KR101080999B1

KR101080999B1 - 광섬유를 이용한 조명장치

Info

Publication number: KR101080999B1
Application number: KR1020090122930A
Authority: KR
Inventors: 박찬식
Original assignee: 박찬식
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-11-10
Also published as: KR20110066322A

Abstract

본 발명은 별도의 전기를 사용하지 않고도 태양광을 집광하여 그 집광된 태양광을 실내의 목적하는 곳을 조명할 수 있음은 물론, 다양한 색상의 조명 및 이미지 연출과 야간에 실외를 조명하는 라이트로 활용할 수 있도록 한 광섬유를 이용한 조명장치에 관한 것으로,

그 구성은 광섬유(101)의 일 측 단부에 집광커넥터(102)가 연결 설치되고 타 측 단부에 확산커넥터(103)를 연결 설치하여 된 조명유닛(100)에 있어서, 상기 집광커넥터가 다수 개 회동가능하게 설치된 빛 집광수단(120)과; 상기 집광커넥터의 설치개수와 동수로 확산커넥터(103)가 다수 개 설치된 빛 확산수단(130)과; 상기 각 집광커넥터와 확산커넥터를 연결하는 다수의 광섬유 선택된 부분이 절단되고 그 절단된 광섬유의 양 단부를 분리 또는 결합시키도록 설치되되, 절단된 다수의 광섬유 일 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하게 배열시킨 투광패널(141)과, 그 투광패널의 일 측에 설치되어 투광패널을 이동시키는 투광패널이동수단(142)과, 상기 절단된 다수의 광섬유 타 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하게 배열시킨 수광패널(143)과, 그 수광패널의 일 측에 설치되어 수광패널을 이동시키는 수광패널이동수단(144)과, 상기 투광패널 및 투광패널이동수단과 수광패널 및 수광패널이동수단을 수용하며 보호하는 케이스(145)로 구성된 광섬유변환수단(140);을 포함하여 이루어진다.

태양광집광. 태양광확산. 광섬유변환. 집광커넥터. 확산커넥터

Description

광섬유를 이용한 조명장치{Light system use optical fiber}

본 발명은 별도의 전기를 사용하지 않고도 태양광을 집광하여 그 집광된 태양광을 실내의 목적하는 곳을 조명할 수 있음은 물론, 다양한 색상의 조명 및 이미지 연출를 연출하는 전광판 및 야간에 실외를 조명하는 라이트로 활용할 수 있도록 한 광섬유를 이용한 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 석탄, 석유와 같은 화석연료는 자원의 유한성과 연료연소과정에서 발생되는 유해가스로 인하여 환경오염등과 같은 많은 문제점을 일으키고 있으며, 이에 대한 대처의 목소리가 높아지고 있는 실정인바, 현재 화석에너지를 대체할 에너지원으로서 태양에너지, 풍력에너지, 수소에너지 등이 개발되고 있으며, 그 중에서도 태양으로부터 방사되는 태양광에 포함된 막대한 열, 빛에너지를 이용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

태양에너지는 무공해, 청정에너지로서 태양이 소멸될 때까지 무료로 거의 무한정으로 얻을 수 있기 때문에 미래의 에너지원으로서 각광받고 있다. 현재 개발되 고 있는 태양에너지는 태양열을 직접 이용하거나 태양열로부터 전기에너지를 얻는 방식이다.

상기 태양열을 직접 이용하는 경우는 집열판을 사용하여 물을 가열하고, 일정온도에 도달한 온수를 직접 주방이나 화장실에 공급하거나 실내난방에 이용하고 있고, 또한 직접 전기에너지를 얻는 방식은, 태양열에 의한 금속내부에서의 자유전자의 이동을 이용한 태양전지판을 이용하는 것이다.

그러나 태양전지는 아직까지 에너지변환효율이 낮고 가격이 매우 고가로서, 주로 우주선이나 인공위성에서 사용되고 있다. 따라서 아직까지 태양에너지의 이용은 한정된 부분에 국한되고 있으며, 지상에 쏟아지는 막대한 태양에너지를 낭비하고 있다.

또한 국내에서는 전기에너지를 얻기 위하여 발전소에서 석유를 사용하고 있으나, 석유를 외국에서 전량 수입하여야 하기 때문에 외화가 소모되며, 이에 따른 국부가 유출이 문제가 되며 국가경쟁력을 저하시키는 하나의 요인이 된다.

석유의존도를 감소시키기 위하여 원자력발전소의 건설을 추진중이지만, 원자력발전 후에 발생되는 핵폐기물의 처리문제, 환경오염 등으로 인하여 원자력발전소 건설도 한계에 다다른 상태이다. 따라서 에너지의 낭비를 감소시키고, 국부의 유출을 방지하기 위하여 에너지절약형 장치들이 절실히 요구되고 있다.

그러한 요구에 의하여, 최근에 자연광을 이용하여 실내를 조명하는 자연광 조명장치가 다양하게 개발되고 있다. 그 일례로서, 태양광 조명시스템이 제안되어 있다. 태양광 조명시스템은 채광장치를 통해 태양광을 수집한 다음, 수집된 태양광 을 광전송수단, 예를 들어 광섬유, 반사경, 광 덕트 등을 이용하여 소망하는 곳까지 전송시키고, 전송된 태양광을 조명장치를 통해 소망하는 곳에 조명하는 구성으로 되어 있다.

한편, 이러한 자연광 조명시스템은, 광원(光源)인 태양광을 효율적으로 수집하여 보다 많은 태양광을 실내로 전송하는 것이 중요한 과제로 되어 있다. 특히, 시간에 따라 고도 및 위치가 각기 다른 태양광을 효율 좋게 수집함으로써 실내의 조명 효율을 최대한 증대시키는 것이 중요한 과제로 되어 있다.

이러한 요구에 따라 실용신안등록출원 제20-2001-0023013호(태양광을 이용한 조명장치)가 제안 되었는바, 이는, 태양광을 이용하여 실내에 조명을 제공하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치가 태양으로부터 방사되는 광을 수집하기 위한 집광부와, 상기 집광부로부터 입사되는 광을 분산시키기 위한 분광부와, 상기 분광부에 의하여 분광된 빛을 전달하기 위한 광전송부와, 상기 광전송부로부터 전송되는 광을 이용하여 조명을 하기 위한 조명부와, 태양의 이동 상태에 따라서 상기 집광부의 지향위치를 최적의 상태로 조정하기 위한 위치 및 모터제어부로 구성 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 태양광을 이용한 조명장치에 의하여서는 태양광을 한 점에 모으도록 하기 위한 기술적인 구성과 모터를 수시로 구동시켜야 하는 번거로움이 있는 등의 단점이 있었다.

따라서 근래에는 상기의 문제점을 해소하고자 도1 및 도2에 나타낸 바와 같은 실용신안등록출원 제20-2007-0002312호(태양광을 이용한 조명장치)가 제공되어 있으며, 그 구성은 태양광을 이용하여 실내에 조명을 제공하기 위한 장치에 있어 서,

태양으로부터 방사되는 광을 수집하기 위한 집광판(1)과, 상기의 집광판(1)으로 입사되는 빛을 중앙으로 모아주기 위한 다수의 집광 반사경(2)과, 상기 다수의 집광 반사경(2)의 중앙에 위치하면서 입사되는 빛을 전달받아 내부를 통해 이동시키는 다수의 집광부(3)와 상기 집광부(3)들로부터 전달되는 빛을 실내의 원하는 곳까지 이동시키는 굵은 광섬유의 광전송부(4)와, 상기 광전송부(4)를 통하여 전달되는 빛의 일부를 실내에 골고루 비추도록 하는 산광기(5)와, 상기의 광전송부(4)를 통해 전달되는 잔여의 빛은 내부에 각각 다른 각으로 경사지게 설치된 다수의 반사경(7)에 의해 순차적으로 구멍(8)을 통해 상향으로 반사되도록 한 광섬유의 광이송기(6)들로 구성된다.

상기와 같은 종래 태양광을 이용한 조명장치는 집광효율이 떨어짐은 물론, 단순히 태양광을 집광하고, 그 집광된 태양광을 목적하는 곳으로 전달하는 기능만 수행 할 뿐 제2의 조명장치를 이용하는 기술이 없어 야간에는 조명의 기능을 전혀 수행하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 별도의 전기를 사용하지 않고 태양광을 집광하여 그 집광된 태양광을 실내의 목적하는 곳을 조명할 수 있도록 함으로써 전기에너지를 절약 할 수 있도록 한 광섬유를 이용한 조명장치를 제공함에 있고, 둘째, 태양광 외에 별도의 조명으로 다양한 색상의 조명 및 이미지를 연출할 수 있도록 한 광섬유를 이용한 조명장치를 제공함에 있으며, 셋째, 태양광을 집광하는 실외에 설치된 집광부에 야간에 실외를 조명하는 라이트로 활용할 수 있도록 한 광섬유를 이용한 조명장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 기술적 구성은 광섬유(101)의 일 측 단부에 집광커넥터(102)가 연결 설치되고 타 측 단부에 확산커넥터(103)를 연결 설치하여 된 조명유닛(100)에 있어서, 상기 집광커넥터가 다수 개 회동가능하게 설치된 빛 집광수단(120)과; 상기 집광커넥터의 설치개수와 동수로 확산커넥터(103)가 다수 개 설치된 빛 확산수단(130)과; 상기 각 집광커넥터와 확산커넥터를 연결하는 다수의 광섬유 선택된 부분이 절단되고 그 절단된 광섬유의 양 단부를 분리 또는 결합시키도록 설치되되, 절단된 다수의 광섬유 일 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하게 배열시킨 투광패널(141)과, 그 투광패널의 일 측에 설치되어 투광패널을 이동시키는 투광패널이동수단(142)과, 상기 절단된 다수의 광섬유 타 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하게 배열시킨 수광패널(143)과, 그 수광패널의 일 측에 설치되어 수광패널을 이동시키는 수광패널이동수단(144)과, 상기 투광패널 및 투광패널이동수단과 수광패널 및 수광패널이동수단을 수용하며 보호하는 케이스(145)로 구성된 광섬유변환수단(140);을 포함하여 이루어진다.

삭제

그리고 상기 빛 집광수단(120)은 전방을 향하는 면이 투명으로 된 케이 스(121)가 마련되고, 그 케이스의 내부 앞쪽에는 집광커넥터의 전방이 회동가능하게 끼워지는 구멍(123)이 천공된 전방패널(122)이 설치되며, 그 전방패널의 후방에는 상기 집광커넥터의 후방이 끼워 결합되는 구멍(125)이 천공된 후방패널(124)이 설치되고, 상기 후방패널의 일 측변에는 후방패널을 상·하·좌·우 이동시키는 구동수단(110)이 설치된다.

또 상기 구동수단(110)은 태양광의 위치를 추적하는 태양광추적센서와, 그 태양광추적센서에서 측정된 값을 받아 제어하는 제어부 및 그 제어부로부터 신호를 받아 빛 집광수단의 후방패널을 작동시키는 통상의 트랙커장치이고, 상기 확산수단(130)은 전방을 향하는 면이 투명으로 된 케이스(131)가 마련되고, 그 케이스의 내부 앞쪽에는 확산커넥터의 전방이 끼워 결합되는 구멍(133)이 천공된 전방패널(132)이 설치되며, 그 전방패널의 후방에는 상기 확산커넥터의 후방이 끼워 결합되는 구멍(135)이 천공된 후방패널(134)이 설치된다.

삭제

상기 케이스의 내부 일 측에는 투광패널이 이동했을 때 그 이동된 투광패널 의 앞면과 상호 긴밀히 결합되는 제1램프(146)가 설치되고, 상기 케이스의 내부 타 측에는 수광패널이 상부로 이동했을 때 수광패널의 앞면과 상호 긴밀히 결합되는 제2램프(147)가 설치되고, 상기 투광 및 수광패널의 전면 중 어느 일 측면에는 투명칼라필름, 무늬모양이 연출된 다색의 투명칼라필름 중 어느 하나가 코팅된다.

상기 집광 및 확산커넥터는 전방은 넓고 그 후방으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 깔때기 형상으로 이루어지고, 상기 조명유닛에서 집광커넥터의 입구에 볼록렌즈(104)가 마련되고, 확산커넥터의 입구에 오목렌즈(105)가 마련되며, 상기 입구에 볼록렌즈(104)가 마련된 집광커넥터의 내부에는 오목렌즈(105a)가 설치되고, 입구에 오목렌즈(105)가 마련된 확산커넥터의 내부에는 볼록렌즈(104a)가 마련되며, 상기 조명유닛에서 집광 및 확산커넥터의 각 입구에는 각각의 평 렌즈(106.107)가 마련되고, 상기 평 렌즈가 마련된 집광커넥터의 내부에는 볼록렌즈(104b)가 마련되며, 상기 평 렌즈가 마련된 확산커넥터의 내부에는 오목렌즈(105b)가 마련되고, 상기 집광커넥터 및 확산커넥터의 각 후단과 광섬유의 양 단부 간에는 결합부재(108)를 매개로 분해결합 가능하게 설치된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 광섬유를 이용한 조명장치는 주간에 별도의 전기를 사용하지 않고도 태양광을 집광하여 그 집광된 태양광을 실내의 목적하는 곳을 조명할 수 있음으로 전기에너지를 절약 할 수 있는 효과가 있고, 또 태양광 외에 별도의 조명으로 다양한 색상의 조명 및 이미지를 연출할 수 있는 효과 가 있으며, 태양광을 집광하는 실외에 설치된 빛 집광수단으로 야간에 실외를 조명하는 라이트로도 활용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 광섬유를 이용한 조명장치는 도3에 나타낸 바와 같이 일 측에는 태양광을 집광하는 집광커넥터(102)가 다수 개 설치된 빛 집광수단(120)이 설치되고, 타 측에는 상기 빛 집광수단(120)의 집광커넥터(102)로부터 집광된 빛을 광섬유(101)로부터 전달받아 목적지(실내)를 조명하는 확산커넥터(103)가 다수 개 설치된 빛 확산수단(130)이 설치된다.

상기 빛 집광수단(120)은 태양광을 잘 받는 실외에 설치됨이 바람직하고, 빛 확산수단(130)은 조명을 필요로 하는 어두운 실외에 설치된다.

그리고 상기 각각의 집광커넥터(102)와 확산커넥터(103)를 연결하는 다수의 광섬유(101)는 다발로 결속된 상태에서 선택된 부분이 절단되고, 그 절단된 광섬유(101)의 양 단부를 필요에 따라 분리 또는 결합시키는 광섬유변환수단(140)이 설치되어 상기 빛 집광수단(120)에서 집광된 빛을 빛 확산수단(130)으로 전달할 때는 상기 절단된 광섬유(101)의 양 단부를 상호 결합시키고, 상기 빛 집광수단(120)에서 집광된 빛을 빛 확산수단(130)으로 전달할 필요가 없을 때에는 절단된 광섬유(101)의 양 단부를 상호 분리시킨다.

상기 절단된 광섬유(101)의 양 단부를 상호 분리 또는 결합시키는 것은 광섬유변환수단(140)이 하는 것이고, 그 광섬유변환수단(140)의 설치위치는 필요에 따 라 빛 집광수단(120)과 확산수단(130)의 중간부분 또는 빛 집광수단(120) 쪽으로 이동시켜 설치하거나 빛 확산수단(130) 쪽으로 이동시켜 설치할 수 있다.

상기 빛 집광수단(120) 및 빛 확산수단(130)을 형성하는 하나의 조명유닛(100)은 도10a 내지 도10c에 나타낸 바와 같이 제1실시예로 집광커넥터(102)의 입구에 볼록렌즈(104)가 마련되고, 확산커넥터(103)의 입구에 오목렌즈(105)가 마련된 것과, 제2실시예로 상기 입구에 볼록렌즈(104)가 마련된 집광커넥터(102)의 내부에는 오목렌즈(105a)가 설치되고, 입구에 오목렌즈(105)가 마련된 확산커넥터(103)의 내부에는 볼록렌즈(104a)가 마련된 것과, 제3실시예로 상기 조명유닛에서 집광 및 확산커넥터(102.103)의 각 입구에는 각각의 평 렌즈(106.107)가 마련되고, 상기 평 렌즈가 마련된 집광커넥터(102)의 내부에는 볼록렌즈(104b)가 마련되며, 상기 평 렌즈가 마련된 확산커넥터(103)의 내부에는 오목렌즈(105b)가 마련된 것을 사용할 수 있다.

상기 실시예1의 조명유닛(100)은 본 발명에서 가장 많이 사용되는 것으로, 집광커넥터(102)의 입구에 마련된 볼록렌즈(104)가 태양광을 집광하고 그 집광된 태양광을 광섬유(101)를 통하여 확산커넥터(103)의 입구에 마련된 오목렌즈(105)로 빛이 확산되게 한 것이다.

또 본 발명 제2실시예의 조명유닛(100)은 입구에 볼록렌즈(104)가 마련된 집광커넥터(102)의 내부에 오목렌즈(105a)가 설치되고, 입구에 오목렌즈(105)가 마련된 확산커넥터(103)의 내부에 볼록렌즈(104a)가 마련한 것으로, 이는 집광커넥터(102)의의 볼록렌즈(104)에서 집광한 태양광을 오목렌즈(105a)를 통하여 광섬 유(101)로 전달하고, 그 광섬유의 태양광은 확산커넥터(103)의 볼록렌즈(104a)와 오목렌즈(105)를 통하여 확산되는 것이다.

또 본 발명 제3실시예의 조명유닛(100)은 집광 및 확산커넥터(102.103)의 각 입구에는 각각의 평 렌즈(106.107)가 마련되고, 상기 평 렌즈가 마련된 집광커넥터(102)의 내부에 볼록렌즈(104b)가 마련되며, 상기 평 렌즈가 마련된 확산커넥터(103)의 내부에는 오목렌즈(105b)가 마련된 것으로, 이는 실시예1과 볼록 및 오목렌즈(104b,105b)의 설치위치를 달리한 것으로 작용효과는 동일하다.

한편 상기 집광 및 확산커넥터(102.103)의 후단과 연결 설치되는 광섬유(101)는 집광 및 확산커넥터(102.103)가 설치되는 빛 집광수단(120) 및 빛 확산수단(130)의 설치위치에 따라 길이가 달라지며, 상기 집광 및 확산커넥터(102.103)의 후단과 각 광섬유(101)는 일체로 연결할 수도 있고, 필요에 따라서는 결합부재(108)를 매개로 분해결합 가능하게 설치할 수도 있다.

또한 본 발명의 집광 및 확산커넥터(102.103)는 빛의 집광 및 확산 효율을 높이기 위하여 전방을 넓고 그 후방으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 깔때기 형상으로 함이 바람직하지만 필요에 따라서는 통형의 일자형으로 해도 된다.

상기와 같은 본 발명의 광섬유(101)를 이용한 조명장치는 빛 집광수단(120)을 형성하는 각각의 집광커넥터(102)에서 태양광을 집광하고 그 집광된 태양광을 광섬유(101)를 통하여 확산커넥터(103)로 전달되며 상기 전달된 빛은 목적하는 곳을 조명하게 되는 것이다. 따라서 본 발명의 광섬유를 이용한 조명장치는 별도의 전기를 사용하지 않고도 실내의 목적하는 곳을 조명(照明)할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명의 광섬유를 이용한 조명장치 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 빛 집광수단(120)은 도4에 나타낸 바와 같이 전방을 향하는 면이 투명으로 된 케이스(121)가 마련되고, 그 케이스(121)의 내부 앞쪽에는 집광커넥터(102)의 전방이 회동가능하게 끼워지는 구멍(123)이 천공된 전방패널(122)이 설치되며, 그 전방패널(122)의 후방에는 상기 집광커넥터(102)의 후방이 견고히 끼워 결합되는 구멍(125)이 천공된 후방패널(124)이 설치되고, 상기 후방패널(124)의 일 측변에는 후방패널(124)을 상·하·좌·우 이동시키는 구동수단(110)이 설치된다. 단 상기 케이스(121)는 필수사항이 아니고 선택사항으로써 없어도 가능하다.

상기 빛 집광수단(120)에서 케이스(121)의 전방을 향하는 면을 투명으로 한 이유는 태양광의 투과율을 최대로 향상시켜 집광커넥터(102)에서의 집광효율을 높이기 위함이고, 또 전방패널(122)에 형성된 구멍(123)에 집광커넥터(102)의 전방을 회동 가능하게 설치하는 이유는 하기에서 설명되는 구동수단(110)이 작동될 때에 집광커넥터(102)가 구멍(123) 내에서 용이하게 움직일 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 상기 구멍(123)은 집광커넥터(102)의 설치위치 직경보다 커야한다.

그리고 상기 전방패널(122)의 후방에는 상기 집광커넥터(102)의 후방이 끼워 결합되는 구멍(125)이 천공된 후방패널(124)이 설치되고, 상기 후방패널(124)의 일 측변에는 후방패널(124)을 상·하·좌·우 이동시키는 구동수단(110)이 설치되는데, 상기 구동수단(110)은 후방패널(124)을 상·하·좌·우 이동시킴에 따라 집광커넥터(102)의 집광각도를 태양광 위치에 따라 변형시킬 수 있다.

상기 구동수단(110)은 태양광의 위치를 추적하는 태양광추적센서와, 그 태양광추적센서에서 측정된 값을 받아 제어하는 제어부 및 그 제어부로부터 신호를 받아 후방패널(124)을 작동시키는 통상의 트랙커장치이며, 그 트랙커장치는 일반적이 기술임으로 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또 본 발명의 확산수단(130)은 도5에 나타낸 바와 같이 전방을 향하는 면이 투명으로 된 케이스(131)가 마련되고, 그 케이스의 내부 앞쪽에는 확산커넥터(103)의 전방이 견고히 끼워 결합되는 구멍(133)이 천공된 전방패널(132)이 설치되며, 그 전방패널(132)의 후방에는 상기 확산커넥터(103)의 후방이 견고히 끼워 결합되는 구멍(135)이 천공된 후방패널(134)이 설치된 것으로 이루어진다.

상기 빛 확산수단(130)에서 케이스(131)의 전방을 향하는 면을 투명으로 한 이유는 확산커넥터(103)에서의 빛이 확산되어 목적하는 곳을 조명할 때에 조명효율을 높이기 위함이고, 또 전방 및 후방패널(132.134)에 형성된 각각의 구멍(133,135)에는 확산커넥터(103)의 전방 및 후방을 견고히 끼워 결합한다.

또한 본 발명의 광섬유변환수단(140)은 도6 내지 도9에 나타낸 바와 같이 빛 집광수단(120)에 설치된 각 집광커넥터(102)와 빛 확산수단(130)에 설치된 각 확산커넥터(103)를 연결하는 다수의 광섬유(101) 선택된 부분이 절단되고 그 절단된 광섬유(101)의 양 단부를 필요에 따라 분리 또는 결합시키는 것이며, 상기 다수의 광섬유(101)라 함은 상기 빛 집광수단(120)과 빛 확산수단(130)에 설치되는 커넥터의 개수 만큼이다.

그리고 상기 절단된 다수의 광섬유 일 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하 게 배열시킨 투광패널(141)과, 그 투광패널(141)의 일 측에 설치되어 투광패널을 상부 또는 하부로 이동시키는 투광패널이동수단(142)과, 상기 절단된 다수의 광섬유 타 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하게 배열시킨 수광패널(143)과, 그 수광패널(143)의 일 측에 설치되어 수광패널을 상부 또는 하부로 이동시키는 수광패널이동수단(144)과, 상기 투광패널 및 투광패널이동수단과 수관패널 및 수광패널이동수단을 수용하며 보호하는 케이스(145)로 이루어진다.

상기 투광패널(141)에는 절단된 하나하나의 광섬유를 고정시키는 고정 홈이 형성되어 이에 광섬유(101)를 고정시키는 것이고 그 고정된 광섬유의 전면이 평면상태를 유지함이 바람직하다. 또 상기 수광패널(143)에도 절단된 하나하나의 광섬유를 고정시키는 고정 홈이 형성되어 이에 광섬유(101)를 고정시키는 것이고 그 고정된 광섬유의 전면이 평면 상태를 유지함이 바람직하다.

그 이유는 투광패널(141)과 수광패널(143)을 상호 결합하였을 때 집광커넥터(102)에서 집광 된 빛을 해당 확산커넥터(103)로 정확하게 전달하기 위함이다.

한편 상기 투광패널이동수단(142)과 수광패널이동수단(144)은 투광패널(141)과 수광패널(143)을 위치 이동(상부 또는 하부)시키는 것으로, 제1실시예로서 빛 집광수단(120)에서 집광된 빛을 빛 확산수단(130)으로 전달할 필요성이 없을 때에 투광패널(141)과 수광패널(143)을 분리시키거나 또는 상기 빛 집광수단(120)에서 집광된 빛을 빛 확산수단(130)으로 전달할 필요성이 있을 때에 상기 분리된 투광패널(141)과 수광패널(143)을 결합시킬 때에 사용되는 것이다.

또한 본 발명의 제2실시예로는 투광패널(141)에 제1램프(146)의 빛을 조사하 여 빛 집광수단(120)으로 빛이 확산되게 할 때에 투광패널이동수단(142)을 작동시켜 투광패널(141)을 하방으로 이동시키면서 상기 제1램프(146)와 결합되게 하는 것이며, 또 제3실시예로는 수광패널(143)에 제2램프(147)의 빛을 조사하여 빛 집광수단(120)으로 빛이 확산되게 할 때에 수광패널이동수단(144)을 작동시켜 수광패널(143)을 상방으로 이동시키면서 상기 제2램프(147)와 결합되게 하는 것이다.

상기 투광패널이동수단(142)과 수광패널이동수단(144)은 실린더로 함이 바람직하나 그 외에 수광패널(143)과 투광패널(141)을 상부 또는 하부로 이동시킬 수 있는 수단이면 모두 가능하다.

또 본 발명의 투광 및 수광패널 전면 중 어느 일 측면에는 투명칼라필름, 무늬모양이 연출된 다색의 투명칼라필름 중 어느 하나가 코팅된 것을 사용하는데 그 이유는 단순한 조명이 아니 이미지 연출을 필요로 할 때에 사용하기 위함이다.

이상과 같은 본 발명은 별도의 전기를 사용하지 않고 태양광을 집광하여 그 집광된 태양광을 실내의 목적하는 곳을 조명할 수 있도록 함으로써 전기에너지를 절약 할 수 있고, 또 태양광 외에 별도의 조명으로 다양한 색상의 조명 및 이미지를 연출할 수 있으며, 태양광을 집광하는 실외에 설치된 빛 집광수단에 야간에 실외를 조명하는 라이트로 활용할 수도 있는 장점이 있다.

도1은 종래의 태양광을 이용한 조명장치 사시도,

도2는 종래 태양광을 이용한 조명장치의 광 이송기 구성을 나타낸 단면도,

도3은 본 발명의 광섬유를 이용한 조명장치 측면 개략도,

도4는 본 발명의 빛 집광수단 발췌 확대사시도,

도5는 본 발명의 빛 확산수단의 발췌 확대사시도,

도6은 본 발명의 광섬유변환수단 발췌 사시도,

도7은 본 발명의 빛 집광수단으로 빛을 조명하는 상태를 설명하는 측면도,

도8은 본 발명의 빛 확산수단으로 빛을 조명하는 상태를 설명하는 측면도,

도9는 본 발명의 투광패널과 수광패널의 구조를 설명하는 발췌 확대사시도,

도10a 내지 도10c는 본 발명의 조명유닛 실시 예를 나타낸 측면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

100 : 조명유닛 101 : 광섬유

102 : 집광커넥터 103 : 확산커넥터

104.104a.104b : 볼록렌즈 105.105a. 105b : 오목렌즈

106.107 : 평 렌즈 108 : 결합부재

110 : 구동수단 120 : 빛 집광수단

121 : 케이스 122: 전방패널

123 : 구멍 124 : 후방패널

125 : 구멍 130 : 빛 확산수단

131 : 케이스 132 : 전방패널

133 : 구멍 134 : 후방패널

135 : 구멍 140 : 광섬유변환수단

141 : 투광패널 142 : 투광패널이동수단

143 : 수광패널 144 : 수광패널이동수단

145 : 케이스 146 : 제1램프

147 : 제2램프

Claims

광섬유(101)의 일 측 단부에 집광커넥터(102)가 연결 설치되고 타 측 단부에 확산커넥터(103)를 연결 설치하여 된 조명유닛(100)에 있어서,

상기 집광커넥터가 다수 개 회동가능하게 설치된 빛 집광수단(120)과;

상기 집광커넥터의 설치개수와 동수로 확산커넥터(103)가 다수 개 설치된 빛 확산수단(130)과;

상기 각 집광커넥터와 확산커넥터를 연결하는 다수의 광섬유 선택된 부분이 절단되고 그 절단된 광섬유의 양 단부를 분리 또는 결합시키도록 설치되되, 절단된 다수의 광섬유 일 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하게 배열시킨 투광패널(141)과, 그 투광패널의 일 측에 설치되어 투광패널을 이동시키는 투광패널이동수단(142)과, 상기 절단된 다수의 광섬유 타 측 단부를 평면상태가 되도록 균일하게 배열시킨 수광패널(143)과, 그 수광패널의 일 측에 설치되어 수광패널을 이동시키는 수광패널이동수단(144)과, 상기 투광패널 및 투광패널이동수단과 수광패널 및 수광패널이동수단을 수용하며 보호하는 케이스(145)로 구성된 광섬유변환수단(140);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항1에 있어서, 상기 빛 집광수단(120)은 전방을 향하는 면이 투명으로 된 케이스(121)가 마련되고, 그 케이스의 내부 앞쪽에는 집광커넥터의 전방이 회동가능하게 끼워지는 구멍(123)이 천공된 전방패널(122)이 설치되며, 그 전방패널의 후방에는 상기 집광커넥터의 후방이 끼워 결합되는 구멍(125)이 천공된 후방패널(124)이 설치되고, 상기 후방패널의 일 측변에는 후방패널을 상·하·좌·우 이동시키는 구동수단(110)이 설치된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항2에 있어서, 상기 구동수단(110)은 태양광의 위치를 추적하는 태양광추적센서와, 그 태양광추적센서에서 측정된 값을 받아 제어하는 제어부 및 그 제어 부로부터 신호를 받아 빛 집광수단의 후방패널을 작동시키는 통상의 트랙커장치임을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항1에 있어서, 상기 확산수단(130)은 전방을 향하는 면이 투명으로 된 케이스(131)가 마련되고, 그 케이스의 내부 앞쪽에는 확산커넥터의 전방이 끼워 결합되는 구멍(133)이 천공된 전방패널(132)이 설치되며, 그 전방패널의 후방에는 상기 확산커넥터의 후방이 끼워 결합되는 구멍(135)이 천공된 후방패널(134)이 설치된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
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청구항1에 있어서, 상기 케이스의 내부 일 측에는 투광패널이 이동했을 때 그 이동된 투광패널의 앞면과 상호 긴밀히 결합되는 제1램프(146)가 설치되고, 상기 케이스의 내부 타 측에는 수광패널이 상부로 이동했을 때 수광패널의 앞면과 상호 긴밀히 결합되는 제2램프(147)가 설치된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항1에 있어서, 상기 투광 및 수광패널의 전면 중 어느 일 측면에는 투명칼라필름, 무늬모양이 연출된 다색의 투명칼라필름 중 어느 하나가 코팅된 것임을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항1에 있어서, 상기 집광 및 확산커넥터는 전방은 넓고 그 후방으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 깔때기 형상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항1에 있어서, 상기 조명유닛에서 집광커넥터의 입구에 볼록렌즈(104)가 마련되고, 확산커넥터의 입구에 오목렌즈(105)가 마련된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항9에 있어서, 상기 입구에 볼록렌즈(104)가 마련된 집광커넥터의 내부에는 오목렌즈(105a)가 설치되고, 입구에 오목렌즈(105)가 마련된 확산커넥터의 내부에는 볼록렌즈(104a)가 마련된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항1에 있어서, 상기 조명유닛에서 집광 및 확산커넥터의 각 입구에는 각각의 평 렌즈(106.107)가 마련되고, 상기 평 렌즈가 마련된 집광커넥터의 내부에는 볼록렌즈(104b)가 마련되며, 상기 평 렌즈가 마련된 확산커넥터의 내부에는 오목렌즈(105b)가 마련된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.
청구항1에 있어서, 상기 집광커넥터 및 확산커넥터의 각 후단과 광섬유의 양 단부 간에는 결합부재(108)를 매개로 분해결합 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 조명장치.