KR102581260B1 - Lcd패널을 이용한 광 분포 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치는, 소정 길이만큼 연장된 레일에 위치변경 가능한 구조로 장착되는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치로서, 상기 레일에 위치변경 가능한 구조로 탑재되는 레일탑재부; 상기 레일탑재부의 하부면에 힌지구조에 의해 장착되고, 하방으로 소정 길이만큼 연장되어 수직방향 회전축으로 회전 가능한 구조의 하방연장부; 상기 하방연장부의 하부 일측면에 힌지구조에 의해 장착되고, 수평방향 회전축으로 회전 가능한 구조이며, 제어부의 제어신호에 의해 기설정된 특성의 빛을 일측방으로 생성하는 발광부; 및 상기 발광부의 일측면에 장착되고, 발광부로부터 생성되는 빛의 특성을 변경하는 구조의 필터부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 굴절률을 변화시키는 액정 디스플레이 기술을 활용하여 배광 특성을 제어할 수 있는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 제공할 수 있고, 사용자의 스마트디바이스에 입력된 그림 및 문자를 무선통신모듈을 통해 수신한 후, 액정전극층을 제어하여 사용자가 입력한 그림 및 문자와 동일한 형태로 빛을 투과하도록 제어할 수 있어, 사용자가 원하는 특정 도형, 그림, 문자 형태로 조사되는 조명을 제공할 수 있다.

Description

LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치{Filter Application Lighting Device}
본 발명은 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴절률을 변화시키는 액정 디스플레이 기술을 활용하여 배광 특성을 제어할 수 있는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치에 관한 것이다.
조명등은 전기 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 발광하는 장치로서, 다양한 종류와 기능을 가진 조명등이 회사 및 가정, 도로 등 사회전반에 걸쳐 사용되고 있고, 광원의 종류에 따라 백열등, 형광등, 할로겐등, 수은등으로 구분되며, 설치 형태에 따라 천장등 및 천장매립등과 같은 실내조명등, 경관조명등 및 투과등 등으로 분류된다.
이러한 조명등은 특정 공간으로 빛을 출사하기 위한 목적과, 특정 시설물의 외관을 화려하게 장식하기 위한 목적으로 설치되는 조명장치이다. 특히 인테리어 및 미관에 대한 관심이 급증함에 따라 다양한 목적의 조명등이 연구되어 널리 사용되고 있다.
통상적으로 종래의 조명등은 통상적으로 빛을 출사하기 위한 전원부, 광원소자 및 전기소자 등을 포함하는 조명부와, 일측이 개구되어 내부에 조명부가 설치되며 개구부를 통해 빛이 출사되는 하우징과, 하우징의 개구부에 설치되는 확산판과, 방열부로 이루어진다.
이러한 종래의 조명등은 도 1에 도시된 바와 같이, 조명부가 하우징에 설치될 때 조명부를 회전시키기 위한 별도의 회전부가 구성되지 않아 조명부에서 출사되는 빛은 특정 각도로만 출사되는 특성을 갖고, 이에 따라 사용자가 빛의 초점위치를 변형하여 다른 조명효과를 거두고자 하는 경우 하우징 자체를 소망의 초점위치에 대응되도록 재설치하여야 하는 번거로움이 발생한다.
또한, 종래 기술에 따른 조명등의 경우 기 설정된 형태의 조명만을 제공할 뿐, 다양한 조명 효과를 출력하기 위해서는 별도의 필터를 장착해야 한다. 이때, 종래 기술에 따른 필터 역시 단순히 빛의 색상 또는 조도를 변경하는 수단에 불과할 뿐, 다양한 효과를 구현할 수 없다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국등록특허공보 제10-2162994호 (등록일자: 2020년09월28일)
본 발명의 목적은, 굴절률을 변화시키는 액정 디스플레이 기술을 활용하여 배광 특성을 제어할 수 있는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치는, 소정 길이만큼 연장된 레일에 위치변경 가능한 구조로 장착되는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치로서, 상기 레일에 위치변경 가능한 구조로 탑재되는 레일탑재부; 상기 레일탑재부의 하부면에 힌지구조에 의해 장착되고, 하방으로 소정 길이만큼 연장되어 수직방향 회전축으로 회전 가능한 구조의 하방연장부; 상기 하방연장부의 하부 일측면에 힌지구조에 의해 장착되고, 수평방향 회전축으로 회전 가능한 구조이며, 제어부의 제어신호에 의해 기설정된 특성의 빛을 일측방으로 생성하는 발광부; 및 상기 발광부의 일측면에 장착되고, 발광부로부터 생성되는 빛의 특성을 변경하는 구조의 필터부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필터부는, 상기 발광부의 일측에 인접하여 장착되어 발광부로부터 생성된 빛이 조사되는 소정 크기의 면적을 가지는 구조이고, 두 장의 유리기판 사이에 투명 액정층을 개재한 구조이며, 제어부로부터 인가되는 전압에 의해 액정 분자를 기설정된 방향으로 정렬하는 구조의 액정전극층; 상기 액정전극층의 양측면에 면접촉하는 형태로 장착되고, 두 장의 편광판이 제어부의 제어신호에 의해 서로 독립적으로 회전 가능하도록 장착된 구조의 편광판층; 및 상기 발광부의 내부에 장착되고, 내장된 무선통신모듈을 통해 사용자로부터 제어신호를 입력받아 발광부재, 액정전극층 및 편광판층의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필터부는, 상기 액정전극층의 일측면에 배치되는 상부편광층; 상기 액정전극층이 타측면에 배치되는 하부편광층; 상기 발광부의 일측단 테두리를 감싸는 실린더 구조로 장착되고, 상부편광층과 하부편광층을 제자리 회전 가능한 구조로 장착하고, 상부편광층과 하부편광층 사이에 액정전극층을 고정하는 형태로 장착하는 편광본체부; 및 상기 편광본체부의 일측에 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 상부편광층과 하부편광층의 회전각도를 변경하는 구조의 회전구동부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 액정전극층은, 상기 발광부의 일측에 인접하여 장착되어 발광부로부터 생성된 빛이 조사되는 소정 크기의 면적을 가지는 액정프레임; 및 상기 액정프레임의 전체면적에 서로 격자구조로 인접하여 배치되어 액정프레임의 전체면적을 구성하고, 제어부로부터 수신되는 제어전압에 의해 각각 독립적으로 작동하여 액정의 정렬상태를 변경하여 빛의 투과율을 변경하는 구조의 다수의 액정유닛픽셀;을 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 내장된 무선통신모듈을 통해 사용자의 스마트디바이스에 설치된 앱을 통해 제어신호를 수신하고, 상기 사용자의 스마트디바이스에 설치된 앱은, 사용자의 터치입력에 의해 다양한 도형을 입력할 수 있는 항목과 자유곡선을 그려 컨트롤할 수 있는 항목을 포함하며, 사용자의 스마트디바이스에 입력된 그림 및 문자를 무선통신모듈을 통해 수신한 후, 액정전극층을 제어하여 사용자가 입력한 그림 및 문자와 동일한 형태로 빛을 투과하도록 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치에 따르면, 특정 구조의 레일탑재부, 하방연장부, 발광부 및 필터부를 구비함으로써, 굴절률을 변화시키는 액정 디스플레이 기술을 활용하여 배광 특성을 제어할 수 있는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치에 따르면, 사용자의 스마트디바이스에 입력된 그림 및 문자를 무선통신모듈을 통해 수신한 후, 액정전극층을 제어하여 사용자가 입력한 그림 및 문자와 동일한 형태로 빛을 투과하도록 제어할 수 있어, 사용자가 원하는 특정 도형, 그림, 문자 형태로 조사되는 조명을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 필터가 장착된 조명장치를 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 발광부와 필터부를 발췌하여 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 3에 도시된 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 발광부와 필터부를 발췌하여 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 필터부의 작동원리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 액정전극층을 나타내는 모식도이다.
도 7은 도 2에 도시된 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 이용하여 다양한 도형의 조명을 출력할 수 있는 모식도이다.
도 8은 도 2에 도시된 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 이용하여 폭과 높이가 서로 다른 다양한 도형의 조명을 출력한 상태를 나타내는 사진이다.
도 9는 도 2에 도시된 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 이용하여 출력할 수 있는 다양한 도형의 예시를 나타내는 그림이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치(100)를 나타내는 사진이 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치(100)는 소정 길이만큼 연장된 레일(110)에 위치변경 가능한 구조로 장착되는 장치로서, 특정 구조의 레일탑재부(120), 하방연장부(130), 발광부(140) 및 필터부(150)를 구비함으로써, 굴절률을 변화시키는 액정 디스플레이 기술을 활용하여 배광 특성을 제어할 수 있는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치(100)를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 발광부와 필터부를 발췌하여 나타낸 모식도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에 도시된 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 발광부와 필터부를 발췌하여 나타낸 모식도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 필터부의 작동원리를 설명하기 위한 모식도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치의 액정전극층을 나타내는 모식도가 도시되어 있다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치(100)의 레일탑재부(120)는 레일에 위치변경 가능한 구조로 탑재되는 구조이다.
본 실시예에 따른 하방연장부(130)는 레일탑재부(120)의 하부면에 힌지구조에 의해 장착되고, 하방으로 소정 길이만큼 연장되어 수직방향 회전축으로 회전 가능한 구조이다.
본 실시예에 따른 발광부(140)는 하방연장부(130)의 하부 일측면에 힌지구조에 의해 장착되고, 수평방향 회전축으로 회전 가능한 구조이며, 제어부의 제어신호에 의해 기설정된 특성의 빛을 일측방으로 생성하는 구조이다.
본 실시예에 따른 필터부(150)는 발광부(140)의 일측면에 장착되고, 발광부(140)로부터 생성되는 빛의 특성을 변경하는 구조이다.
구체적으로, 필터부(150)는 특정 구조의 액정전극층(151), 편광판층(152) 및 제어부를 포함하는 구성일 수 있다. 필터부(150)의 액정전극층(151)은 발광부(140)의 일측에 인접하여 장착되어 발광부(140)로부터 생성된 빛이 조사되는 소정 크기의 면적을 가지는 구조이다. 이때, 액정전극층(151)은 두 장의 유리기판 사이에 투명 액정층을 개재한 구조이며, 제어부로부터 인가되는 전압에 의해 액정 분자를 기설정된 방향으로 정렬하는 구조이다.
필터부(150)의 편광판층(152)은 액정전극층(151)의 양측면에 면접촉하는 형태로 장착되는 구성으로서, 두 장의 편광판이 제어부의 제어신호에 의해 서로 독립적으로 회전 가능하도록 장착된 구조이다. 이때, 편광판층(152)은 액정전극층(151)의 일측면에 배치되는 상부편광층(152a)과 액정전극층(151)이 타측면에 배치되는 하부편광층(152b)을 포함하는 구조이다.
이때, 본 실시예에 따른 제어부는 발광부(140)의 내부에 장착되는 구성으로서, 내장된 무선통신모듈을 통해 사용자로부터 제어신호를 입력받아 발광부(140)재, 액정전극층(151) 및 편광판층(152)의 작동을 제어할 수 있다.
더욱 구체적으로, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 필터부(150)는 특정 구조의 편광본체부(153) 및 회전구동부(도시하지 않음)를 포함하는 구성일 수 있다. 필터부(150)의 편광본체부(153)는 발광부(140)의 일측단 테두리를 감싸는 실린더 구조로 장착되는 구성으로서, 상부편광층(152a)과 하부편광층(152b)을 제자리 회전 가능한 구조로 장착하고, 상부편광층(152a)과 하부편광층(152b) 사이에 액정전극층(151)을 고정하는 형태로 장착하는 구조이다. 이때, 회전구동부는 편광본체부(153)의 일측에 장착되는 구성으로서, 제어부의 제어신호에 의해 상부편광층(152a)과 하부편광층(152b)의 회전각도를 변경하는 구조이다.
본 실시예에 따른 액정전극층(151)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 특정 구조의 액정프레임(151b) 및 액정유닛픽셀(151a)을 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 액정전극층(151)의 액정프레임(151b)은 발광부(140)의 일측에 인접하여 장착되어 발광부(140)로부터 생성된 빛이 조사되는 소정 크기의 면적을 가지는 구조이다. 또한, 다수의 액정유닛픽셀(151b)은 액정프레임(151b)의 전체면적에 서로 격자구조로 인접하여 배치되어 액정프레임(151b)의 전체면적을 구성하고, 제어부로부터 수신되는 제어전압에 의해 각각 독립적으로 작동하여 액정의 정렬상태를 변경하여 빛의 투과율을 변경하는 구조이다.
이 경우, 본 실시예에 따른 제어부는 내장된 무선통신모듈을 통해 사용자의 스마트디바이스에 설치된 앱을 통해 제어신호를 수신할 수 있다. 이때, 사용자의 스마트디바이스에 설치된 앱은, 사용자의 터치입력에 의해 다양한 도형을 입력할 수 있는 항목과 자유곡선을 그려 컨트롤할 수 있는 항목을 포함한다. 또한, 제어부는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자의 스마트디바이스에 입력된 그림 및 문자를 무선통신모듈을 통해 수신한 후, 액정전극층(151)을 제어하여 사용자가 입력한 그림 및 문자와 동일한 형태로 빛을 투과하도록 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치에 따르면, 특정 구조의 레일탑재부(120), 하방연장부(130), 발광부(140) 및 필터부(150)를 구비함으로써, 굴절률을 변화시키는 액정 디스플레이 기술을 활용하여 배광 특성을 제어할 수 있는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치에 따르면, 사용자의 스마트디바이스에 입력된 그림 및 문자를 무선통신모듈을 통해 수신한 후, 액정전극층(151)을 제어하여 사용자가 입력한 그림 및 문자와 동일한 형태로 빛을 투과하도록 제어할 수 있어, 사용자가 원하는 특정 도형, 그림, 문자 형태로 조사되는 조명을 제공할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
100: LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치
110: 레일
120: 레일탑재부
130: 하방연장부
140: 발광부
150: 필터부
151: 액정전극층
151a: 액정유닛픽셀
151b: 액정프레임
152: 편광판층
152a: 상부편광층
152b: 하부편광층
153: 편광본체부

Claims (5)

  1. 소정 길이만큼 연장된 레일(110)에 위치변경 가능한 구조로 장착되는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치(100)로서,
    상기 레일에 위치변경 가능한 구조로 탑재되는 레일탑재부(120);
    상기 레일탑재부(120)의 하부면에 힌지구조에 의해 장착되고, 하방으로 소정 길이만큼 연장되어 수직방향 회전축으로 회전 가능한 구조의 하방연장부(130);
    상기 하방연장부(130)의 하부 일측면에 힌지구조에 의해 장착되고, 수평방향 회전축으로 회전 가능한 구조이며, 제어부의 제어신호에 의해 기설정된 특성의 빛을 일측방으로 생성하는 발광부(140); 및
    상기 발광부(140)의 일측면에 장착되고, 발광부(140)로부터 생성되는 빛의 특성을 변경하는 구조의 필터부(150);
    를 포함하고,
    상기 필터부(150)는,
    상기 발광부(140)의 일측에 인접하여 장착되어 발광부(140)로부터 생성된 빛이 조사되는 소정 크기의 면적을 가지는 구조이고, 두 장의 유리기판 사이에 투명 액정층을 개재한 구조이며, 제어부로부터 인가되는 전압에 의해 액정 분자를 기설정된 방향으로 정렬하는 구조의 액정전극층(151);
    상기 액정전극층(151)의 양측면에 면접촉하는 형태로 장착되고, 두 장의 편광판이 제어부의 제어신호에 의해 서로 독립적으로 회전 가능하도록 장착된 구조의 편광판층(152);
    상기 발광부(140)의 내부에 장착되고, 내장된 무선통신모듈을 통해 사용자로부터 제어신호를 입력받아 발광부재, 액정전극층(151) 및 편광판층(152)의 작동을 제어하는 제어부;
    상기 액정전극층(151)의 일측면에 배치되는 상부편광층(152a);
    상기 액정전극층(151)이 타측면에 배치되는 하부편광층(152b);
    상기 발광부(140)의 일측단 테두리를 감싸는 실린더 구조로 장착되고, 상부편광층(152a)과 하부편광층(152b)을 제자리 회전 가능한 구조로 장착하고, 상부편광층(152a)과 하부편광층(152b) 사이에 액정전극층(151)을 고정하는 형태로 장착하는 편광본체부(153); 및
    상기 편광본체부(153)의 일측에 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 상부편광층(152a)과 하부편광층(152b)의 회전각도를 변경하는 구조의 회전구동부;
    를 포함하고,
    상기 액정전극층(151)은,
    상기 발광부(140)의 일측에 인접하여 장착되어 발광부(140)로부터 생성된 빛이 조사되는 소정 크기의 면적을 가지는 액정프레임(151b); 및
    상기 액정프레임(151b)의 전체면적에 서로 격자구조로 인접하여 배치되어 액정프레임(151b)의 전체면적을 구성하고, 제어부로부터 수신되는 제어전압에 의해 각각 독립적으로 작동하여 액정의 정렬상태를 변경하여 빛의 투과율을 변경하는 구조의 다수의 액정유닛픽셀(151a);
    을 포함하고,
    상기 제어부는,
    내장된 무선통신모듈을 통해 사용자의 스마트디바이스에 설치된 앱을 통해 제어신호를 수신하고,
    상기 사용자의 스마트디바이스에 설치된 앱은, 사용자의 터치입력에 의해 다양한 도형을 입력할 수 있는 항목과 자유곡선을 그려 컨트롤할 수 있는 항목을 포함하며,
    사용자의 스마트디바이스에 입력된 그림 및 문자를 무선통신모듈을 통해 수신한 후, 액정전극층(151)을 제어하여 사용자가 입력한 그림 및 문자와 동일한 형태로 빛을 투과하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LCD패널을 이용한 광 분포 제어 장치.
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