서 상부 및 하부 방향으로 각각 벌어지는 상하 대칭 경사면을 구비하는 상하 보조 렌즈부(37)로 구성된다. 집광렌즈부(36)의 외면은 예를 들어 포물면 형상 또는 반원형 링 형상으로 구현될 수 있다. 이러한 집광렌즈부(36)와 상하 보조 렌즈부(37)를 구비한 집광렌즈(35)는 발광부재(34)에서 방출되는 광이 상하 방향으로는 직진성(거의 일정한 높이(H))을 가지며, 좌우 방향으로는 큰 값의 발산성(W2)을 갖는 것을 보여주고 있다. 이러한, 발광부재(34)에서 방출되는 광의 상하 방향 직진성 및 좌우 방향 발산성은 집광 렌즈부(36)의 형상 및 상하 대칭 경사면의 경사 각도에 따라 조절 가능하다. 집광렌즈(35)는 발광부재(34)에서 방출되는 광의 상하 방향 직진성이 대략 상하로 5°이하의 값을 가지며 좌우 방향 발산성이 대략 80 내지 160˚ 범위의 값을 갖도록 집광렌즈부(36)와 상하 보조 렌즈부(37)를 구성하는 것이 바람직하다.4A to 4C together with FIG. 3A, the
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 광원 모듈이 중간 커버 상에 고정 장착되는 배열 상태를 도시한 평면도이고, 도 5b 내지 도 5e는 각각 본 발명 의 실시예에 따른 하나 이상의 광원 모듈이 중간 커버 상에 고정 장착되는 배열 상태의 변형 실시예를 도시한 평면도이다. 도 5a 내지 도 5e의 실시예에서, 참조부호 28은 도 2a 내지 도2c에 도시된 하부등체(110) 내의 제어부재(160)로부터 인출되는 전선(미도시)과 광원 모듈(30)의 발광부재(미도시)를 연결하기 위해 제공되는 홀(hole)이다.5A is a plan view showing an arrangement in which one or more light source modules are fixedly mounted on an intermediate cover according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5B to 5E are intermediate one or more light source modules according to an embodiment of the present invention, respectively. It is a top view which shows the modified example of the arrangement state fixedly mounted on the cover. In the embodiment of FIGS. 5A to 5E,
도 5a를 도 3a 및 도 3b와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 사각 바 형상의 지지부재(31)를 구비한 8개의 광원 모듈(30)이 중간 커버(113) 상의 중심점을 기준으로 방사상의 등간격으로 고정 장착되는 배열 상태를 예시하고 있다. 도 5a에 도시된 실시예는 예를 들어 전원 일체형 등명기(10)의 규격이 큰 경우(예를 들어, 등명기의 직경 사이즈가 400mm인 경우)에 사용될 수 있다. 그러나, 전원 일체형 등명기(10)의 규격이 작은 경우(예를 들어, 등명기의 직경 사이즈가 150mm 또는 200mm인 경우), 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이 3개 또는 4개의 광원 모듈(30)이 중간 커버(113) 상에 고정 장착되더라도 전원 일체형 등명기(10)의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 광원 모듈(30)의 수량 및 배열 형태는 사용자가 필요에 따라 임의로 선택할 수 있다는 것은 자명하다. 한편, 도 5d는 사다리꼴 바 형상의 지지부재(31)를 구비한 8개의 광원 모듈(30)이 중간 커버(113) 상에 고정 장착되는 배열 상태를 예시하고 있다. 도 5d의 실시예는 도 5a의 실시예에 비해 8개의 광원 모듈(30)이 조밀하게 배열되어 있다. 따라서, 동일한 광량이 요구되는 경우 도 5d의 실시예에 대응되는 전원 일체형 등명기가 도 5a의 실시예에 대응되는 전워 일체형 등명기에 비해 더 작은 규격(직경 사이즈)으로 제조될 수 있으므로, 전원 일체형 등명기의 제조 비용이 감소된다.Referring to FIG. 5A in conjunction with FIGS. 3A and 3B, in the embodiment of the present invention, eight
또한, 도 5e는 하나의 사각 바 형상의 지지부재(31) 상에 하나의 광원 모듈(30)이 중간 커버(113) 상에 고정 장착되는 배열 상태를 예시하고 있다. 도 5e의 실시예는 도 5a 내지 도 5d의 실시예에 비해 복수개의 지지부재(31) 상에 형성된 복수개의 광원 모듈(30) 대신 하나의 지지부재(31) 상에 형성된 하나의 광원 모듈(30)이 사용된다. 이 경우, 각각이 발광부재(34)와 집광렌즈(35)로 이루어지는 복수개의 광원은 사각 바 형상의 지지부재(31)의 4개의 표면 상에 제공된다. 도 5e의 실시예서는 하나의 지지부재(31)가 사각 바 형상으로 도시 및 예시되어 있지만, 당업자라면 하나의 지지부재(31)가 임의의 다면체 형상(예를 들어, 삼각 바, 오각 바, 육각 바, 팔각 바 형상) 또는 원형 바 형상으로 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.5E illustrates an arrangement in which one
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 복수의 발광부재(34)에서 방출되는 광을 집광하기 위한 집광렌즈(35)가 종래 기술과는 달리 소형 및 동일한 사이즈의 개별 집광렌즈로 구현되므로, 집광렌즈를 제조하기 위한 금형 비용 및 시간이 현저하게 감소되어 긍극적으로 등명기의 제조 비용 및 시간이 상당히 절감된다.As described above, in the present invention, since the condensing
또한, 본 발명에서 사용되는 광원(발광부재(34) 및 집광렌즈(35))의 수량 및 복수의 광원을 구비한 광원 모듈(30)의 수량 및 배치 상태를 조정함으로써, 전원 일체형 등명기(10)에서 요구되는 광량을 용이하게 조절할 수 있으며, 또한 다양한 규격의 광원 모듈(30) 및 전원 일체형 등명기(10)를 용이하게 제조할 수 있다. Further, by adjusting the number of light sources (
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.As various modifications may be made to the constructions and methods described and illustrated herein without departing from the scope of the invention, it is intended that all matter contained in the above description or shown in the accompanying drawings be exemplary, and not intended to limit the invention. It is not. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the above-described exemplary embodiments, but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.
도 1a는 종래 기술에 따른 등명기의 개략적인 사시도이다.Figure 1a is a schematic perspective view of an equalizer according to the prior art.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 등명기의 단면도이다.FIG. 1B is a cross-sectional view of the equalizer according to the prior art shown in FIG. 1A.
도 1c는 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른 등명기에 사용되는 엘이디 발광 모듈의 평면도를 도시한 도면이다.Figure 1c is a view showing a plan view of the LED light emitting module used in the brightener according to the prior art shown in Figure 1b.
도 1d는 종래 기술에 따른 전원 일체형 등명기의 일 실시예의 사진이 도시되어 있다.1d is a photograph of one embodiment of a power integrated lamp in accordance with the prior art.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기의 사시도를 보여주는 사진이다.Figure 2a is a photograph showing a perspective view of the integrated power supply integrated lighter according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기의 정단면도이다.FIG. 2B is a front cross-sectional view of the integrated power supply lamp according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2A.
도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 일체형 등명기의 내부 구성요소를 포함한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.Figure 2c is a schematic block diagram including the internal components of the integrated power supply lamp according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 광원 모듈의 사시도이다.3A is a perspective view of one light source module according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 지지부재의 변형 실시예를 도시한 도면이다.3B is a view showing a modified embodiment of the support member of the light source module according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3A.
4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재 상에 부착된 집광렌즈의 정면도 및 측면도이다. 4a is a front view and a side view of a condenser lens attached to a support member according to an embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 집광렌즈를 사용하는 경우 발광부재에서 방출되는 광의 수직 방향 직진성 및 수평 방향 발산성을 도시한 도면이 다.4B is a view showing vertical straightness and horizontal divergence of light emitted from the light emitting member when using one condenser lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 집광렌즈를 사용하는 경우 발광부재에서 방출되는 광의 방향성을 보여주는 실험 사진이다.4C is an experimental photograph showing the direction of light emitted from the light emitting member when using one condenser lens according to an embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 광원 모듈이 중간 커버 상에 고정 장착되는 배열 상태를 도시한 평면도이다.5A is a plan view illustrating an arrangement in which one or more light source modules are fixedly mounted on an intermediate cover according to an embodiment of the present invention.
도 5b 내지 도 5d는 각각 본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 광원 모듈이 중간 커버 상에 고정 장착되는 배열 상태의 변형 실시예를 도시한 평면도이다.5B to 5D are plan views illustrating modified embodiments of an arrangement in which one or more light source modules are fixedly mounted on an intermediate cover, respectively, according to an embodiment of the present invention.
도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 하나의 사각 바 형상의 지지부재 상에 하나의 광원 모듈이 중간 커버 상에 고정 장착되는 배열 상태를 예시하고 있다.5E illustrates an arrangement in which one light source module is fixedly mounted on an intermediate cover on one rectangular bar-shaped support member according to an exemplary embodiment of the present invention.
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