KR102485526B1 - 수중 촬영용 조명장치 - Google Patents
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Abstract
수중 촬영용 조명장치가 개시된다. 본 발명의 수중 촬영용 조명장치는 피사체로 조사될 빔(beam)을 발생시키되 수직 방향으로 이동 가능한 이동식 LED 모듈(Moving Light Emitting Diode Module), 상기 이동식 LED 모듈의 이동을 위한 동력을 발생시키되 상기 이동식 LED 모듈이 이동하는 수직 방향에 교차된 수평 방향을 따라 선형(linear) 동작이 가능한 리니어 액추에이터(linear actuator), 및 상기 리니어 액추에이터와 상기 이동식 LED 모듈에 연결되며, 상기 리니어 액추에이터의 수평 운동을 상기 이동식 LED 모듈의 수직 운동으로 변환하는 운동 변환부를 포함하며, 상기 운동 변환부는 상기 이동식 LED 모듈과 연결되어 한 몸체를 이루는 캠 팔로워(cam follower), 제1 및 제2 핀 파킹홀부와, 상기 제1 및 제2 핀 파킹홀부를 경사지게 연결하는 핀 경사홀부를 구비하며, 상기 캠 팔로워에 형성되는 비직선형 핀홀부, 상기 리니어 액추에이터의 실린더 로드의 단부에 연결되며, 상기 리니어 액추에이터의 동작 시 상기 비직선형 핀홀부의 궤적을 따라 이동하는 캠 핀(cam pin), 상기 비직선형 핀홀부에 이웃한 상기 캠 팔로워에 돌출 형성되는 캠 돌기, 및 장치 하우징에 연결되어 위치 고정되는 가이드 벽체부에 마련되며, 상기 리니어 액추에이터의 수평 운동에 연동하여 상기 캠 팔로워가 수직 운동하도록 상기 캠 돌기를 가이드하는 수직형 돌기 가이드를 포함한다.
Description
본 발명의 개념에 따른 실시예는 수중 촬영용 조명장치에 관한 것으로, 특히, 원거리 조절이 쉬울뿐더러 빔의 발광 조사면적을 가변시킬 수 있으며, 광 출력 에너지를 극대화할 수 있으면서도 장치의 경량화 또는 소형화에 이바지할 수 있는, 수중 촬영용 조명장치에 관한 것이다.
강이나 바다 등의 수중 촬영을 위해서는 조명장치가 필요하다. 현존하는 대부분 조명장치는 LED를 사용한다. LED 조명은 수명 시간이 길뿐더러 에너지 효율성이 좋다. 그뿐만 아니라 빛, 즉 빔(beam)의 밝기가 높고 강도도 세다.
다만, LED 조명은 원거리 조절이 불가하다. 때문에, 원거리 조절을 위해서는 여러 개의 LED 조명을 각도별로 설치해야만 하는데, 이럴 경우, 빔의 발광 조사면적이 커진다. 또한, 그만큼 장치의 부피가 증가한다.
그뿐만 아니라 부품의 수가 많아져서 방열구조를 제대로 적용하지 못하면 신뢰성 문제도 대두된다. 결과적으로, LED 조명을 단순히 적용하는 방식은 전술한 다양한 문제점과 더불어 장치의 경량화 또는 소형화에 부합하지 않는다는 점에서 새로운 대안이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 원거리 조절이 쉬울뿐더러 빔의 발광 조사면적을 가변시킬 수 있으며, 광 출력 에너지를 극대화할 수 있으면서도 장치의 경량화 또는 소형화에 이바지할 수 있는, 수중 촬영용 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 수중 촬영용 조명장치는 피사체로 조사될 빔(beam)을 발생시키되 수직 방향으로 이동 가능한 이동식 LED 모듈(Moving Light Emitting Diode Module), 상기 이동식 LED 모듈의 이동을 위한 동력을 발생시키되 상기 이동식 LED 모듈이 이동하는 수직 방향에 교차된 수평 방향을 따라 선형(linear) 동작이 가능한 리니어 액추에이터(linear actuator), 및 상기 리니어 액추에이터와 상기 이동식 LED 모듈에 연결되며, 상기 리니어 액추에이터의 수평 운동을 상기 이동식 LED 모듈의 수직 운동으로 변환하는 운동 변환부를 포함한다.
상기 수중 촬영용 조명장치는 상기 이동식 LED 모듈에 이웃하게 마련되며, 상기 이동식 LED 모듈에서 발생한 빔을 반사시켜 외부로 조사하되 비구면으로 형성되는 비구면 리플렉터(reflector)를 구비하는 리플렉터 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
상기 수중 촬영용 조명장치는 파지를 위한 핸들이 일측에 결합하며, 전방이 개구된 장치 하우징, 상기 장치 하우징의 개구 영역에 착탈 가능하게 결합하며, 일측에 통공이 형성되는 하우징 커버, 및 상기 장치 하우징과 상기 하우징 커버 사이에 배치되며, 상기 하우징 커버의 통공에 대응하는 위치에 프로텍티브 윈도(protective window)가 결합하는 윈도 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 이동식 LED 모듈, 상기 리니어 액추에이터, 상기 운동 변환부 및 상기 리플렉터 어셈블리가 상기 장치 하우징 및 상기 하우징 커버 사이에 배치된다.
상기 운동 변환부는, 상기 이동식 LED 모듈과 연결되어 한 몸체를 이루는 캠 팔로워(cam follower); 제1 및 제2 핀 파킹홀부와, 상기 제1 및 제2 핀 파킹홀부를 경사지게 연결하는 핀 경사홀부를 구비하며, 상기 캠 팔로워에 형성되는 비직선형 핀홀부; 상기 리니어 액추에이터의 실린더 로드의 단부에 연결되며, 상기 리니어 액추에이터의 동작 시 상기 비직선형 핀홀부의 궤적을 따라 이동하는 캠 핀(cam pin); 상기 비직선형 핀홀부에 이웃한 상기 캠 팔로워에 돌출 형성되는 캠 돌기; 및 상기 장치 하우징에 연결되어 위치 고정되는 가이드 벽체부에 마련되며, 상기 리니어 액추에이터의 수평 운동에 연동하여 상기 캠 팔로워가 수직 운동하도록 상기 캠 돌기를 가이드하는 수직형 돌기 가이드를 포함할 수 있다.
상기 캠 핀이 상사점인 상기 제1 파킹홀부에 배치될 때 상기 캠 돌기는 상기 수직형 돌기 가이드의 하단부에 배치되고 상기 캠 팔로워와 상기 이동식 LED 모듈은 다운(down) 동작하여 플러드 모드(Flood Mode)를 형성할 수 있으며, 상기 캠 핀이 하사점인 상기 제2 파킹홀부에 배치될 때 상기 캠 돌기는 상기 수직형 돌기 가이드의 상단부에 배치되고 상기 캠 팔로워와 상기 이동식 LED 모듈은 업(up) 동작하여 스팟 모드(Spot Mode)를 형성할 수 있으며, 상기 플러드 모드 시 빔의 조사 각도가 50도 내지 55도이고, 상기 스팟 모드 시 빔의 조사 각도가 15도 내지 20도일 수 있다.
상기 리니어 액추에이터의 구동을 위한 신호를 입력하는 파워 스위치; 상기 플러드 모드와 상기 스팟 모드의 모드 변경, 또는 상기 플러드 모드와 상기 스팟 모드를 벗어난 빔의 조사 각도를 조절하기 위한 신호를 입력하는 빔 조사 각도 조절 스위치; 및 상기 파워 스위치와 상기 빔 조사 각도 조절 스위치의 조작에 기초하여 상기 리니어 액추에이터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 이동식 LED 모듈은, 상기 운동 변환부에 일측에 연결되는 모듈 하우징; 상기 모듈 하우징 내에 마련되며, 실질적으로 빔을 발생시키는 LED(Light Emitting Diode)가 LED PCB(Printed Circuit Board); 상기 LED PCB을 상기 모듈 하우징에 고정하는 PCB 브래킷; 상기 LED의 전방에 배치되며, 상기 LED로부터의 빔을 전달하되 전면에 상기 리플렉터에 이웃하게 배치되는 전반사(TIR, Total Internal Reflection) 렌즈; 및 상기 LED PCB의 배면에 배치되며, 상기 LED PCB를 냉각시키는 히트 싱크(heat sink)를 포함할 수 있다.
상기 전력 공급부는, 상기 장치 하우징의 일측에 마련되며, 상기 이동식 LED 모듈과 상기 리니어 액추에이터로 구동을 위한 전력을 발생시키되 교체식으로 마련되는 복수 개의 교체형 배터리(battery)가 탑재되는 배터리 탑재부; 상기 교체형 배터리들 사이에 배치되고 상기 교체형 배터리이 탑재되는 배터리 캐리어 핀(battery carrier pin); 상기 교체형 배터리에 연결되고 상기 교체형 배터리로부터의 파워(power)를 전달하는 배터리 파워 플레이트 어셈블리(battery power plate assy); 상기 배터리 파워 플레이트 어셈블리의 반대편에서 상기 배터리와 연결되는 배터리 컨덕터 가이드 커버(battery conductor guide cover); 상기 배터리 컨덕터 가이드 커버를 고정하는 널링 너트(nulling nut); 및 상기 교체형 배터리의 이탈을 저지시키도록 상기 장치 하우징에 착탈 가능하게 결합하는 배터리 커버(battery cover)를 포함할 수 있다.
상기 비구면 리플렉터에 의한 빔 반사효율이 배가될 수 있게 상기 비구면 리플렉터의 반사면이 은(Ag) 재질로 코팅 처리될 수 있다.
본 발명에 따르면, 원거리 조절이 쉬울뿐더러 빔의 발광 조사면적을 가변시킬 수 있으며, 광 출력 에너지를 극대화할 수 있으면서도 장치의 경량화 또는 소형화에 이바지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 도 1의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 5의 B 방향에서 도시한 요부 도면이다.
도 7은 도 5의 C 영역에 대응하는 전력 공급부 영역의 확대 구조도이다.
도 8은 도 5의 D 영역에 대응하는 운동 변환부 영역의 확대 구조도이다.
도 9는 리니어 액추에이터와 운동 변환부 동작에 따른 플러드 모드의 배치도이다.
도 10은 리니어 액추에이터와 운동 변환부 동작에 따른 스팟 모드의 배치도이다.
도 11은 리니어 액추에이터와 운동 변환부에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 12 및 도 13은 각각 도 9 및 도 10에 대응하는 도면들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치의 제어블록도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 도 1의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 5의 B 방향에서 도시한 요부 도면이다.
도 7은 도 5의 C 영역에 대응하는 전력 공급부 영역의 확대 구조도이다.
도 8은 도 5의 D 영역에 대응하는 운동 변환부 영역의 확대 구조도이다.
도 9는 리니어 액추에이터와 운동 변환부 동작에 따른 플러드 모드의 배치도이다.
도 10은 리니어 액추에이터와 운동 변환부 동작에 따른 스팟 모드의 배치도이다.
도 11은 리니어 액추에이터와 운동 변환부에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 12 및 도 13은 각각 도 9 및 도 10에 대응하는 도면들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치의 제어블록도이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시예에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예를 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위에서 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치의 사시도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 정면도, 도 4는 도 1의 분해 사시도, 도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도, 도 6은 도 5의 B 방향에서 도시한 요부 도면, 도 7은 도 5의 C 영역에 대응하는 전력 공급부 영역의 확대 구조도, 도 8은 도 5의 D 영역에 대응하는 운동 변환부 영역의 확대 구조도, 도 9는 리니어 액추에이터와 운동 변환부 동작에 따른 플러드 모드의 배치도, 도 10은 리니어 액추에이터와 운동 변환부 동작에 따른 스팟 모드의 배치도, 도 11은 리니어 액추에이터와 운동 변환부에 대한 개략적인 분해 사시도, 도 12 및 도 13은 각각 도 9 및 도 10에 대응하는 도면들, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치(100)의 경우, 기존 장치들과는 달리 원거리 조절이 쉬울뿐더러 빔의 발광 조사면적을 가변시킬 수 있으며, 광 출력 에너지를 극대화할 수 있으면서도 장치의 경량화 또는 소형화에 이바지할 수 있도록 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치(100)는 서로 분해 조립이 가능한 장치 하우징(110)과 하우징 커버(120)를 포함하며, 이들 사이에 윈도 플레이트(130), 이동식 LED 모듈(140, Moving Light Emitting Diode Module), 리플렉터 어셈블리(150), 리니어 액추에이터(160, linear actuator), 운동 변환부(170) 및 전력 공급부(180)가 위치별로 탑재되는 형태를 취한다. 모든 구성이 모듈 타입이라서 설치, 유지보수가 쉽다.
장치 하우징(110)은 본 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치(100)의 실질적인 몸체이다. 장치 하우징(110) 내에 이동식 LED 모듈(140), 리플렉터 어셈블리(150), 리니어 액추에이터(160), 운동 변환부(170)가 위치별로 탑재된다.
장치 하우징(110)은 본 실시예에서 원통형 형상을 이룬다. 하지만, 이는 하나의 예일뿐 장치 하우징(110)이 다른 형상일 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
장치 하우징(110)의 일측에 핸들(111)이 결합한다. 핸들(111)로 인해 본 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치(100)의 파지, 즉 핸들링이 쉽다. 장치 하우징(110)의 전방은 개구되는데, 개구된 부분에 하우징 커버(120)가 착탈 가능하게 결합한다.
하우징 커버(120)는 장치 하우징(110)의 개구 영역에 착탈 가능하게 결합해서 내부의 부품을 보호한다. 장치 하우징(110)과 하우징 커버(120) 사이에 누수가 되지 않게 기밀부재(125)가 배치된다. 기밀부재(125)는 오링(O-Ring) 등으로 적용할 수 있으며, 고무 재질로 제작된다. 하우징 커버(120)의 일측에는 통공(121)이 형성된다. 통공(121)은 하우징 커버(120)보다는 사이즈가 작은 원형의 홀(hole)이다.
장치 하우징(110)과 하우징 커버(120) 사이에 윈도 플레이트(130)가 배치되어 고정된다. 윈도 플레이트(130)에는 하우징 커버(120)의 통공(121)에 대응하는 위치에 프로텍티브 윈도(131, protective window)가 결합한다. 프로텍티브 윈도(131)를 통해 실질적으로 빔(beam)이 조사된다. 프로텍티브 윈도(131)의 조립을 위해 프로텍티브 윈도(131)가 위치하는 윈도 플레이트(130)에도 개구부(135)가 형성된다.
한편, 이동식 LED 모듈(140)은 장치 하우징(110) 내에 마련되며, 프로텍티브 윈도(131)를 통해 피사체로 조사될 빔(beam)을 발생시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 이동식 LED 모듈(140)은 기존처럼 고정형이 아닌 수직 방향으로 이동 가능한 구조를 이룬다. 즉 후술할 리니어 액추에이터(160)와 운동 변환부(170)의 작용으로 이동식 LED 모듈(140)은 수직 방향으로 업/다운(up/down) 이동할 수 있다.
이동식 LED 모듈(140)은 모듈 하우징(141)에 LED PCB(142, Printed Circuit Board), PCB 브래킷(144), 전반사(TIR, Total Internal Reflection) 렌즈(145) 및 히트 싱크(146, heat sink)가 조립되는 형태를 취한다. 이동식 LED 모듈(140)은 용어 그대로 모듈(module) 이라서 설치, 유지보수가 쉽다.
모듈 하우징(141)은 이동식 LED 모듈(140)의 외관 구조물이다. 모듈 하우징(141)은 운동 변환부(170)에 일측에 연결된다. 즉 모듈 하우징(141)은 운동 변환부(170)를 이루는 캠 팔로워(171)에 연결된다. 모듈 하우징(141)이 캠 팔로워(171)에 직접 연결될 수도 있고, 브래킷과 같은 별도의 연결매체에 의해 연결될 수도 있다. 어떠한 방식이든지 이동식 LED 모듈(140)의 모듈 하우징(141)이 운동 변환부(170)를 이루는 캠 팔로워(171)에 연결되기 때문에 이동식 LED 모듈(140)과 캠 팔로워(171)는 한 몸체로 함께 업/다운(up/down) 이동한다.
LED PCB(142)는 모듈 하우징(141) 내에 마련되는 보드이다. LED PCB(142) 상에 실질적으로 빔을 발생시키는 LED(143, Light Emitting Diode)가 탑재된다. LED PCB(142)는 PCB 브래킷(144)을 통해 모듈 하우징(141)에 고정된다.
LED(143)의 전방에 전반사(TIR, Total Internal Reflection) 렌즈(145)가 배치된다. 전반사(TIR) 렌즈(145)로 인해 LED(143)에서 발생한 빔의 집속도가 좋아진다. 예컨대, LED(143) 자체의 빔의 각도가 125도인 경우, 본 실시예처럼 전반사(TIR) 렌즈(145)를 적용하면 13도 정도로 그 집속도를 줄일 수 있다. 따라서, 광효율이 높다.
LED(143)가 탑재된 LED PCB(142)의 배면에 히트 싱크(146)가 배치된다. LED(143)가 동작할 때, 많은 열이 발생하는데, 이러한 열을 냉각시키는 작용을 히트 싱크(146)가 담당한다. 본 실시예에서 히트 싱크(146)는 공랭식 구조이다.
리플렉터 어셈블리(150)는 이동식 LED 모듈(140)에 이웃하게 장치 하우징(110) 내에 마련되는 장치로서, 비구면 리플렉터(151, reflector)를 포함한다. 비구면 리플렉터(151)는 구면이 아닌 비구면 반사면(151a)을 포함한다. 비구면 리플렉터(151)의 반사면(151a)은 이동식 LED 모듈(140)에서 발생한 빔을 반사시켜 프로텍티브 윈도(131)를 통해 외부로 조사한다. 이러한 방식이 적용되기 때문에 빔의 조사 효율이 높다. 본 실시예에서 비구면 리플렉터의 반사면(151a)이 은(Ag) 재질로 코팅 처리된다. 따라서, 비구면 리플렉터(151)에 의한 빔 반사효율이 배가될 수 있다.
리니어 액추에이터(160)와 운동 변환부(170)는 전술한 이동식 LED 모듈(140)을 업/다운(up/down) 이동, 구동시키는 수단이다.
우선, 리니어 액추에이터(160)는 이동식 LED 모듈(140)의 이동을 위한 동력을 발생시키는 장치다. 리니어 액추에이터(160)는 실린더 본체(161)와 실린더 로드(162)를 포함하는 실린더 장치일 수 있다. 리니어 액추에이터(160)는 컨트롤러(190)에 의해 그 동작이 컨트롤된다. 이때, 본 실시예에 적용되는 리니어 액추에이터(160)는 이동식 LED 모듈(140)이 이동하는 수직 방향에 교차된 수평 방향을 따라 선형(linear) 동작한다. 다시 말해, 도면상 좌우 방향인 수평 방향으로 실린더 로드(162)가 전진 또는 후진한다. 이럴 경우, 설치 공간 및 동작 공간을 최소화할 수 있어서 장비의 소형화에 이바지할 수 있다.
운동 변환부(170)는 리니어 액추에이터(160)과 이동식 LED 모듈(140)에 연결되며, 리니어 액추에이터(160)의 수평 운동을 이동식 LED 모듈(140)의 수직 운동으로 변환하는 역할을 한다. 본 실시예에서 운동 변환부(170)는 캠(cam) 구조가 일부 적용된다. 때문에, 장치가 간소화될 수 있음에도 불구하고 그 동작 효율이 좋다.
이러한 운동 변환부(170)는 비직선형 핀홀부(172)와 캠 돌기(175)가 마련되는 캠 팔로워(171, cam follower)와, 장치 하우징(110)에 연결되어 위치 고정되는 가이드 벽체부(176)에 마련되는 수직형 돌기 가이드(177)를 포함한다.
캠 팔로워(171)는 앞서 기술한 것처럼 이동식 LED 모듈(140)과 연결되어 한 몸체를 이루는 구조물이다. 이동식 LED 모듈(140)의 모듈 하우징(141)이 캠 팔로워(171)에 직접 연결될 수도 있고, 브래킷과 같은 별도의 연결매체에 의해 연결될 수도 있다. 어떠한 방식이든지 이동식 LED 모듈(140)의 모듈 하우징(141)이 운동 변환부(170)를 이루는 캠 팔로워(171)에 연결되기 때문에 이동식 LED 모듈(140)과 캠 팔로워(171)는 한 몸체로 함께 업/다운(up/down) 이동한다.
반드시 그러한 것은 아니나 캠 팔로워(171)의 내부가 빈 이중 벽체 구조를 이룰 수 있다. 이러한 경우, 내부의 갭(gap)에 리니어 액추에이터(160)가 배치되어 동작하기가 좋다.
비직선형 핀홀부(172)는 캠 팔로워(171)에 형성된다. 캠 팔로워(171) 벽체마다 복수 개씩의 비직선형 핀홀부(172)가 형성될 수 있다. 이럴 경우, 캠 핀(174)과의 상호작용으로 인해 이동식 LED 모듈(140)의 안정적인 업/다운(up/down) 이동 동작을 끌어낼 수 있다.
비직선형 핀홀부(172)는 제1 및 제2 핀 파킹홀부(172a,172b)와, 제1 및 제2 핀 파킹홀부(172a,172b)를 경사지게 연결하는 핀 경사홀부(172c)를 포함한다. 상사점인 제1 핀 파킹홀부(172a)에 캠 핀(174)이 배치된 때가 플러드 모드(Flood Mode, 도 9 및 도 12 참조)이고, 하사점인 제2 핀 파킹홀부(172b)에 캠 핀(174)이 배치된 때가 스팟 모드(Spot Mode, 도 10 및 도 13 참조)이다.
캠 핀(174)은 리니어 액추에이터(160)의 실린더 로드(162)의 단부에 연결된다. 실린더 로드(162)의 양쪽으로 캠 핀(174)이 돌출되며, 그 양측의 비직선형 핀홀부(172)에 배치된 후, 비직선형 핀홀부(172)의 궤적을 따라 이동한다. 따라서, 동작이 매우 안정적일 수 있다.
캠 돌기(175)는 비직선형 핀홀부(172)에 이웃한 캠 팔로워(171)에 돌출 형성되는 구조물이다. 그리고, 수직형 돌기 가이드(177)는 장치 하우징(110)에 연결되어 위치 고정되는 가이드 벽체부(176)에 마련되며, 리니어 액추에이터(160)의 수평 운동에 연동하여 캠 팔로워(171)가 수직 운동하도록 캠 돌기(175)를 가이드한다. 다시 말해, 수직형 돌기 가이드(177)는 캠 팔로워(171)가 상하 방향으로 업/다운(up/down) 이동할 때, 그 동작이 안적적으로 진행될 수 있게 캠 팔로워(171)에 형성된 캠 돌기(175)를 가이드한다.
이러한 구조로써, 예컨대 도 9 및 도 12와 같은 형태의 플러드 모드는 전술한 것처럼 캠 핀(174)이 상사점인 제1 핀 파킹홀부(172a)에 배치되면서 캠 돌기(175)는 수직형 돌기 가이드(177)의 하단부에 배치되고 캠 팔로워(171)와 이동식 LED 모듈(140)은 다운(down) 동작한 상태인데, 이러한 플러드 모드 시 빔의 조사 각도가 50도 내지 55도가 된다. 따라서, 빔의 넓은 조사 각도를 구현할 수 있다.
그리고, 도 10 및 도 13과 같은 형태의 스팟 모드는 전술한 것처럼 캠 핀(174)이 하사점인 제2 핀 파킹홀부(172b)에 배치되면서 캠 돌기(175)는 수직형 돌기 가이드(177)의 상단부에 배치되고 캠 팔로워(171)와 이동식 LED 모듈(140)은 업(up) 동작한 상태인데, 이러한 스팟 모드 시 빔의 조사 각도가 15도 내지 20도가 된다. 따라서, 특정 포인트에 대하여 강한 빔을 집중도 높게 조사할 수 있다.
전력 공급부(180)는 장치 하우징(110)의 일측에 마련되며, 이동식 LED 모듈(140)과 리니어 액추에이터(160)로 구동을 위한 전력을 공급하는 수단이다.
이러한 전력 공급부(180)는 장치 하우징(110)의 일측에 마련되며, 이동식 LED 모듈(140)과 리니어 액추에이터(160)로 구동을 위한 전력을 발생시키되 교체식으로 마련되는 복수 개의 교체형 배터리(182, battery)가 탑재되는 배터리 탑재부(181)와, 교체형 배터리(182)들 사이에 배치되고 교체형 배터리(182)이 탑재되는 배터리 캐리어 핀(183, battery carrier pin)와, 교체형 배터리(182)에 연결되고 교체형 배터리(182)로부터의 파워(power)를 전달하는 배터리 파워 플레이트 어셈블리(184, battery power plate assy)와, 배터리 파워 플레이트 어셈블리(184)의 반대편에서 배터리와 연결되는 배터리 컨덕터 가이드 커버(185, battery conductor guide cover)와, 배터리 컨덕터 가이드 커버(185)를 고정하는 널링 너트(186, nulling nut)와, 교체형 배터리(182)의 이탈을 저지시키도록 장치 하우징(110)에 착탈 가능하게 결합하는 배터리 커버(187, battery cover)를 포함할 수 있다. 배터리 커버(187)를 통해 교체형 배터리(182)를 설치 또는 교체할 수 있는 방식이라서 사용상이 편의성이 높다.
한편, 본 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치(100)에는 장치의 컨트롤을 위해 파워 스위치(196), 빔 조사 각도 조절 스위치(197) 및 컨트롤러(190)가 더 탑재된다.
파워 스위치(196)는 리니어 액추에이터(160)의 구동을 위한 신호를 입력한다. 즉 파워 스위치(196)를 조작해서 온(on)시킨 이후에 빔 조사 각도 조절 스위치(197)를 사용할 수 있다.
빔 조사 각도 조절 스위치(197)는 플러드 모드(도 9 참조)와 스팟 모드(도 10 참조)의 모드 변경, 또는 플러드 모드와 스팟 모드를 벗어난 빔의 조사 각도를 조절하기 위한 신호를 입력한다. 회전형 노브 타입으로 빔 조사 각도 조절 스위치(197)가 적용되기 때문에 조작이 쉽다.
컨트롤러(190)는 파워 스위치(196)와 빔 조사 각도 조절 스위치(197)의 조작에 기초하여 리니어 액추에이터(160)의 동작을 컨트롤한다.
예컨대, 파워 스위치(196)를 온(on)시킨 이후에 빔 조사 각도 조절 스위치(197)를 돌려 플러드 모드로 맞추면 도 9처럼 컨트롤러(190)가 리니어 액추에이터(160)의 실린더 로드(162)의 길이(L1)가 수평 방향에서 후진하게 컨트롤한다. 그러면, 운동 변환부(170)의 작용으로 이동식 LED 모듈(140)이 다운(down) 동작함으로써 빔의 조사 각도가 50도 내지 55도인 플러드 모드가 구현된다.
그러다가 이번에는 빔 조사 각도 조절 스위치(197)를 반대로 돌려 스팟 모드로 맞추면 도 10처럼 컨트롤러(190)가 리니어 액추에이터(160)의 실린더 로드(162)의 길이(L2)가 수평 방향에서 전진하게 컨트롤한다. 그러면, 운동 변환부(170)의 작용으로 이동식 LED 모듈(140)이 업(up) 동작함으로써 빔의 조사 각도가 15도 내지 20도인 스팟 모드가 구현된다. 물론, 플러드 모드와 팟 모드가 아닌 다른 각도로도 빔을 조사할 수 있다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 그리고 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 파워 스위치(196)와 빔 조사 각도 조절 스위치(197)의 조작에 기초하여 리니어 액추에이터(160)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 파워 스위치(196)와 빔 조사 각도 조절 스위치(197)의 조작에 기초하여 리니어 액추에이터(160)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 수중 촬영용 조명장치(100)의 작용을 설명한다.
우선, 파워 스위치(196)를 온(on)시킨 이후에 빔 조사 각도 조절 스위치(197)를 돌려 도 9 및 도 12와 같은 형태의 플러드 모드로 맞춘다. 그러면, 리니어 액추에이터(160)의 실린더 로드(162)의 길이(L1)가 수평 방향에서 후진한다. 이때, 실린더 로드(162)의 단부에 결합한 캠 핀(174)이 상사점인 제1 핀 파킹홀부(172a)에 배치되는 한편, 캠 돌기(175)는 수직형 돌기 가이드(177)의 궤적을 따라 그 하단부에 배치되면서 이동식 LED 모듈(140)이 다운(down) 동작한다. 이러한 플러드 모드 시 빔의 조사 각도가 50도 내지 55도에서 이루어진다.
다음, 빔 조사 각도 조절 스위치(197)를 반대로 돌려 도 10 및 도 13과 같은 형태의 스팟 모드로 맞춘다. 그러면, 리니어 액추에이터(160)의 실린더 로드(162)의 길이(L2)가 수평 방향에서 전진한다. 이때, 실린더 로드(162)의 단부에 결합한 캠 핀(174)이 하사점인 제2 핀 파킹홀부(172b)에 배치되는 한편, 캠 돌기(175)는 수직형 돌기 가이드(177)의 궤적을 따라 그 상단부에 배치되면서 이동식 LED 모듈(140)이 업(up) 동작한다. 이러한 스팟 모드 시 빔의 조사 각도가 15도 내지 20도에서 이루어진다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 원거리 조절이 쉬울뿐더러 빔의 발광 조사면적을 가변시킬 수 있으며, 광 출력 에너지를 극대화할 수 있으면서도 장치의 경량화 또는 소형화에 이바지할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 수중 촬영용 조명장치 110 : 장치 하우징
111 : 핸들 120 : 하우징 커버
121 : 통공 130 : 윈도 플레이트
131 : 프로텍티브 윈도 140 : 이동식 LED 모듈
141 : 모듈 하우징 142 : LED PCB
143 : LED 144 : PCB 브래킷
145 : 전반사 렌즈 146 : 히트 싱크
150 : 리플렉터 어셈블리 151 : 비구면 리플렉터
151a : 반사면 160 : 리니어 액추에이터
161 : 실린더 본체 162 : 실린더 로드
170 : 운동 변환부 171 : 캠 팔로워
172 : 비직선형 핀홀부 172a : 제1 핀 파킹홀부
172b : 제2 핀 파킹홀부 172c : 핀 경사홀부
174 : 캠 핀 175 : 캠 돌기
176 : 가이드 벽체부 177 : 수직형 돌기 가이드
180 : 전력 공급부 181 : 배터리 탑재부
182 : 교체형 배터리 183 : 배터리 캐리어 핀
184 : 배터리 파워 플레이트 어셈블리 185 : 배터리 컨덕터 가이드 커버
186 : 널링 너트 187 : 배터리 커버
190 : 컨트롤러 196 : 파워 스위치
197 : 빔 조사 각도 조절 스위치
111 : 핸들 120 : 하우징 커버
121 : 통공 130 : 윈도 플레이트
131 : 프로텍티브 윈도 140 : 이동식 LED 모듈
141 : 모듈 하우징 142 : LED PCB
143 : LED 144 : PCB 브래킷
145 : 전반사 렌즈 146 : 히트 싱크
150 : 리플렉터 어셈블리 151 : 비구면 리플렉터
151a : 반사면 160 : 리니어 액추에이터
161 : 실린더 본체 162 : 실린더 로드
170 : 운동 변환부 171 : 캠 팔로워
172 : 비직선형 핀홀부 172a : 제1 핀 파킹홀부
172b : 제2 핀 파킹홀부 172c : 핀 경사홀부
174 : 캠 핀 175 : 캠 돌기
176 : 가이드 벽체부 177 : 수직형 돌기 가이드
180 : 전력 공급부 181 : 배터리 탑재부
182 : 교체형 배터리 183 : 배터리 캐리어 핀
184 : 배터리 파워 플레이트 어셈블리 185 : 배터리 컨덕터 가이드 커버
186 : 널링 너트 187 : 배터리 커버
190 : 컨트롤러 196 : 파워 스위치
197 : 빔 조사 각도 조절 스위치
Claims (7)
- 피사체로 조사될 빔(beam)을 발생시키되 수직 방향으로 이동 가능한 이동식 LED 모듈(Moving Light Emitting Diode Module);
상기 이동식 LED 모듈의 이동을 위한 동력을 발생시키되 상기 이동식 LED 모듈이 이동하는 수직 방향에 교차된 수평 방향을 따라 선형(linear) 동작이 가능한 리니어 액추에이터(linear actuator); 및
상기 리니어 액추에이터와 상기 이동식 LED 모듈에 연결되며, 상기 리니어 액추에이터의 수평 운동을 상기 이동식 LED 모듈의 수직 운동으로 변환하는 운동 변환부를 포함하며,
상기 운동 변환부는,
상기 이동식 LED 모듈과 연결되어 한 몸체를 이루는 캠 팔로워(cam follower);
제1 및 제2 핀 파킹홀부와, 상기 제1 및 제2 핀 파킹홀부를 경사지게 연결하는 핀 경사홀부를 구비하며, 상기 캠 팔로워에 형성되는 비직선형 핀홀부;
상기 리니어 액추에이터의 실린더 로드의 단부에 연결되며, 상기 리니어 액추에이터의 동작 시 상기 비직선형 핀홀부의 궤적을 따라 이동하는 캠 핀(cam pin);
상기 비직선형 핀홀부에 이웃한 상기 캠 팔로워에 돌출 형성되는 캠 돌기; 및
장치 하우징에 연결되어 위치 고정되는 가이드 벽체부에 마련되며, 상기 리니어 액추에이터의 수평 운동에 연동하여 상기 캠 팔로워가 수직 운동하도록 상기 캠 돌기를 가이드하는 수직형 돌기 가이드를 포함하는 수중 촬영용 조명장치. - 제1항에 있어서, 상기 수중 촬영용 조명장치는,
상기 이동식 LED 모듈에 이웃하게 마련되며, 상기 이동식 LED 모듈에서 발생한 빔을 반사시켜 외부로 조사하되 비구면으로 형성되는 비구면 리플렉터(reflector)를 구비하는 리플렉터 어셈블리를 더 포함하는 수중 촬영용 조명장치. - 제2항에 있어서, 상기 수중 촬영용 조명장치는,
파지를 위한 핸들이 일측에 결합하며, 전방이 개구된 상기 장치 하우징;
상기 장치 하우징의 개구 영역에 착탈 가능하게 결합하며, 일측에 통공이 형성되는 하우징 커버; 및
상기 장치 하우징과 상기 하우징 커버 사이에 배치되며, 상기 하우징 커버의 통공에 대응하는 위치에 프로텍티브 윈도(protective window)가 결합하는 윈도 플레이트를 더 포함하며,
상기 이동식 LED 모듈, 상기 리니어 액추에이터, 상기 운동 변환부 및 상기 리플렉터 어셈블리가 상기 장치 하우징 및 상기 하우징 커버 사이에 배치되는 수중 촬영용 조명장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 캠 핀이 상사점인 상기 제1 핀 파킹홀부에 배치될 때 상기 캠 돌기는 상기 수직형 돌기 가이드의 하단부에 배치되고 상기 캠 팔로워와 상기 이동식 LED 모듈은 다운(down) 동작하여 플러드 모드(Flood Mode)를 형성하며,
상기 캠 핀이 하사점인 상기 제2 핀 파킹홀부에 배치될 때 상기 캠 돌기는 상기 수직형 돌기 가이드의 상단부에 배치되고 상기 캠 팔로워와 상기 이동식 LED 모듈은 업(up) 동작하여 스팟 모드(Spot Mode)를 형성하며,
상기 플러드 모드 시 빔의 조사 각도가 50도 내지 55도이고, 상기 스팟 모드 시 빔의 조사 각도가 15도 내지 20도인 수중 촬영용 조명장치. - 제5항에 있어서, 상기 수중 촬영용 조명장치는,
상기 리니어 액추에이터의 구동을 위한 신호를 입력하는 파워 스위치;
상기 플러드 모드와 상기 스팟 모드의 모드 변경, 또는 상기 플러드 모드와 상기 스팟 모드를 벗어난 빔의 조사 각도를 조절하기 위한 신호를 입력하는 빔 조사 각도 조절 스위치; 및
상기 파워 스위치와 상기 빔 조사 각도 조절 스위치의 조작에 기초하여 상기 리니어 액추에이터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 수중 촬영용 조명장치. - 제1항에 있어서, 상기 수중 촬영용 조명장치는,
상기 장치 하우징의 일측에 마련되며, 상기 이동식 LED 모듈과 상기 리니어 액추에이터로 구동을 위한 전력을 공급하는 전력 공급부를 더 포함하며,
상기 전력 공급부는,
상기 장치 하우징의 일측에 마련되며, 상기 이동식 LED 모듈과 상기 리니어 액추에이터로 구동을 위한 전력을 발생시키되 교체식으로 마련되는 복수 개의 교체형 배터리(battery)가 탑재되는 배터리 탑재부;
상기 교체형 배터리들 사이에 배치되고 상기 교체형 배터리가 탑재되는 배터리 캐리어 핀(battery carrier pin);
상기 교체형 배터리에 연결되고 상기 교체형 배터리로부터의 파워(power)를 전달하는 배터리 파워 플레이트 어셈블리(battery power plate assy);
상기 배터리 파워 플레이트 어셈블리의 반대편에서 상기 배터리와 연결되는 배터리 컨덕터 가이드 커버(battery conductor guide cover);
상기 배터리 컨덕터 가이드 커버를 고정하는 널링 너트(nulling nut); 및
상기 교체형 배터리의 이탈을 저지시키도록 상기 장치 하우징에 착탈 가능하게 결합하는 배터리 커버(battery cover)를 포함하는 수중 촬영용 조명장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220088157A KR102485526B1 (ko) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 수중 촬영용 조명장치 |
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| KR1020220088157A KR102485526B1 (ko) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 수중 촬영용 조명장치 |
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| KR102485526B1 true KR102485526B1 (ko) | 2023-01-09 |
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ID=84892781
Family Applications (1)
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| KR1020220088157A KR102485526B1 (ko) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 수중 촬영용 조명장치 |
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| KR (1) | KR102485526B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN2032596U (zh) * | 1988-01-07 | 1989-02-15 | 中国人民解放军海军医学研究所 | 便携式水下灯 |
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2022
- 2022-07-18 KR KR1020220088157A patent/KR102485526B1/ko active IP Right Grant
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