KR101305769B1 - Search light - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탐조등에 관한 것으로서, 특히, 발광다이오드를 광원으로 이용하며, 광원으로부터 출력된 광이 프레즈넬 렌즈를 통과하도록 한, 탐조등을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 탐조등은, 프레임의 전면에 형성된 개방면에 장착되며 투명한 재질로 형성되어 있는 투명커버; 상기 프레임의 내부에 구비되며 광을 발생시키기 위한 광원부; 상기 광원부로부터 발생된 광을 굴절시켜, 모든 광을 평행한 상태로 직진시키기 위한 프레즈넬 렌즈부; 및 상기 광원부를 지지하기 위한 지지부를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a searchlight, and more particularly, to provide a searchlight in which a light emitting diode is used as a light source and the light output from the light source passes through a Fresnel lens. To this end, the searchlight according to the present invention includes a transparent cover mounted on an open surface formed on the front of the frame and formed of a transparent material; A light source unit provided inside the frame to generate light; A Fresnel lens unit for refracting the light generated from the light source unit to straighten all the light in a parallel state; And a support part for supporting the light source part.

Description

탐조등{SEARCH LIGHT}Searchlight {SEARCH LIGHT}

본 발명은 탐조등에 관한 것으로서, 특히, 발광다이오드(LED)를 광원으로 이용하는 탐조등에 관한 것이다. The present invention relates to a searchlight, and more particularly, to a searchlight using a light emitting diode (LED) as a light source.

탐조등은 어장 감시용, 선박 운행용, 밀어 감시용, 불법선 감시용, 항망 감시용 또는 초소경비용 등으로 사용되는 조명 장치이다.Searchlights are lighting devices used for fisheries monitoring, ship operation, push monitoring, illegal ship monitoring, harbor monitoring or microscopic cost.

탐조등은 상하좌우로 360°회전하면서 광선을 한 방향으로 진행시키는 기능을 수행한다.The searchlight rotates 360 ° up, down, left, and right to advance the beam in one direction.

탐조등의 광원으로는, 종래에는 직류전기로 탄소봉(炭素棒)을 태워서 백색의 불꽃을 내게 하는 탄소아크등이나 크세논(Xenon)이 주로 사용되었으며, 제논램프(High Intensity Discharge Headlamp)도 사용되었다. 또한, 최근에는 종래의 크세논이나 탄소봉을 대신하여, 제조가 간단하고 운영이 간편한 반도체 소자인 발광다이오(LED : Light Emitting Diode)가 광원으로 이용되고 있다. Conventionally, as a light source of a searchlight, a carbon arc lamp or a Xenon which burns a carbon rod with a direct current and emits a white flame is mainly used, and a high intensity discharge headlamp has also been used. In recent years, light emitting diodes (LEDs), which are semiconductor devices that are simple to manufacture and easy to operate, have been used as light sources in place of conventional xenon and carbon rods.

이러한 탐조등의 일예는, 출원번호 20-2005-0028399호, 10-2008-0122818호 등에 10-2007-0086680호 등에 기재되어 있다.One example of such a searchlight is described in Application Nos. 20-2005-0028399, 10-2008-0122818 and the like and 10-2007-0086680 and the like.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 탐조등은, 고출력을 낼 수 없고, 방열 구조가 미흡하고, 점멸속도가 느리며, 수명이 짧다는 문제점을 가지고 있다.However, the conventional searchlight as described above has a problem in that it cannot produce a high output, has a poor heat dissipation structure, a slow blink rate, and a short lifespan.

특히, 종래의 탐조등은 빛의 직진성이 낮기 때문에, 먼 거리의 물체를 선명하게 밝혀줄 수 없다는 문제점을 가지고 있다.In particular, the conventional searchlight has a problem that it is not possible to clearly illuminate a long distance object because the straightness of the light is low.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발광다이오드를 광원으로 이용하며, 광원으로부터 출력된 광이 프레즈넬 렌즈를 통과하도록 한, 탐조등을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is a technical object of the present invention to provide a searchlight using a light emitting diode as a light source and allowing light output from the light source to pass through a Fresnel lens.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 탐조등은, 프레임의 전면에 형성된 개방면에 장착되며 투명한 재질로 형성되어 있는 투명커버; 상기 프레임의 내부에 구비되며 광을 발생시키기 위한 광원부; 상기 광원부로부터 발생된 광을 굴절시켜, 모든 광을 평행한 상태로 직진시키기 위한 프레즈넬 렌즈부; 및 상기 광원부를 지지하기 위한 지지부를 포함한다. The searchlight according to the present invention for achieving the above technical problem, the transparent cover is mounted on the open surface formed on the front of the frame and formed of a transparent material; A light source unit provided inside the frame to generate light; A Fresnel lens unit for refracting the light generated from the light source unit to straighten all the light in a parallel state; And a support part for supporting the light source part.

상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. According to the above solution, the present invention provides the following effects.

즉, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발광다이오드를 광원으로 이용하며, 광원으로부터 출력된 광이 프레즈넬 렌즈를 통과하도록 함으로써, 광의 직진성을 향상시켜, 먼 거리의 물체를 선명하게 밝혀줄 수 있다는 효과를 제공한다. That is, the present invention is to solve the above-described problem, by using a light emitting diode as a light source, and by passing the light output from the light source passes through the Fresnel lens, to improve the straightness of the light, to clear the distant object clearly It gives the effect that you can give.

또한, 본 발명은 발광다이오드를 광원으로 이용함으로써, 적은 에너지를 이용하면서도 발광력이 우수하고, 빛이 직진성을 띄고, 수명이 오래가고, 사용이 편리하고, 제조비용이 줄어들고, 설치가 간편하며, 부피가 작아 종래의 탐조등을 빠르게 대체할 수 있다는 효과를 제공한다. In addition, the present invention by using the light emitting diode as a light source, it is excellent in luminous power while using less energy, light is straight, long life, easy to use, manufacturing cost is reduced, easy to install, The small volume provides the effect of quickly replacing a conventional searchlight.

도 1은 본 발명에 따른 탐조등의 일실시예 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등의 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등에 적용되는 광원부의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등에 적용되는 프레즈넬 렌즈의 원리를 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등에 적용되는 프레즈넬 렌즈의 구성을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 탐조등의 일실시예 구성도.1 is a perspective view of an embodiment of a searchlight according to the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of one embodiment of a searchlight according to the first embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a configuration of a light source unit applied to a searchlight according to a first embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view for explaining the principle of the Fresnel lens applied to the searchlight according to the first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing the configuration of a Fresnel lens applied to a searchlight according to a first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a configuration diagram of an embodiment of a searchlight according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 탐조등의 일실시예 사시도이다. 1 is a perspective view of an embodiment of a searchlight according to the present invention.

본 발명에 따른 탐조등은 도 1에 도시된 바와 같이, 발광다이오드(LED)로부터 발생되어 프레즈넬 렌즈를 통과한 광을 출력시키고 있는 발광부(110), 발광부를 지지하고 있으며 발광부를 상하로 회전시키기 위한 상하회전지지부(120) 및 상하회전지지부를 지지하고 있으며 발광부를 좌우로 회전시키기 위한 좌우회전지지부(130)를 포함하고 있다. As shown in FIG. 1, the searchlight according to the present invention supports a light emitting unit 110 and a light emitting unit that output light generated from a light emitting diode (LED) and passed through a Fresnel lens, and rotates the light emitting unit up and down. It supports up and down rotation support part 120 and up and down rotation support part and includes a left and right rotation support part 130 for rotating the light emitting part from side to side.

우선, 발광부(110)는 발광다이오드(LED)를 광원으로 이용하고 있으며, 광원으로부터 발생된 빛이 프레즈넬 렌즈를 통과하도록 함으로써, 광의 직진성을 향상시키고 있다는 특징을 가지고 있다. 즉, 발광부(110)는 프레임(111)의 전면에 투명 커버(200)가 장착되어 있으며, 프레임(111)의 내부에는, 광원이 실장되어 있다. 발광부의 내부 구성은 이하에서 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명된다.First, the light emitting unit 110 uses a light emitting diode (LED) as a light source, and has a feature of improving the linearity of light by allowing light generated from the light source to pass through a Fresnel lens. That is, the light emitting unit 110 has a transparent cover 200 mounted on the front of the frame 111, the light source is mounted inside the frame 111. An internal configuration of the light emitting unit will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6 below.

다음, 상하회전지지부(120)는 발광부를 지지하는 한편, 발광부를 상하로 회전시키는 기능을 수행한다. 탐조등은 어장 감시용, 선박 운행용, 밀어 감시용, 불법선 감시용, 항망 감시용 또는 초소경비용 등으로 사용되는 조명 장치로서, 다양한 각도와 거리에 있는 물체를 비추어야하기 때문에, 그 회전 반경의 폭이 넓어야 한다. 따라서, 본 발명은 발광부(110)의 측면을, 회전축(121)을 이용하여 상하회전지지부(120)와 연결시킴으로써, 발광부(110)가 상하 방향으로 360도 회전 가능하도록 구성되어 있다.Next, the vertical rotation support part 120 supports the light emitting part and performs a function of rotating the light emitting part up and down. Searchlight is a lighting device used for fishery monitoring, ship operation, push monitoring, illegal ship monitoring, port monitoring or microscopic cost, and it is necessary to illuminate objects at various angles and distances. Should be wide. Therefore, in the present invention, the light emitting part 110 is configured to be rotated 360 degrees in the vertical direction by connecting the side surface of the light emitting part 110 with the vertical rotation support part 120 using the rotating shaft 121.

마지막으로, 좌우회전지지부(130)는 상하회전지지부(120)를 지지하는 한편, 선박 또는 초소 등에 구비되어 있는 지지물에 회전축(131)으로 연결되어, 발광부(110)를 좌우 방향으로 360도 회전 가능하도록 구성되어 있다. 즉, 본 발명은 상하회전지지부(120) 및 좌우회전지지부(130)에 의해, 발광부(110)가 상하좌우 방향으로 회전될 수 있다.
Lastly, the left and right rotation support unit 130 supports the up and down rotation support unit 120, and is connected to the support provided in the ship or the guard house by the rotation shaft 131 to rotate the light emitting unit 110 by 360 degrees in the left and right directions. It is configured to be possible. That is, in the present invention, the light emitting unit 110 may be rotated in the up, down, left and right directions by the up and down rotation support part 120 and the left and right rotation support part 130.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등의 일실시예 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등에 적용되는 광원부의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등에 적용되는 프레즈넬 렌즈의 원리를 설명하기 위한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등에 적용되는 프레즈넬 렌즈의 구성을 나타낸 사시도이다. 2 is a configuration diagram of a searchlight according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary view showing a configuration of a light source unit applied to a searchlight according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an exemplary view illustrating a principle of a Fresnel lens applied to a searchlight according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a Fresnel lens applied to a searchlight according to a first embodiment of the present invention. .

본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등은 상기한 바와 같이, 발광부(110), 상하회전지지부(120) 및 좌우회전지지부(130)를 포함하고 있다. 특히, 발광부(110)를 구성하는 프레임(111)의 전면에 형성된 개방면에는 투명한 재질로 형성되어 있는 투명커버(200)가 장착되어 있으며, 프레임의 내부에는 광을 발생시키기 위한 광원부(400), 광원부로부터 발생된 광을 굴절시켜 모든 광을 평행한 상태로 직진시키기 위한 프레즈넬 렌즈부(300) 및 광원부와 프레즈넬 렌즈부를 지지하고 있는 지지부(500)를 포함하고 있다.As described above, the searchlight according to the first embodiment of the present invention includes a light emitting unit 110, a vertical rotation support unit 120, and a horizontal rotation support unit 130. In particular, the transparent cover 200 formed of a transparent material is mounted on an open surface formed on the front surface of the frame 111 constituting the light emitting unit 110, and the light source unit 400 for generating light inside the frame. And a Fresnel lens unit 300 for refracting the light generated from the light source unit to straighten all the light in a parallel state, and a support unit 500 for supporting the light source unit and the Fresnel lens unit.

우선, 투명커버(200)는 투명한 합성수지 또는 투명한 강화유리로 구성될 수 있다. 이러한 투명커버(200)는 발광부의 외관을 형성하는 프레임의 전면에 형성된 개방면에 장착된다.
First, the transparent cover 200 may be composed of a transparent synthetic resin or transparent tempered glass. The transparent cover 200 is mounted on an open surface formed on the front of the frame forming the appearance of the light emitting portion.

다음, 광원부(400)는 광을 발생시키기 위한 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 발생시키기 위한 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)(이하, 간단히 'LED'라 함)(410) 및 LED를 구동하기 위한 회로가 형성되어 있으며 LED를 지지하기 위한 인쇄회로기판(PCB)(이하, 간단히 'PCB'라 함)(420)을 포함하여 구성될 수 있다.Next, the light source unit 400 is to generate light, and as shown in FIGS. 2 and 3, a light emitting diode (LED) (hereinafter, simply referred to as “LED”) for generating light ( 410 and a circuit for driving the LED are formed, and may include a printed circuit board (PCB) (hereinafter, simply referred to as 'PCB') 420 for supporting the LED.

광원부(400)를 구성하는 LED(410)는 전기에너지를 광으로 바꾸어 내보내는 반도체 소자로서, p형 반도체층과 n형 반도체층 사이에 개재된 적어도 하나의 반도체 활성층을 포함한다. p형 반도체층과 n형 반도체층을 가로지르는 바이어스(bias)가 인가될 때, 전자들과 정공들이 활성층 내로 주입되어 그곳에서 재결합을 일으키며, 이에 의해, LED는 광을 발생시킨다.The LED 410 constituting the light source unit 400 is a semiconductor device that converts electrical energy into light and includes at least one semiconductor active layer interposed between the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer. When a bias across the p-type and n-type semiconductor layers is applied, electrons and holes are injected into the active layer to cause recombination there, whereby the LED generates light.

LED는 칩 단위로 이용되기보다는 패키지 단위로 이용되는 것이 일반적이다. 칩 단위의 LED는 흔히 'LED 칩'이라 칭해지며, 패키지 단위의 LED는 'LED 모듈'이라 칭해진다. 여기서, LED 모듈에는 LED 칩이 포함되어 있다.LEDs are generally used in packages rather than in chips. Chip-level LEDs are often referred to as "LED chips," and packaged LEDs are referred to as "LED modules." Here, the LED module includes an LED chip.

즉, LED 모듈이란 상기한 바와 같이 내부에 LED 칩을 실장하고 있으며, PCB에 부착이 가능하도록 제조된 LED 소자를 의미하는 것으로서, 이하에서 LED라 함은 LED 칩 또는 LED 모듈을 말한다.That is, an LED module means an LED device mounted inside the LED chip as described above and manufactured to be attached to the PCB. Hereinafter, the LED module refers to the LED chip or the LED module.

본 발명은 LED 300W급 일체형 MC-PCB 모듈 개발을 위해 MC-PCB(420) 회로패턴에 3W 급 LED(410)를 실장시킨 모듈(Module)을 개발하고 있다. 여기서, 각각의 오슬람 LED(410)의 파워(Power)는 3W이며, 총 LED(410)의 수량은 100개가 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 3W의 파워(Power)를 가지고 있는 LED를 100개 사용함으로써, 300W급 일체형 MC-PCB 모듈을 제조할 수 있다는 특징을 가지고 있다.The present invention is to develop a module (Module) mounted a 3W LED 410 on the MC-PCB 420 circuit pattern for the development of LED 300W integrated MC-PCB module. Here, the power of each of the Osram LEDs 410 is 3W, and the total number of LEDs 410 may be 100. That is, the present invention has a feature that a 300W integrated MC-PCB module can be manufactured by using 100 LEDs having a power of 3W.

광원부(400)를 구성하는 PCB(420)는 상기한 바와 같이 LED를 지지하는 한편, LED의 구동에 필요한 각종 회로가 형성되어 있다. The PCB 420 constituting the light source unit 400 supports the LED as described above, and various circuits necessary for driving the LED are formed.

한편, LED를 광원으로 이용함에 있어서 가장 중요한 문제는 열이다. 즉, LED는 다른 광원들과는 달리 입력된 전력 중 약 70∼80％ 이상이 열에너지로 전환되고 있기 때문에 이를 효과적으로 방출하는 기술이 필요하다. 이를 위해 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, LED(410)가 실장되어 있는 PCB(420)의 저면에 복수의 방열핀이 형성되어 있는 히트싱크(Heatsink)를 부착시키고 있다. On the other hand, the most important problem in using LED as a light source is heat. In other words, unlike other light sources, since about 70 to 80% or more of the input power is converted into thermal energy, a technology for effectively emitting the light is required. To this end, in the present invention, as shown in FIG. 3, a heat sink having a plurality of heat dissipation fins is attached to a bottom surface of the PCB 420 on which the LED 410 is mounted.

즉, 본 발명은 최적의 방열구조를 설계하기 위하여, 300W급 히트싱크(Heatsink)(430)를 이용하여 열 방출 경로를 분리시키고 있다. 부연하여 설명하면, 히트싱크(430)의 구조설계 및 개발은 전사모사 해석 기술을 기반으로 하여, 다수개의 LED에서 발산되는 열을 효율적으로 방열시키기 위한 것으로서, 히트싱크(430)에는 방열을 위한 다수의 방열핀이 형성되어 있다. That is, in the present invention, in order to design an optimal heat dissipation structure, a heat dissipation path is separated using a 300W heatsink 430. In detail, the structure design and development of the heat sink 430 are based on the transfer simulation analysis technology to efficiently dissipate heat emitted from a plurality of LEDs, and the heat sink 430 includes a plurality of heat sinks for heat dissipation. The heat radiation fins are formed.

이러한 히트싱크(430)는, 열전도도가 높은 구리나 알루미늄으로 형성될 수 있으며, PCB(420)의 저면에 채용되어 방열 면적을 증가시켜 자연 대류를 극대화함으로써, LED로부터 발생된 열을 방열시키고 있다. The heat sink 430 may be formed of copper or aluminum having high thermal conductivity, and is adopted at the bottom of the PCB 420 to increase the heat dissipation area to maximize natural convection, thereby dissipating heat generated from the LED. .

그러나, 본 발명의 히트싱크(430)가 도 3에 도시된 바와 같은 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 3에는, 평면에는 LED(410)가 실장되어 있고, 저면에는 히트싱크가(430)가 부착되어 있는 PCB(420)가, PCB에 형성되어 있는 홈을 통해 지지부(500)에 부착되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 히트싱크(430)는 PCB가 배치되어 있는 지지부(500)의 저면 방향 전체에 형성될 수도 있다. 이 경우, 본 발명에 적용되는 모든 LED가 하나의 히트싱크(430)에 의해 방열될 수 있다. 또한, 히트싱크(430)는, PCB의 저면에 부착된 형태에서 지지부(500)의 전면 방향에 배치될 수도 있다. 이 경우, 지지부는 도 2에 도시된 프레즈넬 렌즈(300)의 지지바(320)와 같은 형태의 구조물에 의해 지지부(500)에 고정될 수 있다.
However, the heat sink 430 of the present invention is not limited to the form as shown in FIG. That is, in FIG. 3, the LED 410 is mounted on the plane, and the PCB 420 having the heat sink 430 attached to the bottom thereof is attached to the support 500 through the groove formed in the PCB. Although illustrated as being present, the heat sink 430 may be formed in the entire bottom direction of the support part 500 on which the PCB is disposed. In this case, all LEDs applied to the present invention may be radiated by one heat sink 430. In addition, the heat sink 430 may be disposed in the front direction of the support part 500 in a form attached to the bottom surface of the PCB. In this case, the support may be fixed to the support 500 by a structure having the same shape as the support bar 320 of the Fresnel lens 300 shown in FIG. 2.

다음, 프레즈넬 렌즈부(300)는 광을 굴절시켜 직진시키는 특성을 가지고 있는 프레즈넬 렌즈(Fresnel lens)(310) 및 프레즈넬 렌즈(310)를 광원부(400)와 일정 간격 이격되도록 하는 한편 프레즈넬 렌즈를 지지부(500)에 고정시키기 위한 적어도 3개 이상의 지지바(320)를 포함하여 구성될 수 있다. Next, the Fresnel lens unit 300 allows the Fresnel lens 310 and the Fresnel lens 310 to be spaced apart from the light source unit 400 by a predetermined distance while refracting the light and going straight. It may be configured to include at least three or more support bars 320 for fixing the Zellel lens to the support 500.

프레즈넬 렌즈(310)는 집광렌즈 중 하나로 두께를 줄이기 위하여 몇 개의 띠 모양으로 나누어 각 띠에 프리즘작용을 가지게 하여 수차를 작게 한 것이다. 프레즈넬 렌즈(310)는, 도 4에 도시된 바와 같이, LED(410)로부터 발생된 광을 굴절시켜 모든 광이 평행을 이룬 상태로 직진하도록 하는 기능을 수행한다. 이러한 프레즈넬 렌즈에 의해 본 발명에 따른 탐조등은 복수의 LED로부터 발생된 모든 광을 한쪽 방향으로 평행을 이룬 상태로 직진시킬 수 있다.The Fresnel lens 310 is one of the condenser lenses, which is divided into several band shapes to have a prism effect on each band to reduce the aberration. As shown in FIG. 4, the Fresnel lens 310 refracts the light generated from the LED 410 so that all the light goes straight in a parallel state. By such a Fresnel lens, the searchlight according to the present invention can straighten all the light generated from the plurality of LEDs in a parallel state in one direction.

즉, 본 발명은 투과율 80%의 집광용 실리콘 글래스 프레즈넬 콘덴서 렌즈(Silicon-Glass Fresnel Condenser Lens)(310)를 이용한 것이다.That is, the present invention uses a silicon-glass fresnel condenser lens 310 for condensing with a transmittance of 80%.

광원들 중, 백색(White)의 경우에는 넓은 스팩트럼 레인지(Spectrum Range)를 갖고 유한물점에 가까운 광원으로서 평행광으로 고려된다. 따라서, 이러한 광원에 대해 높은 집광능력을 확보하기 위해서는 구면수차와 종색수차가 잘 보정된 광학계가 설계되어야 한다. 그러나, 초점거리와 넓은 유효경으로 인해 구면수차의 최소화에 한계가 발생하게 된다. 이로 인해 애퍼처(Aperture)의 끝단에서 강한 구면수차로 인한 플레어(Flare)가 유발될 수 있어 비구면을 이용한 최적화 설계가 반드시 필요하게 된다.Among the light sources, White is considered as parallel light as a light source having a wide spectrum range and close to a finite point. Therefore, in order to secure a high light collection capability for such a light source, an optical system well corrected for spherical aberration and longitudinal chromatic aberration should be designed. However, the focal length and wide effective diameter limit the minimization of spherical aberration. This may cause flare due to strong spherical aberration at the end of the aperture, which requires an aspherical optimization design.

이를 해결하기 위해 본 발명은 상기한 바와 같은 특징을 가지고 있는 프레즈넬 렌즈(310)를 이용하고 있다. 본 발명에 적용되는 프레즈넬 렌즈(310)의 사시도가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에는 사각형 형상으로 도시된 프레즈넬 렌즈가 도시되어 있으나, 그 형상은 도 2에 도시된 바와 같은 원형으로 형성될 수도 있다.In order to solve this problem, the present invention uses a Fresnel lens 310 having the characteristics as described above. 5 is a perspective view of a Fresnel lens 310 applied to the present invention. 5 shows a Fresnel lens shown in a rectangular shape, the shape may be formed in a circular shape as shown in FIG.

이러한 프레즈넬 렌즈(310)는 직접(Direct) 사출을 통해 제조될 수도 있고, 몰드(Mold) 금형을 통해 직접 사출될 수도 있으며, 전사 금형으로 제조될 수도 있다. The Fresnel lens 310 may be manufactured through direct injection, may be directly injected through a mold mold, or may be manufactured as a transfer mold.

또한, 본 발명은 프레즈넬 렌즈(310)의 특성을 향상시키기 위하여, 다음과 같은 해석 과정을 거쳐 프레즈넬 렌즈를 설계하고 있다. 즉, 본 발명은 Lighttools를 이용한 Exact Fresnel Lens 설계 및 특성 해석, 프레즈넬 형상(Fresnel Shape)에 따른 광특성 해석 및 레진의 특성(굴절률, 투과율)에 따른 Simple Fresnel Lens)의 상점 특성 분석을 통해 획득된 정보들을 이용하여 프레즈넬 렌즈를 설계하고 있다.In addition, in order to improve the characteristics of the Fresnel lens 310, the present invention is designed a Fresnel lens through the following analysis process. That is, the present invention is obtained through the design and analysis of the Exact Fresnel Lens using Lighttools, the optical characteristic analysis according to the Fresnel Shape, and the shop characteristic analysis of the Simple Fresnel Lens according to the resin properties (refractive index and transmittance). Fresnel lenses are designed using this information.

지지바(320)는 프레즈넬 렌즈(310)가 광원부(400)와 일정간격 이격되도록 하는 한편, 프레즈넬 렌즈를 지지부(500)에 고정시키는 기능을 수행하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 프레즈넬 렌즈 상에 적어도 3개 이상 구비될 수 있다. 지지바(320)의 길이는 도 4에 도시된 바와 같이, LED(410)의 확산거리 등을 고려하여 산출될 수 있다.
The support bar 320 performs the function of fixing the Fresnel lens to the support part 500 while allowing the Fresnel lens 310 to be spaced apart from the light source part 400 by a predetermined distance, as shown in FIG. 2. At least three or more may be provided on the Fresnel lens. The length of the support bar 320 may be calculated in consideration of the diffusion distance of the LED 410 as shown in FIG. 4.

마지막으로, 지지부(500)는 광원부(400)와 프레즈넬 렌즈부(300)를 지지하는 기능을 수행한다. 한편, 상기한 바와 같이, 지지부(500)의 저면에는 히트싱크(430)가 부착될 수도 있다.
Finally, the support unit 500 performs the function of supporting the light source unit 400 and the Fresnel lens unit 300. On the other hand, as described above, the heat sink 430 may be attached to the bottom of the support 500.

상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등의 특징을 정리하면 다음과 같다. The characteristics of the searchlight according to the first embodiment of the present invention as described above are summarized as follows.

본 발명은, 고출력 파워 LED(410)를 이용하고 있으며, 방수처리를 효과적으로 수행하고 있다. The present invention utilizes a high output power LED 410, and effectively performs the waterproofing.

본 발명은 광학 및 방열, 구동회로 구현기술을 이용하여 선박의 안전한 운행을 위해 기존 제논램프보다 점멸속도가 빠르고 광색의 식별성이 우수하며 낮은 소비전력, 긴 수명, 내진성 등의 장점을 가지고 있다.The present invention has the advantages of fast blinking speed and excellent light color discrimination, low power consumption, long life, shockproof, etc. for the safe operation of the ship using optical and heat dissipation, driving circuit implementation technology.

본 발명은 효율적인 집광을 위한 집광렌즈(프레즈넬 렌즈)를 이용하고 있고, LED에서 발생하는 열을 최적화하기 위한 방열구조(히트싱크)를 이용하고 있으며, 구동에 적합한 정전류 구동회로부와 LED 모듈의 방열 설계기술을 이용하고 있다.The present invention uses a condenser lens (fresnel lens) for efficient light condensing, a heat dissipation structure (heat sink) for optimizing heat generated from the LED, and heat dissipation of the constant current driving circuit unit and the LED module suitable for driving. Design technology is used.

즉, 본 발명은 LED를 이용한 해양 환경 특성에 적합한 고출력 LED 300W급 탐조등에 관한 것이다. That is, the present invention relates to a high power LED 300W searchlight suitable for marine environment characteristics using the LED.

또한, 본 발명은 고반사 리플렉터(Reflector)를 이용할 수도 있다. 이를 통해 반사율 95% 이상 및 내구성, 내열성이 확보될 수 있다. 리플렉터 트림(Relflector trim) 각도는 25°로 설계될 수 있다(광학설계 및 3D 설계 프로그램 이용). LED Position 및 광원 배광각도에 따른 평행광 구현을 위해 리플렉터는 다양하게 설계될 수 있다. The present invention may also use a high reflection reflector. Through this, 95% or more of reflectance and durability and heat resistance can be secured. The reflector trim angle can be designed at 25 ° (using optical design and 3D design program). The reflector may be variously designed to implement parallel light according to the LED position and the light distribution angle.

또한, 본 발명은 방수등급 IP67에 적합한 구조물로 구성될 수 있다. 이러한 구조물의 방수 및 시험 규격(한국조선기자재연구원 시험 실시)은, IEC 60079-1:2007(KR) 및 온도 (19.0±2.0)℃, 습도(53±5%) RH에서 이루어질 수 있다. 이를 통해 본 발명은 최적화된 구조물 전사모사 및 평가를 달성할 수 있다. In addition, the present invention can be composed of a structure suitable for waterproof grade IP67. The waterproofing and testing standards for these structures (tested by Korea Shipbuilding & Research Institute) can be made at IEC 60079-1: 2007 (KR), temperature (19.0 ± 2.0) ℃, humidity (53 ± 5%) RH. Through this, the present invention can achieve optimized structure transcription and evaluation.

또한, 본 발명은 정전류 구동회로를 이용할 수도 있다.
The present invention can also use a constant current drive circuit.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 탐조등의 일실시예 구성도이다. 이하의 설명 중, 도 1 내지 도 5를 통해 설명된 본 발명의 제1실시예에 따른 탐조등과 동일한 구성 및 기능은, 생략되거나 또는 간단히 설명된다. 6 is a configuration diagram of an embodiment of a searchlight according to a second embodiment of the present invention. In the following description, the same configuration and function as the searchlight according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 5 will be omitted or simply explained.

본 발명의 제2실시예에 따른 탐조등은, 프레즈넬 렌즈부(300)의 구성이 변경된 것을 제외하고는 제1실시예에 따른 탐조등의 구성 및 기능과 동일하다.The searchlight according to the second embodiment of the present invention is identical to the configuration and function of the searchlight according to the first embodiment except that the configuration of the Fresnel lens unit 300 is changed.

즉, 제1실시예에서는 프레즈넬 렌즈부(300)가 프레즈넬 렌즈(310)와 지지바(320)로 구성되어 있으며, 지지바(320)가 프레즈넬 렌즈(310)를 지지한 상태에서 지지부(500)에 장착되어 있다. 또한, 제1실시예에서는 상기한 바와 같이 구성된 프레즈넬 렌즈부(300)가 각각의 광원부(400)와 일대일로 구비되어 있다.That is, in the first embodiment, the Fresnel lens unit 300 is composed of the Fresnel lens 310 and the support bar 320, the support bar 320 in the state supporting the Fresnel lens 310 It is attached to 500. In addition, in the first embodiment, the Fresnel lens unit 300 configured as described above is provided one to one with each light source unit 400.

그러나, 제2실시예에서는 프레즈넬 렌즈부(300)가 프레즈넬 렌즈(310)와 렌즈프레임(330)으로 구성되어 있으며, 복수의 프레즈넬 렌즈(310)가 하나의 렌즈프레임(330) 상에 일체형으로 형성되어 있다.However, in the second embodiment, the Fresnel lens unit 300 is composed of the Fresnel lens 310 and the lens frame 330, the plurality of Fresnel lens 310 on one lens frame 330 It is formed in one piece.

즉, 렌즈프레임(330) 상에 형성되어 있는 복수의 프레즈넬 렌즈(310)는 지지부(500)에 배치되는 광원부(400)들 간의 이격거리를 고려하여 형성되어 있다. That is, the plurality of Fresnel lenses 310 formed on the lens frame 330 are formed in consideration of the separation distance between the light source parts 400 disposed on the support part 500.

상기한 바와 같은 제2실시예에 적용되는 프레즈넬 렌즈부(300)는 투명커버(200)의 내측면에 부착된다는 특징을 가지고 있다.Fresnel lens portion 300 applied to the second embodiment as described above is characterized in that it is attached to the inner surface of the transparent cover 200.

즉, 제1실시예에서는 프레즈넬 렌즈부(300)가 지지부(500)에 장착되었으나, 제2실시예에서는 프레즈넬 렌즈부(300)가 투명커버(200)의 내측면에 부착되어 있다.That is, in the first embodiment, the Fresnel lens unit 300 is mounted on the support part 500. In the second embodiment, the Fresnel lens unit 300 is attached to the inner surface of the transparent cover 200.

이 경우, 투명커버(200)는 투명한 강화유리로 제조되는 것이 바람직하다.
In this case, the transparent cover 200 is preferably made of transparent tempered glass.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

110 : 발광부 120 : 상하회전지지부
130 : 좌우회전지지부 200 : 투명커버
300 : 프레즈넬 렌즈부 400 : 광원부
500 : 지지부110: light emitting unit 120: vertical rotation support
130: left and right rotation support 200: transparent cover
300: Fresnel lens portion 400: light source portion
500: Support

Claims (10)

프레임의 전면에 형성된 개방면에 장착되며 투명한 재질로 형성되어 있는 투명커버;
상기 프레임의 내부에 구비되며 광을 발생시키기 위한 광원부;
상기 광원부로부터 발생된 광을 굴절시켜, 모든 광을 평행한 상태로 직진시키기 위한 프레즈넬 렌즈부; 및
상기 광원부를 지지하기 위한 지지부를 포함하고,
상기 프레즈넬 렌즈부는,
상기 광원부로부터 발생된 광을 굴절시켜 모든 광을 평행한 상태로 직진시키기 위한 복수의 프레즈넬 렌즈; 및 상기 복수의 프레즈넬 렌즈가 형성되어 있는 렌즈프레임을 포함하고,
상기 프레즈넬 렌즈부는 상기 투명커버의 내측면에 부착되어 있고, 상기 복수의 프레즈넬 렌즈 각각은 원형으로 형성되어 있으며, 상기 광원부와 1대1로 대응되도록 상기 렌즈프레임 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탐조등.A transparent cover mounted on an open surface formed on the front of the frame and formed of a transparent material;
A light source unit provided inside the frame to generate light;
A Fresnel lens unit for refracting the light generated from the light source unit to straighten all the light in a parallel state; And
It includes a support for supporting the light source,
The Fresnel lens unit,
A plurality of Fresnel lenses for refracting the light generated from the light source unit to straighten all the light in a parallel state; And a lens frame in which the plurality of Fresnel lenses are formed.
The Fresnel lens portion is attached to the inner surface of the transparent cover, each of the plurality of Fresnel lens is formed in a circular shape, characterized in that formed on the lens frame so as to correspond one-to-one with the light source portion. Searchlight. 제 1 항에 있어서,
상기 광원부는,
광을 발생시키기 위한 복수의 발광다이오드(LED);
상기 복수의 발광다이오드 각각을 구동하기 위한 회로가 형성되어 있으며 상기 발광다이오드를 지지하기 위한 인쇄회로기판(PCB); 및
상기 발광다이오드로부터 발생된 열을 방열시키기 위해 상기 인쇄회로기판의 저면에 부착되는 히트싱크를 포함하는 탐조등.The method of claim 1,
The light source unit includes:
A plurality of light emitting diodes (LEDs) for generating light;
A circuit for driving each of the plurality of light emitting diodes and a printed circuit board (PCB) for supporting the light emitting diodes; And
And a heat sink attached to a bottom surface of the printed circuit board to dissipate heat generated from the light emitting diodes. 제 2 항에 있어서,
상기 히트싱크는 상기 모든 발광다이오드로부터 발생된 열을 방열시키기 위해 상기 지지부의 저면에서 상기 모든 인쇄회로기판에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탐조등.3. The method of claim 2,
And the heat sink is formed over all the printed circuit boards at the bottom of the support to dissipate heat generated from all the light emitting diodes. 제 2 항에 있어서,
상기 광원부는 상기 지지부의 전면 방향에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탐조등.3. The method of claim 2,
The light source is a searchlight, characterized in that formed in the front direction of the support. 제 1 항에 있어서,
상기 프레즈넬 렌즈는
투과율 80%의 집광용 실리콘 글래스 프레즈넬 콘덴서 렌즈(Silicon-Glass Fresnel Condenser Lens)이며,
상기 프레즈넬 렌즈부는 상기 프레즈넬 렌즈를 광원부와 일정 간격 이격되도록 하고 상기 프레즈넬 렌즈를 상기 지지부에 고정시키기 위한 적어도 3개 이상의 지지바를 더 포함하고,
상기 지지바는 상기 프레즈넬 렌즈가 상기 광원부와 일정간격 이격되도록 하고, 상기 프레즈넬 렌즈를 상기 지지부에 고정시키는 기능을 수행하는 것으로서, 상기 프레즈넬 렌즈 상에 적어도 3개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는
탐조등.The method of claim 1,
The Fresnel lens
Silicon-Glass Fresnel Condenser Lens for condensing with 80% transmittance
The Fresnel lens unit further comprises at least three support bars for spaced apart the Fresnel lens from the light source and fixed to the support portion Fresnel lens,
The support bar is a function of allowing the Fresnel lens to be spaced apart from the light source unit at a predetermined interval, and to fix the Fresnel lens to the support unit, wherein at least three or more Fresnel lenses are provided on the Fresnel lens.
searchlight. 제 3 항에 있어서,
상기 히트싱크의 구조설계 및 개발은 전사모사 해석 기술을 기반으로 하여, 다수개의 LED에서 발산되는 열을 효율적으로 방열시키기 위해 히트싱크에 방열을 위한 다수의 방열핀이 형성되는 것을 특징으로 하는
탐조등.The method of claim 3, wherein
Structural design and development of the heat sink is based on the transfer simulation analysis technology, characterized in that a plurality of heat dissipation fins for heat dissipation are formed on the heat sink to efficiently dissipate heat emitted from a plurality of LEDs
searchlight. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 프레즈넬 렌즈는, 다이렉트(Direct) 사출 또는 몰드(Mold) 금형을 통한 직접 사출 또는 전사 금형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 탐조등.The method of claim 1,
The Fresnel lens is a searchlight, characterized in that produced by direct injection or transfer mold through a direct injection or mold (Mold) mold. 제 1 항에 있어서,
상기 프레임을 지지하고 있으며 상기 프레임을 상하로 회전시키기 위한 상하회전지지부; 및
상기 상하회전지지부를 지지하고 있으며 상기 프레임을 좌우로 회전시키기 위한 좌우회전지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탐조등.


The method of claim 1,
Vertical rotation support for supporting the frame and for rotating the frame up and down; And
Searching for supporting the vertical rotation support portion and comprises a left and right rotation support for rotating the frame from side to side.


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