KR101374539B1 - 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 - Google Patents

메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈에 관한 것으로서, 모터에 의한 회전력을 전달받는 중심축 상에 회전판상에 설치된 조명수단을 통해 메인 및 배경 무늬를 형성하는 것이며, 상기 조명수단은 상기 회전판상의 중심에서 십자형태로 단차를 가지고 배열된 복수개의 LED와; 상기 회전판상의 테두리 근처에 회전구조 포스트를 매개로 설치된 레이저 모듈;을 포함한다.

Description

메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈{LED ILLUMINATION UNIT MODULE FOR SPORT LIGHT OF MAIN AND BACKGROUND PATTERNS}
본 발명은 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 설명하면, 음악에 연동하여 행사장 등에서 현란한 무늬, 예를 들면 노래방 천정 및 벽면 회전 무늬와 동일한 무늬를 출력하는 장치(일명, 사이키 조명장치 혹은 미러볼이라 칭함)의 효과를 나타내는 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 무대나 유흥업소 및 노래방 등에는 선곡된 노래의 연주음과 화음을 발생시키고 가사 자막을 디스플레이하는 반주기 이외에도, 적절한 조명과 주변효과를 제공함으로써 현장감을 조성하고 분위기를 연출하기 위한 다양한 분위기 연출기가 설치되어 있다.
이와 같은 분위기 연출을 위하여 종래에는 무대나 노래방 천정에 다양한 조명등을 설치하였는 바, 반주기에 동전을 투입하여 노래를 선곡하면 동시에 설치된 조명등이 작동되어 조명등이 점멸되거나 색깔이 변화됨으로써 분위기 연출을 하였다.
그러나, 이와 같은 조명등만으로는 조명에 의한 분위기 연출이 미약한 바, 최근에는 테크노램프, 레이저빔, 무빙아트, 샤이키, 빔라이트 등의 다양한 조명수단이 제공되고 있다.
상기 다양한 조명수단 중 특히 '레이저빔'은 직선형, 원형 및 사각형 등의 형태로 레이저빔이 분사되는 장치로서, 다른 조명기기와 융합하여 무대공간을 세련되고 럭셔리하게 조성하는 역할을 한다.
그러나, 이와 같은 공지의 레이저빔 장치는 직선형, 원형 등 폐곡선으로 된 단일의 일정한 모양을 무대공간에 형성하는 것이어서, 현장감 있는 분위기를 연출하는 데는 한계가 있어, 레이저빔 장치 외에도 넓은 영역에 빛을 발산한 후 회전효과를 주는 회전식 조명과, 어느 특정 지점에 빛을 집중시키는 집중식 조명과, 점멸되면서 특수한 조명 효과를 연출하는 점멸식 조명 등을 적절히 조합하여 실내의 조명효과를 높였다.
이와 같이 종래 기술에 따른 조명장치는 실내의 분위기 있는 조명연출을 위해 다양한 조명 기구를 적절히 조합할 필요성이 있으나, 노래방 및 단란주점의 특성상 넓은 실내공간의 확보가 불가능하므로 설치공간이 부족하게 되고, 상기 조명 기구에 의해 실내의 유효공간이 줄어들게 되면서 실내환경이 열악해지는 문제점을 야기하였다.
또한, 복수개의 조명 장치를 별도로 구입하여 설치하게 되므로, 구입비용 및 설치비용의 부담이 가중되고, 설치작업도 복잡하며, 설치위치에 대한 제약도 문제점으로 작용하였다.
이에 상기와 같은 여러 문제점을 개선하여 적절한 분위기가 연출됨과 동시에, 단일의 기계로 다양한 패턴의 무늬가 음향 및 박자에 맞추어 디스플레이 되도록 하는 기술적 개선이 요구된다.
이러한 종래기술을 개선한 예로서, 대한민국 등록특허 제10-1022690호에 의하면, 전방은 난반사 유리와 렌즈를 구비하고, 내부공간은 격벽으로 제 1구역과 제 2구역으로 분할한 케이스와; 상기 제 1구역에 구비되어 상기 난반사 유리로 광을 조사하는 LED 발광부와, 상기 LED 발광부를 자동 또는 수동모드로 제어하는 LED 제어부로 구성되는 LED 조명부와; 상기 제 2구역에 구비되고 빔유도부를 이용하여 상기 렌즈로 서로 다른 색상의 레이저를 조사하는 빔조사장치와, 상기 레이저가 렌즈에 도달하기 전 여러 갈래로 분할하도록 빔조사장치와 렌즈 사이에 구비되는 회전식 광분할부와, 상기 분할된 레이저를 거듭 분할하도록 회전식 광분할부와 렌즈 사이에 구비되는 분할렌즈와, 상기 빔조사장치와 회전식 광분할부를 자동 또는 수동모드로 제어하는 레이저 제어부로 구성되는 레이저 조명부;를 포함하며, 상기 LED 조명부와 레이저 조명부에 LED 제어부와 레어저 제어부에 각각 연결되는 음향센서를 더 구비하여 상기 음향센서의 신호를 기초로 LED 조명부와 레이저 조명부를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저조명과 LED조명의 조합연출이 가능한 무대조명장치가 개시된 바 있고, 이에 따르면, 여러 기기를 갖추지 않아도 현장감 있는 분위기를 연출할 수 있고, 여러 기기를 설치한 상태에 비해 실내 환경이 개선되는 본 발명에 따른 레이저조명과 LED조명의 조합연출이 가능한 효과가 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래기술의 조명장치는 조명무늬가 단순하고 가변적이지 않기 때문에 시간이 지남에 따라 싫증이 나고 이로 인해 조명효과가 떨어지며 조명효과를 즐기려는 고객에게 주는 재미가 반감되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 음악에 연동하여 행사장 등에서 현란한 무늬, 예를 들면 노래방 천정 및 벽면 회전 무늬와 동일한 무늬를 출력하는 장치의 효과를 나타내는 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 대표적인 음악 장르인 많은 악기의 주파수를 포함하는 클래식과 강한 비트 음의 디스코, 빠른 트롯과 느린 브루스 등이 음원으로 입력될 때, 눈의 착시와 광 출력의 효율을 어떻게 극대화할 것 인가에 대한 해결책을 제시하고자 하는 것으로서, 기존 유사 방식과의 차별화가 가능한 새로운 형태의 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 이러한 목적은
모터에 의한 회전력을 전달받는 중심축 상에 회전판상에 설치된 조명수단을 통해 메인 및 배경 무늬를 형성하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈에 있어서,
상기 조명수단은
상기 회전판상의 중심에서 십자형태로 단차를 가지고 배열된 복수개의 LED와;
상기 회전판상의 테두리 근처에 회전구조 포스트를 매개로 설치된 레이저 모듈;을 포함하는
메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈을 제공함으로써 달성된다.
바람직하게는,
상기 레이저 모듈은 상기 회전구조 포스트에 일단부가 연결된 스프링의 타단부에 연결되어 상기 스프링의 진동시 함께 진동하면서 무늬를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는,
상기 LED는 메인 문양용이고 상기 레이저 모듈을 배경무늬용인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는,
상기 LED는
제 0 궤도(중앙부)에 5개의 LED가 직렬로 결선되고,
제 1 궤도(외곽 1)에 4개의 LED가 직렬로 결선되고,
제 2 궤도(외곽 2)에 4개의 LED가 직렬로 결선되고, R4의 4개의 LED가 직렬로 결선하고,
제 3 궤도(외곽 3)에 4개의 LED가 직렬로 결선되고,
상기 레이저 모듈은
제 4 궤도(외곽 4)에 4개의 레이저 모듈이 직렬로 결선된 것을 특징으로 한다.
상기 유니트모듈 상부는 프레넬 렌즈 수단으로 커버된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 프레넬 렌즈 수단은
사각형 박스 형상으로 중간부분에는 위치되어 메인 및 배경무늬 형성을 위해 방사되는 LED 광원들을 투과시키는 동심원상으로 프레넬 렌즈무늬 형상이 구비된 가진 제1 프레넬 렌즈부와,
상기 사각형 박스 형상 4측면에는 장방형으로 프레넬 렌즈 무늬 형성용 렌즈무늬 형상이 배치되어 이루어진 제2 프레넬 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템에 의하면, 음악에 연동하여 행사장 등에서 현란한 무늬, 예를 들면 노래방 천정 및 벽면 회전 무늬와 동일한 무늬를 출력하는 장치의 효과를 나타낸다. 이로인해, 조명이 비추는 장소에서 여흥을 즐기려는 사람들에게 흥미를 제공하여 여흥의 재미를 배가시키는 효과가 있다.
본 발명은 보편적으로 보유하고 있는 음향기기를 활용하여 다양한 음악 장르의 음원을 입력받아 문양과 무늬로 표출하도록 고안되어져, 기본적으로 서민을 위한 저가의 보급형을 제공하는데 있으며, 산업용/상업용/가정용 등의 응용분야는 해당 응용자의 초이스에 따라 광원의 요소부품으로도 응용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템의 개략적인 블록구성도이다
도 2는 도 1에 따른 음원신호의 파형 변화를 설명하는 그래프이다.
도 3은 도 1에 따른 광 중첩과 상의 크기 구현을 설명하는 설명도이다.
도 4는 도 1에 다른 메인문양의 종류의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 따른 배경무늬의 두 가지 종류의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 따른 광구동모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도, 측면도 및 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈의 제 0 궤도에서의 LED들 및 레이저모듈이 온된 상태에서의 메인 문양과 배경무늬의 생성을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈의 제 0 궤도 및 제 1 궤도에서의 LED들 및 레이저모듈이 온된 상태에서의 메인 문양과 배경무늬의 생성을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈의 제 0 궤도, 제 1 궤도 및 제2 궤도에서의 LED들 및 레이저모듈이 온된 상태에서의 메인 문양과 배경무늬의 생성을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈의 제 0 궤도, 제1 궤도, 제2 궤도 및 제3 궤도에서의 LED들 및 레이저모듈이 온된 상태에서의 메인 문양과 배경무늬의 생성을 설명하는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈이 프레넬 렌즈수단에 의해 커버된 형태를 나타낸 일부 개방상태를 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈은
모터에 의한 회전력을 전달받는 중심축 상에 회전판상에 설치된 조명수단을 통해 메인 및 배경 무늬를 형성하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈에 있어서,
상기 조명수단은
상기 회전판상의 중심에서 십자형태로 단차를 가지고 배열된 복수개의 LED와;
상기 회전판상의 테두리 근처에 회전구조 포스트를 매개로 설치된 레이저 모듈;을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템이 도시되어 있다.
본 발명에서 사용된 렌즈의 일예는 프레넬 렌즈(Fresnel lens)로서, 프레넬 렌즈는 집광렌즈 중 하나로 두께를 줄이기 위하여 몇 개의 띠 모양으로 나누어 각 띠에 프리즘작용을 가지게 하여 수차를 작게 한 것이다. 자동차 등의 미등이나 OHP 등에 이용된다.
프레넬 렌즈는 두께를 줄이기 위하여 몇 개의 띠 모양으로 나누어 각 띠에 프리즘작용을 가지게 하여 수차(收差)를 작게 한 것이다. 볼록렌즈로 중심부가 두꺼우며, 이에 대하여 같은 작용을 가지게 하여 얇게 한 것이 프레넬렌즈이다. 프레넬 렌즈는 등대용으로 옛날부터 사용되었으나 플라스틱 재료를 사용하여 카메라의 파인더를 밝게 하는 핀트판(板)에 이용하거나 오버헤드프로젝터(OHP) 등에 이용되며, 자동차 등의 미등(尾燈)에도 사용되는데, 즉, 등대의 빛을 평행 광선으로서 내보내기 위한 렌즈로서, 또 최근에는 1안(眼) 리플렉스 카메라의 파인더 부분이나 투영기의 피투영면에 집광 렌즈로서 사용되고 있다.
본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템에 의하면, 생성되는 무늬는
다색 스포트라이트 조사 영역으로 인해 배경무늬의 테두리부가 확산된다. 이때, 복수개의 LED는 다색 점멸기능을 수행한다.
한편, 회동모터는 회동기능을 제공한다.
조명장치는 균등간격을 가지고 단차(혹은, 높이차)를 가지는 엘이디로 구성된 엘이디 장치이다. 즉, LED가 단차 배열된 엘이디 어셈블리가 구성된다. 이와 같이 구성된 엘이디 어셈블리를 통해, 즉 단차 배열된 엘이디 어셈블리의 단차를 이용해 천정 스크린에 메인 및 배경 무늬를 형성시킨다.
본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈은 조사각도 편차를 이용한 엘이디 조명 모듈로서 일명 사이키 점멸 조명장치라고도 한다.
또한 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템은 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명장치로서, 레이저조명모듈을 포함한다. 상기 레이저조명모듈은 스프링진동을 수행한다.
본원 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템에 의하면, 입력은 음원이고, 출력은 광 간섭 무늬가 될 수 있다. 즉 본 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템은, 음악을 받아 문양과 무늬로 변환하는 조명장치라고 할 수 있다.
상기 무늬는 메인 문양과 배경 무늬를 포함한다.
상기 메인 문양과 배경 무늬를 구현하기 위하여 광원구동모듈의 복합 구조를 포함한다. 즉, LED의 배열에 특징이 있는데, 단차구조이고, 방열구조이다. 또한 레이저 모듈의 장착 방법도 특징이 있다.
상기와 같은 광원구동모듈에 있어서, AC용 LED 제어와 DC용 LED 제어가 필요하다.
본원 발명에 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈 및 그를 이용한 음원에 연동되는 메인 및 배경 무늬 조명시스템에 있어서, 특징 중 하나는
주문양 즉 메인 문양과 배경무늬가 분리되어 있다. 즉 LED 17개로 태양 문양을 구현하며, LED 4개로 4방향(동서남북)에 배경무늬를 구현한다. 또한 레이저모듈 4개로 주 문양 방향으로 배경무늬를 구현한다.
또한, 본원 발명의 또 다른 특징으로서 자연음원의 재생 능력이 있다. 즉, 선택적으로 스피커 통에서 나오는 바람(음압)을 감지한다.
또한, 본원 발명의 또 다른 특징으로서 작동시차 효과의 극대화기능이 있다. 즉, 인공적 패턴의 횟수가 계속적으로 반복되면 싫증을 느끼게 되는데, 대안으로 인공적 패턴 수를 늘리면 오 동작 횟수도 늘어난다. 그런데, 본원 발명에 적용된 방식은 아날로그 입력신호의 주파수와 진폭성분 중에서 주파수(시간) 성분은 회로설계시 전자부품의 성능(전달 지연, 시정수 등)에 맡기고, 진폭(직류+신호) 성분(전압)에 대해서 인간이 다양한 환경에 맞추어 가변(쓰레쉬홀딩 이내/이상) 할 수 있는 구조로서 그 효과는 전자회로가 심플해지며 오동작 확률이 낮아진다.
본 발명의 또 다른 특징으로서, 고출력 사용에 따른 방열과 눈부심 문제를 해결하기 위하여 기구적 설계, 제어적 설계 및 광학적 설계시 아래와 같은 사항을 고려하였다.
기구적 설계시에 LED 배열(간격과 높이)에 따른 광 중첩 효과를 이용하여 저 출력 Power LED 사용하여 표현하고자 하는 문양과 색상이 유지되도록 하였다.
또한 제어적 설계시에
문양의 외곽(윤곽선)을 중첩으로 강조할 수 있도록 다음과 같이 배치파장(RGBW 파장을 고려)을 고려 한 후에 선택적으로 제어하였다. 즉
제 0 궤도(중앙부)에는 5개의 LED를 직렬로 결선하였다.
제 1 궤도(외곽 1)에는 4개의 LED를 직렬로 결선하였다.
제 2 궤도(외곽 2)에는 4개의 LED를 직렬로 결선하였고, R4의 4개의 LED를 직렬로 결선하였다.
제 3 궤도(외곽 3)에는 4개의 LED를 직렬로 결선하였다.
제 4 궤도(외곽 4)에는 4개의 레이저 모듈을 직렬로 결선하였다.
또한 광학적 설계시에 문양의 크기와 출광의 방향은 사용자가 설치위치에 따라 가변가능하도록 배율이 있는 집광형 프레넬 렌즈를 2종류를 장착하였다. 제1 종류로는 원형이고 메인 문양용으로 사용되며, 태양문양을 형성하며, 제2 종류로는 장방향이고 배경 무늬용으로 사용되며, 오로라 무늬를 형성한다. 그러나 무늬는 이와 같은 형상에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이 하여 출광손실을 최소화하면서 광 스플릿(split) 효과를 위해 구멍이 뚫린 메시(mesh)망을 출광 부에 장착하였다.
도 1은 본원 발명의 시스템 구성에 대한 블록구성도로서, 이에 도시된 바와 같이,
음성을 출력하는 스피커(11)
상기 스피커(11)를 통해 출력되는 음의 음압을 센싱하는 유선센서(12),
메인 문양 VIEW의 사용자 감도조절 즉, 가변 기준을 설정하는 제1 기준설정부(2),
모터(37)의 사용자 감도조절을 수행하는 제3 기준설정부(3),
배경무늬 VIEW의 사용자 감도조절을 수행하는 제2 기준설정부(4),
메인 문양 VIEW의 시차를 조절하는(고정) 제4 기준설정부(6),
유선센서(12) 및 무선센서(14)의 신호를 비교하는 제 4 비교부(113),
상기 메인 문양 VIEW의 사용자 감도조절 즉, 가변 기준을 설정하는 제1 기준설정부(2)의 신호를 상기 제4 비교부 신호와 비교하는 제1 비교부(111),
상기 메인 문양 VIEW의 시차를 조절하는(고정) 제4 기준설정부(6)의 신호를 상기 제1 비교부(111)의 신호와 비교하는 제2 비교부(112),
상기 배경무늬 VIEW의 사용자 감도조절을 수행하는 제2 기준설정부(4)의 신호와 상기 제4 비교부 신호를 비교하는 제3 비교부(114),
상기 제2 비교부(112)를 통한 비교신호를 출력하는 제1 출력채널부(122),
상기 제3 기준설정부(3)의 출력신호 또는 상기 제4 비교부(113)의 출력신호에 따라 동작신호를 출력하는 모터구동부(132),
상기 제3 비교부(114)를 통한 비교신호를 출력하는 제2 출력채널부(124),
후술하는 광구동모듈(30)의 온도센서(38)에 의한 센싱신호에 따라 상기 제1 출력채널부(122), 제2 출력채널부(124), 및 모터구동부(132)에 출력회로 차단신호를 출력하는 출력회로 차단부(136),
전원 투입시(미도시) 후술하는 광구동모듈(30)의 쿨러(38)를 동작시키기 위한 동작신호를 출력하는
쿨러구동부(136)을 포함하는 제어모듈(10);
상기 제1 및 제2 출력 채널부(122,124)의 출력신호에 따라 동작되어,
후술하는 광구동모듈(30)에 설치된 복수개의 LED(31,32,33,34,35) 및 레이저모듈(36)을 구동시키기 위한 제0궤도, 1,2,3,4 궤도 LED 구동모듈(21,22,23,24,25) 및 레이저구동부(26)를 포함하고, 상기 레이저구동부(26)의 스프링구동을 위한 스프링(39);을 포함하는 광원 구동모듈(30); 및
상기 LED들에 의해 형성되는 메인문양을 처리하기 위한 메인문양 렌즈(42),상기 LED들에 의해 형성되는 배경문양을 처리하기 위한 배경문양 렌즈(44)를 포함하는 광확산모듈(40)을 포함한다.
도 2는 도 1에 따른 음원신호의 파형 변화를 설명하는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 제1 비교부와 제2 비교부를 pass시키면 하한(사용자 지정)과 상한(고정)의 임계(쓰레쉬 홀드)값 사이의 입력된 음원 신호에 따른 출력 무늬(메인+배경)를 사용자 취향에 따라 충실히 재현할 수 있다.
즉 도 2의 좌측에 표현된 음원 신호는 변환되어 그에 따라 유효 성분과 무효성분으로(사용자 기준(가변)) 충실히 설계자 기준(고정)에 맞게 재현될 수 있다.
도 3을 참조하면, LED(31,32)와 확산 렌즈(40,42,44)간의 초점거리가 서로 다르고 화각이 서로 다르며 그로 인해 결상판(110)상에 나타나는 상의 크기도 달라지게 된다.
도 4를 참조하면, 메인 문양의 종류의 일예를 나타낸 것이다. 외곽부의 삼각 모양은 렌즈의 DOF(초점심도) 범위를 벗어난 것이다. 즉 광원의 간격과 높이로서 렌즈의 왜곡현상을 이용한 것이다. 중앙부 원 모양은 렌즈의 DOF 범위 이내이다.
도 5를 참조하면, 배경무늬의 종류를 나타낸 것이다. 반원 모양은 렌즈의 초점거리와 형상 그리고 광원 방사 각도에서 발생한다. 즉 사용렌즈는 형상이 장방형이다.
또한 레이저 스팟(LASER SPOT)에 진동을 주면 점이 선으로 변하고 작은 구멍을 통과시키면 선이 스플릿(SPLIT) 점이 된다.
도 6을 참조하면, 광 구동 모듈은 평면에서 보면 각각 제0궤도, 제1 궤도, 제2 궤도, 제3궤도, 제4궤도에 복수개의 LED들이 설치되며, 중심축(112)상의 회전풀리(110)에 양측에 각각 회전풀리(120,130)들이 설치되며, 복수개의 LED들은 상기 중심축(112)상에 회전가능하게 설치된 회전판상에 단차지게 설치된다. 상기 회전판의 측면을 따라 회전구조포스트(142)와 설치대(144)를 통해 레이저모듈(36a,36b,36c,36d)이 설치된다. 상기 레이저모듈은 또한 스프링의 진동에 의해 무늬를 생성할 수 있다.
도 7을 참조하면, 배경무늬는 동서남북방향이고, 메인문양은 중앙방향에 형성된 무늬를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 도 7과는 다른 무늬가 형성된 상태로서 중앙의 원 및 상하좌우에 반원모양이 형성된다.
도 9를 참조하면, 이전과는 다른 무늬 즉, 중앙의 원 및 화살표 및 구름모양이 형성된다.
도 10을 참조하면, 이전과는 다른 무늬 즉, 중앙의 원 및 별모양 및 구름모양이 형성된다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 따른 메인 및 배경 무늬 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈이 프레넬 렌즈수단에 의해 커버된 형태를 나타낸 일부 개방상태를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 유니트모듈 상부는 프레넬 렌즈 수단으로 커버된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 유니트 모듈도 박스 형태의 상기 프레넬 렌즈 수단의 저면에 일체로(상기 프레넬 렌즈 수단은 상기 유니트 모듈 박스의 일측에 개방가능하도록 경첩으로 힌지고정된다.
바람직하게는, 상기 프레넬 렌즈 수단은
사각형 박스 형상으로 중간부분에는 위치되어 메인 및 배경무늬 형성을 위해 방사되는 LED 광원들을 투과시키는 동심원상으로 프레넬 렌즈부가 구비된 가진 제1 프레넬 렌즈부(210)와,
상기 사각형 박스 형상 4측면에는 장방형으로 프레넬 렌즈부가 구비된 제2 프레넬 렌즈부(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유니트 모듈의 LED들에 의해 방사된 광 및 레이저 광은 상기 프레넬 렌즈 수단에 의해 상방으로 투과되고 동시에 측면으로 퍼져나가게 된다.
상기 유니트 모듈은 레이저 구동부의 스프링(39)에 의해 무늬가 항상 흔들리는 형태로 표시되며, 각각의 궤도를 가진 LED 모듈은 일방향 또는 타방향으로 회전하면서 다양한 무늬를 형성할 수 있다.
다시 한 번 설명하면,
본 발명의 실시예에 따르면, 눈의 착시와 광출력의 효율 극대화를 위해 정 해진 공간상(동서남북과 상/하 방향)에서 필요한 조명에 대한 요소 수량, 배치, 방열, 움직임, 비용 등을 고려한다면 아래와 같은 고안을 생각할 수 있다.
요소 수량 : 좀 더 밝게 요소의 출광을 최대로 중첩시킨다.
배치 : 설치를 고려해 상기 6 방향 중에서 5 방향으로 조사시킨다.
: 동서남북 360도 방향은 기준에서 45~90도 Tilting 시킨다.
방열 : 조명 요소를 열 분산시킨다.
움직임 : 동서남북 360도 방향과 1 방향을 고려해 회전시킨다.
비용 : 구조를 단순/복합화 시킨다.
상기 고안들을 조합하면 필요한 광(光) 구동 모듈의 설계가 가능해지며 본 발명에서는 궤도 개념을 도입하여 아래와 같이 구현하였다.
0_궤도 LED 배치 : 백(중앙), 청(9시, 15시), 녹(12시, 18시) 직렬 결선
1_궤도 LED 배치 : 녹(9시, 15시), 청(12시, 18시) 직렬 결선
2_궤도 LED 배치 : 청(9시, 15시), 녹(12시, 18시) 직렬 결선
: 적(10시반, 13시반, 16시반, 19시반) 직렬 결선
3_궤도 LED 배치 : 적(10시반, 13시반, 16시반, 19시반) 직렬 결선
: 동서남북 방향으로 각 1 개씩 배치(Tilting 구조).
4_궤도 레이저 배치 : 적(9시, 12시, 15시, 18시) 직렬 결선
각 궤도에 있는 각각의 LED는 동일 수준의 단차를 유지하며, 궤도가 바뀌면 이들 단차는 증가 또는 감소방향으로 바뀐다.
이러한 구조를 갖게 함으로서 각 궤도에 있는 LED에서의 광 중첩과 궤도와 궤도 사이에서의 Shading 으로 인해 각 색상의 내부와 경계는 상호 간섭이 보강 / 상쇄 되는 물리 작용으로 선명 / 명확해진다. 즉, 저 전력의 LED로서 물리 효과를 이용하여 광 효율의 극대화를 구현하였으며 또한 각 LED는 저 면적 접촉식 분산 구조와 움직임(회전)을 통해서 방열 효과도 가미되어 외부 냉각장치가 소형화된다.
LED 색상의 배치는 궤도 별 점멸 스위칭과 모듈의 전체 회전이 동시적 / 개별적으로 발생하며, Option 기능인 회전구조 Post (Tilted LED)의 장착에 따라 외부의 광학계를 투과될 때, 눈의 착시가 극대화되도록 고려하였다.
회전구조 Post (Tilted LED)는 동서남북 4 방향에 대해 각각 90도 간격으로 1 개씩 장착되며 각각의 1 방향마다, 구동되는 모터의 회전 각 만큼씩 직렬 벨트 연결에 연동되어 4 방향이 동시에 회전 운동을 하게 되며 기구 요소인 Pully 의 직경을 가변함으로서 회전량이 조절되도록 고려하였다.
또한, 4_궤도의 LASER 모듈은 무(無) 회전에서 Spot 이지만 회전 운동이 개시/정지 및 운동 시, 장착된 스프링에 진동(설치 방향에 따라 상/하 + 전/후 + 좌/우 + 회전)이 발생하므로 랜덤한 선 무늬가 연출되도록 텐션을 고려하였다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10. 제어모듈
20. 구동모듈
30. 광원구동모듈
40. 광확산모듈

Claims (6)

  1. 모터에 의한 회전력을 전달받는 중심축 상에 회전판상에 설치된 조명수단을 통해 메인 및 배경 무늬를 형성하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈에 있어서,
    상기 조명수단은
    상기 회전판상의 중심에서 십자형태로 단차를 가지고 배열된 복수개의 LED와;
    상기 회전판상의 테두리 근처에 회전구조 포스트를 매개로 설치된 레이저 모듈;을 포함하는
    메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 모듈은 상기 회전구조 포스트에 일단부가 연결된 스프링의 타단부에 연결되어 상기 스프링의 진동시 함께 진동하면서 무늬를 생성하는 것을 특징으로 하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED는 메인 문양용이고 상기 레이저 모듈을 배경무늬용인 것을 특징으로 하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED는
    제 0 궤도(중앙부)에 5개의 LED가 직렬로 결선되고,
    제 1 궤도(외곽 1)에 4개의 LED가 직렬로 결선되고,
    제 2 궤도(외곽 2)에 4개의 LED가 직렬로 결선되고, R4의 4개의 LED가 직렬로 결선하고,
    제 3 궤도(외곽 3)에 4개의 LED가 직렬로 결선되고,
    상기 레이저 모듈은
    제 4 궤도(외곽 4)에 4개의 레이저 모듈이 직렬로 결선된 것을 특징으로 하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유니트모듈 상부는 프레넬 렌즈 수단으로 커버된 것을 특징으로 하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프레넬 렌즈 수단은
    사각형 박스 형상으로 중간부분에 위치되어 메인 및 배경무늬 형성을 위해 방사되는 LED 광원들을 투과시키며 동심원상으로 배치되고 프레넬 렌즈부가 구비된 제1 프레넬 렌즈부와,
    상기 사각형 박스 형상 4측면에 장방형으로 배치되고 프레넬 렌즈 렌즈부가 구비된 제2 프레넬 렌즈부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 메인 및 배경 무늬를 형성하는 스포트라이트용 엘이디조명 유니트 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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