KR101936821B1

KR101936821B1 - Laser searchlight

Info

Publication number: KR101936821B1
Application number: KR1020170069664A
Authority: KR
Inventors: 이승민; 이진열
Original assignee: 굿아이텍주식회사
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2019-01-11
Also published as: KR20180133120A

Abstract

본 발명은 블루 레이저 다이오드(blue laser diode)로부터 방출된 레이저 빔이 확산 시트와 형광 시트를 통과한 백색 레이저 빔이 다시 제1,2,3 집속 렌즈(collimation lens)를 거쳐 방출됨으로써 백색 레이저 빔의 방출 효율을 높이면서도 소형화 제작이 가능한 레이저 서치라이트에 관한 것이다. In the present invention, a white laser beam having passed through a diffusion sheet and a fluorescent sheet is emitted again through a collimation lens, and then a white laser beam is emitted from a blue laser diode. And more particularly, to a laser searchlight capable of miniaturization while improving emission efficiency.

Description

[0001] The present invention relates to a laser searchlight,

서치라이트(탐조등)는 야간이나 어두운 환경에서 감시, 구급, 재난, 인명 구조, 경계 작전 등을 펼칠 때 없어서는 안 될 필수품으로서, 재난사고 발생 시 사망자로 이어지는 재난은 화재, 수난, 등산/추락사고가 있으며, 이러한 재난사고 시 안전하고 빠른 대처의 인명구조를 위해 먼 거리에서 넓은 시야 확보가 반드시 필요하고, 교통사고 발생 시 조명기능이 필요한 지역, 안개가 짙은 날 등 주변 환경에 많은 제약을 받기 때문에 인명구조를 위해 명확한 시야 확보가 필요하다. A searchlight is a necessity for surveillance, first aid, disaster, rescue, rescue operations, etc. in night or dark environments. Disasters that lead to death in the event of a disaster are fire, flood, In the event of such a disaster, it is necessary to secure a wide view from a long distance for the purpose of safe and quick rescue, and in the event of a traffic accident, there is a restriction on the surrounding environment such as a region requiring a lighting function and a foggy day, Clear visibility is needed for the structure.

2000년대 이전에는 육해공군, 소방, 해양경찰, 과학수사, 산업체 등에서 사용하는 탐조등은 전량을 수입에 의존하였으나, 현재 일부의 국내 기업에서 할로겐, 제논, LED 등을 사용한 서치라이트(탐조등)가 미미하게 개발되고 있다. Prior to the 2000s, searchlights used in the maritime and maritime army, fire fighting, maritime police, scientific investigation, and industrial industries all relied on imports. However, some domestic companies have developed searchlights using halogen, xenon, .

한편, 조명산업 분야의 경우 CO₂, 수은 등 각종 유해 물질을 유발하는 전통조명 등의 생산과 사용을 금지함에 따라 기존 광원을 대체하기 위하여 고효율 광원인 LED(Light Emitting Diode)의 응용에 대한 관심이 집중되고 있다. On the other hand, in the field of lighting industry, production and use of traditional lighting that causes various harmful substances such as CO ₂ and mercury are prohibited. Therefore, there is interest in application of LED (Light Emitting Diode) which is a high efficiency light source It is concentrated.

그러나, LED 광원의 경우에서 거리가 멀어질수록 라이트 빔이 더욱 커지므로 멀리 갈수록 조도가 급격히 떨어지는 단점 때문에 서치라이트와 같이 장거리 전파를 주 목적으로 하는 특수조명에는 여전히 어려움이 있다. However, in the case of an LED light source, the further the distance becomes, the larger the light beam becomes. Therefore, the special illumination for the main purpose such as the searchlight such as the searchlight is still difficult because of the drawback that the far-

이러한 협각의 평행 빔 구현이 어려운 LED 광원을 이용한 서치라이트에서는 협각 구현 2차 렌즈사이즈의 대형화 및 성형 어려움이 있고, 반사판 협각 구현 시 중앙부 암부 발생 및 방열 구조 설계 어려움과 반사판 사이즈의 대형화 및 평행광선의 어려움이 있다. In the searchlight using the LED light source which is difficult to realize the parallel beam of such a narrow beam, it is difficult to enlarge the secondary lens size and to form the lens of the secondary lens. In the case of the reflection plate narrow angle implementation, it is difficult to design the central dark area and heat dissipation structure, There is a difficulty.

따라서 기존에 사용하였던 할로겐, 제논, LED 광원의 단점을 극복하기 위해 직진성이 강하고 장거리 전파가 가능한 고출력 레이저 다이오드를 투광기의 광원으로 사용하는 것이 특허문헌(한국등록특허 제10-1570315호)에 공지되어 있다. Therefore, in order to overcome the disadvantages of halogen, xenon, and LED light sources that have been used in the prior art, it is known in the patent literature (Korean Patent No. 10-1570315) that high power laser diodes capable of long- have.

특허문헌의 레이저 다이오드를 이용한 투광기의 광모듈(50)은 도 5a를 참조하면, 레이저 다이오드(22)와 형광체(60)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5A, the optical module 50 of the light emitter using the laser diode of the patent document can be composed of the laser diode 22 and the phosphor 60.

레이저 다이오드(22)는 475㎚ 파장 근방의 청색광을 발생시키며, 레이저 다이오드(22)에서 발생된 빛은 형광체(60)에 입사된다. 형광체(60)는 입사된 빛에 의하여 발광(發光)하며 빛을 방출하고, 이렇게 형광체(60)에서 방출된 빛은 백색광에 가까운 파장을 갖게 된다. 여기서, 형광체(60)는 반투명 세라믹 또는 투명 세라믹으로 이루어지며, 형광체(60)에 입사된 빛은 형광체(60)를 투과하며 방출된다.The laser diode 22 generates blue light in the vicinity of the wavelength of 475 nm, and the light generated in the laser diode 22 is incident on the phosphor 60. The phosphor 60 emits light by the incident light and emits light. Thus, the light emitted from the phosphor 60 has a wavelength close to that of the white light. Here, the phosphor 60 is made of translucent ceramics or transparent ceramics, and the light incident on the phosphor 60 is emitted through the phosphor 60.

프레임(70)의 전면은 투광기의 전방을 향하여 개방되어 있으며, 형광체(60)에서 방출되는 빛은 프레임(70)의 전면을 통하여 투광기의 전방으로 조사된다.The front face of the frame 70 is opened toward the front of the light emitter and the light emitted from the phosphor 60 is irradiated forward of the light emitter through the front face of the frame 70.

또한, 도 5b를 참조하면, 레이저 다이오드를 이용한 투광기의 광모듈(50)은 복수의 레이저 다이오드(22)와 집속렌즈(80), 형광체(60)로 구성될 수 있다. 5B, an optical module 50 of a light emitter using a laser diode may be composed of a plurality of laser diodes 22, a focusing lens 80, and a phosphor 60.

복수의 레이저 다이오드(22) 각각은 청색광을 발생시킨다. 복수의 레이저 다이오드(22)에서 발생되는 복수의 빛은 집속렌즈(80)에서 집속되며, 집속렌즈(80)에서 집속된 빛은 형광체(60)에 입사된다. 형광체(60)는 입사된 빛에 의하여 발광(發光)하며 백색광에 가까운 빛을 방출한다. 여기서, 형광체(60)는 반투명 세라믹 또는 투명 세라믹으로 이루어지며, 형광체(60)에 입사된 빛은 형광체(60)를 투과하며 방출된다. 형광체(60)에서 방출된 빛은 프레임(70)의 개방된 전면을 통하여 투광기의 전방으로 조사된다.Each of the plurality of laser diodes 22 generates blue light. A plurality of lights generated in the plurality of laser diodes 22 are focused by the focusing lens 80 and light focused by the focusing lens 80 is incident on the phosphor 60. The phosphor 60 emits light by the incident light and emits light close to the white light. Here, the phosphor 60 is made of translucent ceramics or transparent ceramics, and the light incident on the phosphor 60 is emitted through the phosphor 60. Light emitted from the phosphor 60 is irradiated forward of the light emitter through the open front face of the frame 70.

그러나, 특허문헌의 투광기는 레이저 다이오드(22)에서 나온 청색광을 바로 형광체(60)에 입사시켜 백색광을 방출하기 때문에 아래와 같은 문제가 있다.However, since the light emitter of the patent document directly emits the blue light emitted from the laser diode 22 to the phosphor 60 and emits white light, there is the following problem.

첫째, 형광체(60)는 빛을 난반사 시키기 때문에 그대로 방출하는 경우 프레임(70)의 내벽에 부딪쳐 빛의 효율성이 현저히 줄어든다. First, since the phosphor 60 reflects light irregularly, the phosphor 60 hits the inner wall of the frame 70, thereby significantly reducing the efficiency of light.

둘째, 형광체(60)에서 나온 백색광은 모아진 것이 아니기 때문에, 야간에 멀리 빛을 보내기 위해서는 프레임(70)의 길이가 매우 길어져야 하고, 설령 길어지더라도 빛이 퍼져 원거리 야간 탐조등으로는 부적절하다. Secondly, since the white light emitted from the phosphor 60 is not collected, the length of the frame 70 must be very long in order to transmit light far away at night. Even if it is lengthened, the light spreads and is inappropriate for a long night search.

셋째, 레이저 다이오드(22)에서 나온 청색광이 바로 형광체(60)에 입사되기 때문에, 온도가 매우 높아 플라스틱이나 실리콘 재질 사용이 불가능하고, 형광체(60)가 녹지 않는 세라믹이나 글라스 또는 단결정 재질로만 한정된다. Thirdly, since the blue light emitted from the laser diode 22 is directly incident on the phosphor 60, it is limited to only ceramics, glass, or a single crystal material in which the phosphor 60 can not be used, .

넷째, 레이저 다이오드(22)에서 나온 청색광을 형광체(60)의 중심에만 통과시켜서, 형광체(60)의 직경 전체 중 매우 일부분(즉 중심)에서만 광의 필터링으로 그 범위도 좁아 광 방출 효율을 더욱 나춘다. Fourthly, the blue light emitted from the laser diode 22 is passed only through the center of the phosphor 60, so that the range of the blue light is narrowed by filtering light only in a very small portion (that is, the center) of the entire diameter of the phosphor 60, .

특허문헌 : 한국등록특허 제10-1570315호Patent literature: Korean Patent No. 10-1570315

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광의 방출 효율을 높일 뿐만 아니라 소형화 제작도 가능한 레이저 서치라이트를 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser searchlight capable of increasing light emission efficiency as well as miniaturization.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 레이저 서치라이트는, 블루 레이저 빔부; 상기 블루 레이저 빔부에서 조사된 블루 레이저 빔을 백색 레이저 빔으로 변환시는 형광 시트; 상기 형광 시트에서 나온 백색 레이저 빔을 집속하여 평행 빔을 전방으로 방출시키는 집속 렌즈부; 상기 블루 레이저 빔부, 상기 형광 시트 및 상기 집속 렌즈부가 내부에 순서대로 장착 배치되는 원통부;를 포함하되, 상기 블루 레이저 빔부는 다수의 블루 레이저 다이오드와 PCB, 상기 블루 레이저 다이오드와 PCB을 홀딩한 채 상기 원통부의 하단에 조립되는 레이저 다이오드 홀더부, 상기 레이저 다이오드 홀더부의 상면에 놓이는 확산 시트를 포함하고, 상기 다수의 블루 레이저 다이오드는 상기 확산 시트의 직경 내에 배치되고, 상기 형광 시트의 직경은 상기 확산 시트의 직경과 같게 상기 원통부의 내부에 장착되어 있다. In order to achieve the above object, a laser searchlight according to claim 1 of the present invention comprises: a blue laser beam part; A fluorescent sheet for converting the blue laser beam irradiated by the blue laser beam unit into a white laser beam; A focusing lens unit focusing the white laser beam emitted from the fluorescent sheet to emit a parallel beam forward; And a cylindrical portion in which the blue laser beam portion, the fluorescent sheet, and the focusing lens portion are disposed in order, wherein the blue laser beam portion includes a plurality of blue laser diodes and a PCB, holding the blue laser diode and the PCB And a diffusion sheet disposed on an upper surface of the laser diode holder portion, wherein the plurality of blue laser diodes are disposed within a diameter of the diffusion sheet, and the diameter of the fluorescent sheet is smaller than a diameter of the diffusion sheet And is mounted inside the cylindrical portion at the same diameter as the diameter of the sheet.

본 발명의 청구항 2에 기재된 레이저 서치라이트에 있어서, 상기 집속 렌즈부는 제1,2,3집속렌즈와, 상기 제1,2,3집속렌즈를 각각 홀딩한 채 상기 원통부의 내부에 조립되는 제1,2,3렌즈 홀더를 포함하되, 상기 제1집속렌즈는 하면이 오목, 상면이 볼록한 원호 렌즈이고, 상기 제2집속렌즈와 상기 제3집속렌즈는 상하면이 볼록한 볼록 렌즈로 구현되어 있다. In the laser searchlight according to claim 2 of the present invention, the focusing lens unit includes first, second and third focusing lenses, first and second focusing lenses holding the first and second focusing lenses, respectively, And a second lens holder, wherein the first focusing lens is a circular arc having a concave lower surface and a convex upper surface, and the second focusing lens and the third focusing lens are embodied as a convex lens having convex upper and lower surfaces.

본 발명의 청구항 3에 기재된 레이저 서치라이트에 있어서, 상기 제2집속렌즈의 구면 반경은 상기 제3집속렌즈의 구면 반경보다 크고, 상기 제2집속렌즈의 두께는 상기 제3집속렌즈의 두께보다 얇게 구현되어 있다. In the laser searchlight according to claim 3 of the present invention, the spherical surface radius of the second focusing lens is larger than the spherical surface radius of the third focusing lens, and the thickness of the second focusing lens is thinner than the thickness of the third focusing lens It is implemented.

본 발명의 청구항 4에 기재된 레이저 서치라이트에 있어서, 상기 제3집속렌즈의 상하면은 비구면이되, 상기 비구면의 좌우측 반경은 가운데측 반경보다 크다. In the laser searchlight according to claim 4 of the present invention, the upper and lower surfaces of the third focusing lens are aspherical surfaces, and the left and right radii of the aspheric surface are larger than the center side radius.

본 발명의 청구항 5에 기재된 레이저 서치라이트에 있어서, 상기 원통부는 상기 블루 레이저 빔부, 상기 형광 시트와 상기 제1,2,3렌즈 홀더가 각각 장착되는 장착용 원통과, 상기 장착용 원통 사이마다 조립되어 거리 조절이 가능한 거리 조절용 원통을 포함한다. In the laser searchlight according to claim 5 of the present invention, the cylindrical portion includes a mounting cylinder in which the blue laser beam portion, the fluorescent sheet, and the first, second, and third lens holders are mounted, And a distance control cylinder capable of adjusting the distance.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. The present invention has the following effects.

다수의 블루 레이저 다이오드가 확산 시트와 형광 시트의 직경 내에 배치됨으로써, 확산 시트를 통해 확산된 레이저 빔을 형광 시트로 입사시켜 형광 시트 전면에 걸쳐 색 변환을 가능하게 해서 효율을 높이고, 다수의 레이저 빔이 확산 시트와 형광 시트의 직경 내에 배치되어 시트들의 전체 면을 레이저 빔이 통과되어 빔의 손실이 매우 적어 원통의 길이가 짧아도 원거리 조사로 인해 소형화 제작이 가능하다. A plurality of blue laser diodes are disposed within the diameters of the diffusion sheet and the fluorescent sheet so that the laser beam diffused through the diffusion sheet is incident on the fluorescent sheet to enable color conversion over the entire surface of the fluorescent sheet to increase the efficiency, The laser beam is transmitted through the entire surfaces of the diffusion sheet and the fluorescent sheet so that the loss of the beam is very small and even if the length of the cylinder is short, miniaturization can be achieved due to long distance irradiation.

또한, 레이저 빔이 확산 시트를 통과한 후 형광 시트로 입사되기 때문에, 레이저 빔이 확산으로 인해 낮아진 온도로 형광 시트에 입사되어 기존 세라믹이나 글라스뿐만 아니라 플라스틱이나 실리콘 시트의 제작도 가능하여 재질의 다양성을 제공한다. In addition, since the laser beam is incident on the fluorescent sheet after passing through the diffusion sheet, the laser beam is incident on the fluorescent sheet at a reduced temperature due to diffusion, so that not only conventional ceramics and glass but also plastic or silicon sheet can be manufactured. .

또한, 제1집속렌즈는 하면이 오목, 상면이 볼록한 원호 렌즈이고, 제2집속렌즈와 상기 제3집속렌즈는 상하면이 볼록한 볼록 렌즈로 구현됨으로써, 형광 시트로부터 난반사되는 레이저 빔을 원호 렌즈에서 집속하고 돋보기 역할인 제2,3집속렌즈를 통해 원하는 평행 빔의 초점을 점차 맞출 수 있다. The second focusing lens and the third focusing lens are embodied as convex lenses convex on the upper and lower surfaces, so that the laser beam diffusely reflected from the fluorescent sheet is focused on the circular arc lens And the focus of the desired parallel beam can be gradually adjusted through the second or third focusing lens, which is a magnifying glass.

또한, 제2집속렌즈의 구면 반경은 상기 제3집속렌즈의 구면 반경보다 크고, 상기 제2집속렌즈의 두께는 상기 제3집속렌즈의 두께보다 얇게 구현됨으로써, 초점 맞추는 정도를 점차적으로 구현시킬 수 있다. Also, since the spherical surface radius of the second focusing lens is larger than the spherical surface radius of the third focusing lens, and the thickness of the second focusing lens is thinner than the thickness of the third focusing lens, have.

또한, 제3집속렌즈의 상하면은 비구면이되, 상기 비구면의 좌우측 반경은 가운데측 반경보다 크기 때문에, 중심으로의 초점을 보다 확실히 맞출 수 있다. Since the upper and lower surfaces of the third focusing lens are aspherical surfaces and the left and right side radii of the aspheric surface are larger than the center side radius, the focus to the center can be adjusted more reliably.

또한, 상기 원통은 상기 블루 레이저 빔부, 상기 형광 시트와 상기 제1,2,3렌즈 홀더가 각각 장착되는 장착용 원통과, 상기 장착용 원통 사이마다 조립되어 거리 조절 가능한 거리 조절용 원통을 포함하는 가변형 원통으로 제작됨으로써, 조사 영역의 가변화가 가능하다. In addition, the cylindrical member may include a mounting cylinder in which the blue laser beam portion, the fluorescent sheet, and the first, second, and third lens holders are mounted, and a variable- By being made of a cylinder, the irradiation area can be varied.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 서치라이트를 도시한 외관 사시도.
도 2는 도 1의 분리 단면도.
도 3은 도 1의 3-3선을 취하여 본 단면도.
도 4는 도 3의 제1~3 집속 렌즈를 통과한 백색광의 형상을 보여주는 사진.
도 5a 및 도 5b는 종래 레이저 다이오드를 이용한 투광기를 보여주는 개략도. 1 is an external perspective view showing a laser searchlight according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an exploded sectional view of Fig.
3 is a sectional view taken along line 3-3 of Fig.
FIG. 4 is a photograph showing the shape of white light passing through the first through third focusing lenses of FIG. 3;
5A and 5B are schematic views showing a light emitter using a conventional laser diode.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 서치라이트를 도시한 외관 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리 단면도이고, 도 3은 도 1의 3-3선을 취하여 본 단면도이고, 도 4는 도 3의 제1~3 집속 렌즈를 통과한 백색광의 형상을 보여주는 사진이다. FIG. 1 is an external perspective view of a laser searchlight according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1, 3 is a photograph showing the shape of white light passing through the first to third focusing lenses of Fig. 3; Fig.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 서치라이트(100)는 블루 레이저 빔부(200)와, 블루 레이저 빔부(200)에서 조사된 블루 레이저 빔을 백색 레이저 빔으로 변환시는 형광 시트(300)와, 형광 시트(300)에서 나온 백색 레이저 빔을 집속하여 평행 빔을 전방으로 방출시키는 집속 렌즈부(400)와, 블루 레이저 빔부(200), 형광 시트(300) 및 집속 렌즈부(400)가 내부에 순서대로 장착 배치되는 원통부(500)를 포함한다. 1 to 3, the laser searchlight 100 according to the present embodiment includes a blue laser beam portion 200 and a blue laser beam portion 200 for converting a blue laser beam irradiated by the blue laser beam portion 200 into a white laser beam A fluorescent sheet 300 and a condensing lens unit 400 for converging the white laser beam emitted from the fluorescent sheet 300 to emit a parallel beam forward and a condensing lens unit 400 for condensing the blue laser beam 200, And a cylindrical portion 500 in which the unit 400 is mounted and disposed in sequence.

블루 레이저 빔부(200)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 다수의 블루 레이저 다이오드(210)와 메탈 PCB(230), 블루 레이저 다이오드(210)와 메탈 PCB(230)을 홀딩한 채 원통부(500)의 하단에 조립되는 레이저 다이오드 홀더부(250)(270), 레이저 다이오드 홀더부(250)(270)의 상면에 장착되는 확산 시트(290)를 포함한다. 2 and 3, the blue laser beam unit 200 includes a plurality of blue laser diodes 210, a metal PCB 230, a blue laser diode 210, and a metal PCB 230, And a diffusion sheet 290 mounted on the upper surface of the laser diode holder units 250 and 270. The laser diode holder unit 250 and the laser diode holder unit 250 are assembled at the lower end of the laser diode holder unit 250,

블루 레이저 다이오드(210)는 유도방출에 의한 빛을 증폭하는 소자이다. 이러한 레이저 다이오드(210)에서 출력되는 광은 단색성이 뛰어나고, 위상이 고르며, 진행시 퍼지지 않고 직진하는 집광성이 우수한 특성으로 LED보다 높은 출력을 갖는다. 레이저 다이오드(210)는 각종 레이저들 중에서도 가장 소형·경량이며 반도체 공정을 통해 저가격으로 대량 생산이 가능한 장점이 있다.The blue laser diode 210 is an element for amplifying light by induced emission. The light output from the laser diode 210 is excellent in monochromaticity, has a uniform phase, and is excellent in light-condensing property without being spread when traveling, and has an output higher than that of the LED. The laser diode 210 is the smallest and lightest among all kinds of lasers and can be mass-produced at a low cost through a semiconductor process.

이러한 레이저 다이오드(210)는 형광 시트(300)를 여기시키기 위하여 450㎚ 내외의 파장범위(예를 들어, 400㎚ 내지 550㎚ 사이)를 갖는 청색광을 발생시키며, 레이저 다이오드(210)에서 발생된 빛은 형광 시트(300)에 입사된다. 형광 시트(300)는 입사된 빛에 의하여 발광(發光)하며 빛을 방출하고, 이렇게 형광 시트(300)에서 방출된 빛은 백색광에 가까운 파장을 갖게 된다.The laser diode 210 generates blue light having a wavelength range of about 450 nm or less (for example, between 400 nm and 550 nm) to excite the fluorescent sheet 300, Is incident on the fluorescent sheet (300). The fluorescent sheet 300 emits light by the incident light and emits light. Thus, the light emitted from the fluorescent sheet 300 has a wavelength close to that of the white light.

메탈 PCB(230)는 레이저 다이오드(210)의 단자가 끼워져 접점되는 원판 형상이다. The metal PCB 230 is in the form of a disk having a terminal of the laser diode 210 inserted therein.

레이저 다이오드 홀더부(250)(270)는 크게 상측에 배치되어 레이저 다이오드(210)가 홀딩되는 레이저 다이오드 홀더(250)와, 하측에 배치되어 레이저 다이오드 홀더(250)와 체결되는 마운터(270)를 포함한다. The laser diode holder units 250 and 270 are disposed on the upper side and include a laser diode holder 250 holding the laser diode 210 and a mounter 270 disposed on the lower side and fastened to the laser diode holder 250 .

레이저 다이오드 홀더(230)에는 레이저 다이오드(210)가 끼워지고 레이저 빔이 방출되는 곳에 홀들이 형성되어 있다. Holes are formed in the laser diode holder 230 where the laser diode 210 is inserted and the laser beam is emitted.

또한, 레이저 다이오드 홀더(230)의 상면에는 확산 시트(290)가 놓이는 홈이 형성되어 있다. On the upper surface of the laser diode holder 230, a groove in which the diffusion sheet 290 is placed is formed.

따라서, 레이저 다이오드(210)에서 나오는 다수의 청색광이 확산 시트(290)를 통과해서 확산되게 된다. Accordingly, a plurality of blue light beams emitted from the laser diode 210 are diffused through the diffusion sheet 290.

이때, 다수의 블루 레이저 다이오드(210)의 배치 직경(d)은 확산 시트(290)의 직경(D1) 내에 배치되어 있다. At this time, the arrangement diameter d of the plurality of blue laser diodes 210 is arranged within the diameter D1 of the diffusion sheet 290. [

또한, 형광 시트(300)의 직경(D2)은 확산 시트(290)의 직경(D1)과 같게 원통부(500)의 내부에 장착된다. The diameter D2 of the fluorescent sheet 300 is mounted inside the cylindrical portion 500 equal to the diameter D1 of the diffusion sheet 290. [

따라서, 다수의 블루 레이저 다이오드(210)에서 나오는 블루 레이저 빔 모두가 확산 시트(290) 전체면을 통과하고, 이 통과된 확산 레이저 빔들이 형광 시트(300)의 전체면에 골고루 통과되어 레이저 빔의 광량 효율을 매우 높일 수 있다. Therefore, all of the blue laser beams emitted from the plurality of blue laser diodes 210 pass through the entire surface of the diffusion sheet 290, and the transmitted diffusion laser beams are uniformly transmitted to the entire surface of the fluorescent sheet 300, The light quantity efficiency can be greatly increased.

또한, 고온의 블루 레이저 빔이 확산되어 형광 시트(300)로 입사되기 때문에, 온도가 낮아져 기존 글라스뿐 아니라 플라스틱이나 실리콘 재질의 시트로도 사용 가능하여 재질의 다양성을 제공할 수 있다. Further, since the high-temperature blue laser beam is diffused and incident on the fluorescent sheet 300, the temperature is lowered so that it can be used not only as an existing glass but also as a sheet made of plastic or silicon, thereby providing a variety of materials.

형광 시트(300)는 글라스(310)의 상면에 형광 물질(320)을 도포 경화시킨 것으로서, 형광 물질(320) 도포시 글라스(310)의 상면 테두리에 실리콘으로 댐(330)을 형성시켜 바깥으로 넘치지 않게 한다. The fluorescent sheet 300 is formed by coating and curing a fluorescent material 320 on the upper surface of the glass 310. The fluorescent material 320 forms a dam 330 on the upper surface of the glass 310 when the fluorescent material 320 is applied, Do not overflow.

따라서, 형광 시트(300)는 블루 레이저 빔(단색광)을 백색 레이저 빔(백색광)으로 변환시켜 난반사하게 한다. Therefore, the fluorescent sheet 300 converts the blue laser beam (monochromatic light) into a white laser beam (white light) to diffuse it.

난반사한 백색 레이저 빔을 집속 및 평행 빔을 만들기 위해, 집속 렌즈부(400)가 원통부(500)의 내부에 순차로 배치 설치되어 있다. The focusing lens unit 400 is disposed in the cylindrical portion 500 in order to focus and refract the irregular white laser beam.

즉, 집속 렌즈부(400)는 제1,2,3집속렌즈부(410)(430)(450)가 순차로 원통부(500)의 내부에 조립되어 있다.That is, in the focusing lens unit 400, the first, second, and third focusing lens units 410, 430, and 450 are sequentially assembled inside the cylindrical portion 500.

제1,2,3집속렌즈부(410)(430)(450)는 제1,2,3집속렌즈(411)(431)(451)와, 제1,2,3집속렌즈(411)(431)(451)를 각각 홀딩한 채 원통부(500)의 내부에 조립되는 제1,2,3렌즈 홀더(413)(433)(453)를 포함한다. The first, second and third focusing lens units 410, 430 and 450 include first, third and third focusing lenses 411, 431 and 451, first and third focusing lenses 411, 433 and 453 which are assembled inside the cylindrical portion 500 while holding the first and second lens holders 413, 431 and 451, respectively.

제1집속렌즈(411)는 하면(411a)이 오목, 상면(411b)이 볼록한 원호 렌즈이다. The first focusing lens 411 is a circular arc whose lower surface 411a is concave and whose upper surface 411b is convex.

이러한 원호 렌즈로 구현됨으로써, 난반사된 백색 레이저 빔을 최대한 평행 집속시킬 수 있다{도 4의 (a) 참조}.By embodying such an arc lens, it is possible to converge the irregularly reflected white laser beam to the maximum parallelism (see Fig. 4 (a)).

제2집속렌즈(431)와 제3집속렌즈(451)는 상하면이 볼록한 볼록 렌즈이다. The second focusing lens 431 and the third focusing lens 451 are convex lenses whose upper and lower surfaces are convex.

특히 제2집속렌즈(431)의 구면 반경(R1)은 제3집속렌즈(451)의 구면 반경(R2)보다 크다. The spherical surface radius R1 of the second focusing lens 431 is larger than the spherical surface radius R2 of the third focusing lens 451. [

또한, 제2집속렌즈(431)의 두께(t1)는 제3집속렌즈(451)의 두께(t2)보다 얇다. The thickness t1 of the second focusing lens 431 is smaller than the thickness t2 of the third focusing lens 451. [

또한, 제3집속렌즈(451)의 상하면은 비구면이되, 상기 비구면의 좌우측 반경(R2')은 가운데측 반경(R2'')보다 크게 구현되어, 백색 레이저 빔의 집속 효과를 더욱더 높일 수 있다{도 4의 (b)(c) 참조}.The upper and lower surfaces of the third focusing lens 451 are aspherical surfaces, and the left and right radii R2 'of the aspherical surface are larger than the center side radius R2' ', so that the focusing effect of the white laser beam can be further enhanced {See FIGS. 4 (b) and 4 (c)}.

이러한 구면 반경과 두께의 차이로 인해 제1집속렌즈(411)에서 나온 백색 레이저 빔은 점차로 직경이 작아지면서 초점이 모여져 선명하게 된다. 이것은 마치 태양 빛을 돋보기로 피사체의 초점 크기를 만드는 것과 같은 원리이다. Due to the difference between the spherical radius and the thickness, the white laser beam emitted from the first focusing lens 411 gradually becomes smaller in diameter, and focus is gathered and becomes clear. This is the same principle as making the magnification of a subject's focal point as if it were a sun light.

원통부(500)는 크게 장착용 원통과, 장착용 원통 사이마다 조립되어 거리 조절이 가능한 거리 조절용 원통으로 나뉜다. The cylindrical portion 500 is largely divided into a mounting cylinder and a distance-adjusting cylinder which is assembled between the mounting cylinders and is adjustable in distance.

상기 장착용 원통은 블루 레이저 빔부(200)가 장착되는 제1장착용 원통(511), 형광 시트(300)의 상하 가장자리가 장착되는 제2하측 및 상측 장착용 원통(513)(515), 제1,2,3렌즈 홀더(413)(433)(453)가 각각 장착되는 제3~5장착용 원통(517)(519)(521)을 포함한다. The mounting cylinder includes a first mounting cylinder 511 on which the blue laser beam portion 200 is mounted, a second lower and upper mounting cylinders 513 and 515 on which the upper and lower edges of the fluorescent sheet 300 are mounted, And third to fifth mounting cylinders 517, 519, and 521 to which the 1,2,3 lens holders 413, 433, and 453 are mounted, respectively.

상기 거리 조절용 원통은 제2상측 장착용 원통(515)과 제3장착용 원통(517) 사이에 조립되는 제1거리 조절용 원통(516)과, 제3장착용 원통(517)과 제4장착용 원통(519) 사이에 조립되는 제2거리 조절용 원통(518)과, 제4장착용 원통(519)과 제5장착용 원통(521) 사이에 조립되는 제3거리 조절용 원통(520)을 포함한다. The distance adjusting cylinder includes a first distance adjusting cylinder 516 assembled between the second upper mounting cylinder 515 and the third mounting cylinder 517 and a third mounting cylinder 517 and a fourth mounting cylinder 517. [ A second distance adjusting cylinder 518 assembled between the cylinders 519 and a third distance adjusting cylinder 520 assembled between the fourth mounting cylinder 519 and the fifth mounting cylinder 521 .

이와 같이 원통부(500)는 다수의 원통이 서로 끼워져 조립되는 구조이기 때문에, 제1~3거리 조절용 원통(516)(518)(520)의 길이에 따른 빔의 평행과 직선, 광도 등을 여건에 맞게 조절이 가능하게 됩니다. Since the cylindrical portion 500 has a structure in which a plurality of cylinders are assembled with each other, the parallelism, straight line, and luminous intensity of the beam along the lengths of the first to third distance control cylinders 516, 518, Can be adjusted to suit.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. It goes without saying that such changes are within the scope of the claims.

100 : 레이저 서치라이트 200 : 블루 레이저 빔부
210 : 블루 레이저 다이오드 230 : 메탈 PCB
250 : 블루 레이저 다이오드 홀더 270 : 마운터
290 : 확산 시트 300 : 형광 시트
310 : 글라스 320 : 형광물질
330 : 실리콘 댐 400 : 집속렌즈부
411,431,451 : 제1,2,3집속렌즈
413,433,453 : 제1,2,3렌즈 홀더 500 : 원통부100: laser searchlight 200: blue laser beam part
210: blue laser diode 230: metal PCB
250: Blue laser diode holder 270: Mounter
290: diffusion sheet 300: fluorescent sheet
310: Glass 320: Fluorescent material
330: Silicon dam 400: Focusing lens part
411, 431, 451: 1st,
413, 433, 453: first, second and third lens holders 500:

Claims

Blue laser beam portion;
A fluorescent sheet for converting the blue laser beam emitted from the blue laser beam portion into a white laser beam;
A focusing lens unit focusing the white laser beam emitted from the fluorescent sheet to emit a parallel beam forward;
And a cylindrical portion in which the blue laser beam portion, the fluorescent sheet, and the focusing lens portion are arranged and disposed in order,
The focusing lens unit includes first, second, and third focusing lenses, and first, second, and third lens holders assembled inside the cylindrical unit while holding the first and second focusing lenses, respectively,
Wherein the cylindrical portion includes a mounting cylinder for mounting the blue laser beam portion, the fluorescent sheet, and the first, second and third lens holders, and a distance control cylinder, which is assembled between the mounting cylinders, light.

The method according to claim 1,
Wherein the blue laser beam portion includes a plurality of blue laser diodes and a PCB, a laser diode holder portion that is assembled to the lower end of the cylindrical portion while holding the blue laser diode and the PCB, and a diffusion sheet disposed on the upper surface of the laser diode holder portion,
Wherein the plurality of blue laser diodes are disposed within the diameter of the diffusion sheet,
And the diameter of the fluorescent sheet is set to be equal to the diameter of the diffusion sheet inside the cylindrical portion.

The method of claim 2,
Wherein the first focusing lens is a circular arc whose lower surface is concave and whose upper surface is convex,
Wherein the second focusing lens and the third focusing lens are convex lenses whose upper and lower surfaces are convex,
The spherical surface radius of the second focusing lens is larger than the spherical surface radius of the third focusing lens,
And the thickness of the second focusing lens is thinner than the thickness of the third focusing lens.

The method of claim 3,
The upper and lower surfaces of the third focusing lens are aspherical surfaces,
Wherein the left and right radii of the aspherical surface are larger than the center side radius.

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