KR101536637B1 - 해상용 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드를 임의의 곡률을 갖는 반사거울을 통해 평행 시준광을 형성하고, 상기 레이저 다이오드와 반사거울을 회전시켜 조명을 제공하는 해상용 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 내부에 중공을 형성한 원통 형상의 하우징; 상기 하우징에 설치되어 광학 모듈부가 외부 환경으로부터 보호되도록 하고, 상기 광학 모듈부에서 출력되는 레이저 빛이 외부로 투과되도록 하는 투과부; 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 하우징의 내부에서 회전하며 시준용 레이저 빛을 출력하는 광학 모듈부; 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 광학 모듈부가 일정 방향으로 회전되도록 동작하는 모터; 및 상기 광학 모듈부의 온/오프 동작 제어와, 상기 모터의 회전과 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서 본 발명은 레이저 다이오드와 임의의 곡률을 갖는 반사거울을 통해 평행 시준광을 형성하여 광학계의 구성이 간단하고, 유지 보수가 용이하며 설치 및 사용이 용이한 장점이 있다.

Description

해상용 조명장치{LAMP DEVICE FOR MARINE}
본 발명은 해상용 조명장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 레이저 다이오드를 임의의 곡률을 갖는 반사거울을 통해 평행 시준광을 형성하고, 상기 레이저 다이오드와 반사거울을 회전시켜 조명을 제공하는 해상용 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 등대에는 반짝이는 불빛(섬광)과 반복되는 섬광의 주기(등질)로 신호소의 위치 정보를 제공하기 위해 등광, 즉 등명기가 설치되고, 등명기는 광달거리에 따라 25NM이상은 대형 등명기 10-25NM은 중형 등명기 10NM이하는 소형 등명기로 분류된다.
종래의 회전식 등명기는 기어식 구동 모터방식의 회전장치를 사용하여 회전모터축이 수개의 서로 다른 치차를 연속적으로 변속시키는 전동 방식으로 직간접적으로 구동기능을 수행하고, 렌즈는 유리재질의 프리즘렌즈를 사용하여 백열등의 광을 확산하여 조명하도록 구성되어 있다.
그러나 종래의 등명기는 광원으로 사용되는 백열전구가 원거리까지 도달하는 빛의 광도 및 휘도가 높지 않은 문제점과, 백열전구의 수명 저하로 인한 유지 보수에 어려움이 있다.
최근에는 한국 등록특허 제10-1055519호(발명의 명칭: 조명 어셈블리 및 이를 구비하는 등명기)에 광원으로부터 조사된 광을 포물선 형상의 반사부를 통해 전체적으로 평행광 형태로 유도될 수 있도록 개선한 조명장치게 제안되었다.
등명기(1)는 조명 어셈블리(10), 베이스부(20) 및 전원공급부 등을 포함할 수 있고, 조명 어셈블리(10)는 전원공급부로부터 전원을 공급받아 빛을 조사하도록 베이스부(20)에 설치된다.
조명 어셈블리(10)는 반사부(11), 회로기판(13), 방열부(14), 발광부(15) LED(16), 투광부(17), 렌즈부(19) 등을 포함하고, 베이스부(20)는 베이스본체(21), 본체 결합부(23), 커버부(25)를 포함하여 구성된다.
그러나 종래기술에 따른 등명기는 고출력의 LED를 사용하여 발열의 문제로부터 자유롭지 못한 문제점이 있고, LED 광원의 경우 광원의 시준광(Collimated Light) 형성에 복잡한 광학 설계가 필요한 문제점이 있다.
한국 등록특허 제 10-1055519호
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 레이저 다이오드를 임의의 곡률을 갖는 반사거울을 통해 평행 시준광을 형성하고, 상기 레이저 다이오드와 반사거울을 회전시켜 조명을 제공하는 해상용 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 중공을 형성한 원통 형상의 하우징; 상기 하우징에 설치되어 광학 모듈부가 외부 환경으로부터 보호되도록 하고, 상기 광학 모듈부에서 출력되는 레이저 빛이 외부로 투과되도록 하는 투과부; 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 하우징의 내부에서 회전하며 시준용 레이저 빛을 출력하는 광학 모듈부; 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 광학 모듈부가 일정 방향으로 회전되도록 동작하는 모터; 및 상기 광학 모듈부의 온/오프 동작 제어와, 상기 모터의 회전과 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 광학 모듈부는 내부에 수납 공간을 형성하고, 일측이 개구되어 반사 거울에서 반사된 평행광이 투과되도록 투과창을 형성하며, 상기 하우징의 내부에서 회전하여 상기 반사 거울에서 반사된 평행광이 360°방향으로 출사되도록 하는 광학 모듈부 하우징과, 상기 광학 모듈부 하우징의 타측에 설치되고, 레이저 광원에서 발산각이 가로와 세로에 따라 다르게 출력되는 레이저 빛을 평행한 시준광이 되도록 표면에 세로축(A)과 가로축(B)의 곡률을 다르게 형성한 반사 거울과, 상기 광학 모듈부 하우징의 내부에 설치되어 시준용 레이저 빛을 출력하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원의 출력측에 설치되고, 상기 레이저 광원에서 발생되는 광의 분포에서 광출력이 약하고 잡음으로 작용하는 주변광을 제거하여 출력되도록 하는 필터와, 상기 레이저 광원과 필터가 광학 모듈부 하우징의 내부에 고정되도록 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 상기 필터는 레이저 광원에서 출력되는 빛의 가장자리 빛을 제거하고 중심에 있는 빛만 사용할 수 있도록 핀홀로 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 상기 반사 거울과 핀홀 사이에 설치되어 레이저 광원에서 출력된 빛의 크기가 조절되도록 하는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 레이저 다이오드와 임의의 곡률을 갖는 반사거울을 통해 평행 시준광을 형성하여 광학계의 구성이 간단하고, 유지 보수가 용이하며 설치 및 사용이 용이한 장점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 등명기를 나타낸 사시도.
도 2 는 종래 기술에 따른 조명 어셈블리를 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 해상용 조명장치를 나타낸 사시도.
도 4 는 도 3에 따른 해상용 조명장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 5 는 도 3에 따른 해상용 조명장치의 광학계 동작 과정을 나타낸 예시도.
도 6 은 도 3에 따른 해상용 조명장치의 반사거울을 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해상용 조명장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 해상용 조명장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 해상용 조명장치의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3에 따른 해상용 조명장치의 광학계 동작 과정을 나타낸 예시도이고, 도 6은 도 3에 따른 해상용 조명장치의 반사거울을 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 조명장치(100)는 레이저 다이오드를 임의의 곡률을 갖는 반사거울을 통해 평행 시준광을 형성하고, 상기 레이저 다이오드와 반사거울을 회전시켜 조명을 제공할 수 있도록 하우징(110)과, 투과부(120)와, 광학 모듈부(130)와, 모터(140)와, 제어부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(110)은 내부에 중공을 형성한 원통 형상의 부재로서, 내부에는 투과부(120)와, 광학 모듈부(130)와, 모터(140)와, 제어부(150)가 수납되도록 한다.
상기 투과부(120)는 하우징(110)에 설치되는 링 형상의 부재로서, 광학 모듈부(130)가 외부 환경으로부터 보호되도록 하고, 상기 광학 모듈부(130)에서 출력되는 레이저 빛이 외부로 투과되도록 한다.
상기 광학 모듈부(130)는 하우징(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 하우징(110)의 내부에서 회전하며 시준용 레이저 빛을 출력하는 구성으로서, 광학 모듈부 하우징(131)과, 반사 거울(132)과, 레이저 광원(133)과, 필터(134)와, 지지대(135)를 포함하여 구성된다.
상기 광학 모듈부 하우징(131)은 내부에 수납 공간을 형성한 사각형상의 부재로서, 일측이 개구되어 반사 거울(132)에서 반사된 평행광이 투과되도록 하고, 반사 거울(132)과, 레이저 광원(133)과, 필터(134)가 외부 환경으로부터 보호되도록 투과창(131')이 형성된다.
또한, 상기 광학 모듈부 하우징(131)은 하우징(110)의 내부에서 회전함으로써, 반사 거울(132)에 반사된 평행광이 360°방향으로 출사되도록 한다.
상기 반사 거울(132)는 광학 모듈부 하우징(131)의 타측에 설치되고, 표면에는 일정 곡률을 형성함으로써, 레이저 광원(133)에서 출력된 레이저 빛을 반사하여 시준광으로 만들어 평행광이 되도록 한다.
또한, 상기 반사 거울(132)은 레이저 광원(133)에서 발생되는 레이저 빛의 발산각이 가로와 세로에 따라 다르게 출력되므로, 상기 반사 거울(132)의 세로축(A)과 가로축(B)의 곡률이 서로 다르게 형성된다.
상기 레이저 광원(133)은 광학 모듈부 하우징(131)의 내부에 설치되어 시준용 레이저 빛을 출력하는 구성으로서, 바람직하게는 레이저 다이오드이다.
상기 필터(134)는 레이저 광원(133)의 출력측에 설치되어 상기 레이저 광원(133)에서 발생되는 광의 분포에서 광출력이 약하고 잡음으로 작용하는 주변광을 제거하여 출력되도록 하는 구성으로서, 레이저 다이오드에서 출력되는 빛의 가장자리 빛을 제거하고 중심에 있는 빛만 사용할 수 있도록 하며, 바람직하게는 핀 홀(Pin Hole)이다.
상기 지지대(135)는 레이저 광원(133)과 필터(134)가 광학 모듈부 하우징(131)의 내부에 고정되도록 지지한다.
또한, 상기 레이저 광원(133)에서 출력되는 빛의 크기를 조절할 필요가 있을 경우 상기 반사 거울(132)과 필터(134) 사이에 설치되어 레이저 광원(133)에서 출력된 빛의 크기가 조절되도록 하는 렌즈(미도시)를 추가하여 설치할 수도 있다.
상기 모터(140)는 하우징(110)의 내부에 설치되고, 회전축(141)을 통해 광학 모듈부(130)와 연결되며, 상기 광학 모듈부(130)가 일정 방향으로 회전되도록 동작한다.
상기 제어부(150)는 외부에서 전원을 공급받아 전원을 저장하는 축전기(미도시)와, 광학 모듈부(130)로 전력을 공급하는 회로부(미도시)를 포함하여 구성되고, 상기 광학 모듈부(130)의 레이저 광원(133)이 적절하게 온/오프되도록 제어하는 온/오프 동작 제어신호와, 모터(140)의 회전과 회전 속도를 제어하는 모터 동작 제어신호를 출력한다.
따라서 레이저 광원을 임의의 곡률을 갖는 반사 거울을 통해 평행 시준광을 형성하고, 레이저 광원과 반사거울을 함께 회전시켜 해상용 조명으로 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 조명장치
110 : 하우징
120 : 투과부
130 : 광학 모듈부
131 : 광학 모듈부 하우징
131' : 투과창
132 : 반사 거울
133 : 레이저 광원
134 : 필터
135 : 지지대
140 : 모터
141 : 회전축
150 : 제어부

Claims (5)

  1. 내부에 중공을 형성한 원통 형상의 하우징(110);
    상기 하우징(110)에 설치되어 광학 모듈부(130)가 외부 환경으로부터 보호되도록 하고, 상기 광학 모듈부(130)에서 출력되는 레이저 빛이 외부로 투과되도록 하는 투과부(120);
    상기 하우징(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 하우징(110)의 내부에서 회전하며 시준용 레이저 빛을 출력하는 광학 모듈부(130);
    상기 하우징(110)의 내부에 설치되어 상기 광학 모듈부(130)가 일정 방향으로 회전되도록 동작하는 모터(140); 및
    상기 광학 모듈부(130)의 온/오프 동작 제어와, 상기 모터(140)의 회전과 회전 속도를 제어하는 제어부(150)를 포함하고,
    상기 광학 모듈부(130)는 내부에 수납 공간을 형성하고, 일측이 개구되어 반사 거울(132)에서 반사된 평행광이 투과되도록 투과창(131')을 형성하며, 상기 하우징(110)의 내부에서 회전하여 상기 반사 거울(132)에서 반사된 평행광이 360°방향으로 출사되도록 하는 광학 모듈부 하우징(131);
    상기 광학 모듈부 하우징(131)의 타측에 설치되고, 레이저 광원(133)에서 발산각이 가로와 세로에 따라 다르게 출력되는 레이저 빛을 평행한 시준광이 되도록 표면에 세로축(A)과 가로축(B)의 곡률을 다르게 형성한 반사 거울(132);
    상기 광학 모듈부 하우징(131)의 내부에 설치되어 시준용 레이저 빛을 출력하는 레이저 광원(133);
    상기 레이저 광원(133)의 출력측에 설치되고, 상기 레이저 광원(133)에서 발생되는 광의 분포에서 광출력이 약하고 잡음으로 작용하는 주변광을 제거하여 출력되도록 하는 필터(134); 및
    상기 레이저 광원(133)과 필터(134)가 광학 모듈부 하우징(131)의 내부에 고정되도록 지지하는 지지대(135)를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 조명장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터(134)는 레이저 광원(133)에서 출력되는 빛의 가장자리 빛을 제거하고 중심에 있는 빛만 사용할 수 있도록 핀홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 해상용 조명장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 거울(132)과 필터(134) 사이에 설치되어 레이저 광원(133)에서 출력된 빛의 크기가 조절되도록 하는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상용 조명장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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