KR20010010725A - Multi-color semiconductor lamp and method of providing colored illumination - Google Patents
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Abstract
Description
발명의 기술분야Technical Field of the Invention
본 발명은 반도체 램프(lamp)에 관한 것이며, 보다 상세하게는 다중색 반도체 램프와 색채 조명방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor lamps, and more particularly, to a multi-color semiconductor lamp and a color illumination method.
관련있는 종래기술Related prior art
여러 색채의 광 출력을 발생시킬 수 있는 반도체 장치는 이미 잘 알려져 있다. 그러한 선행기술의 반도체 장치는 미국 특허 제3,875,456호, 제3,890,170호, 제5,491,349호, 제5,752,766호 및 제5,812,105호에 나타나 있으며, 서로 근접하게 배치되어 여러 색채의 빛을 각각 방출하는 여러개의 발광 다이오드로 이루어진 여러 형태의 반도체 장치가 개시되어 있다. 발광 다이오드는 개별적으로 제어될 수 있으므로 단독으로 작동하거나 또는 함께 작동하므로써, 여러 색채의 광 출력들을 초래한다. 이러한 특허에 나타난 반도체 장치는 광범위한 여러 색채의 광 출력들을 발생하기 위해 다르게 채색된 발광 다이오드를 개별적으로 제어하기 위한 상대적으로 복잡한 제어 회로를 필요로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION Semiconductor devices capable of generating light output of different colors are well known. Such prior art semiconductor devices are shown in U.S. Pat. Various types of semiconductor devices are disclosed. The light emitting diodes can be individually controlled and therefore operate alone or together, resulting in different color light outputs. The semiconductor device shown in this patent requires a relatively complex control circuit to individually control differently colored light emitting diodes in order to generate a wide variety of different color light outputs.
또한, 다중 파장의 광 출력을 발생시킬 수 있는 반도체 장치가 잘 알려져 있다. 그러한 선행기술의 반도체 장치는 미국특허 제5,077,588호에 개시되어 있으며, 여기에서 반도체 장치는 적외선과 가시광선을 방출하기 위해 작동될 수 있다. 미국특허 제5,585,648호는 녹색에서 자외선까지의 스펙트럼을 방출할수 있는 반도체 장치를 개시한다. 이러한 특허에 개시된 반도체 장치의 광 출력은 다중 파장인 반면, 여러 색채의 광 출력을 광범위하게 발생시킬 만큼 충분하지 않다.In addition, semiconductor devices capable of generating light output of multiple wavelengths are well known. Such prior art semiconductor devices are disclosed in US Pat. No. 5,077,588, where the semiconductor devices can be operated to emit infrared and visible light. U. S. Patent 5,585, 648 discloses a semiconductor device capable of emitting a spectrum from green to ultraviolet light. While the light output of the semiconductor device disclosed in this patent is of multiple wavelengths, it is not sufficient to generate a wide range of light outputs of different colors.
또한, 백색광을 발생할 수 있는 반도체 장치가 공지되어 있으며, 그러한 선행기술의 반도체 장치는 미국 특허 제5,684,309호에 개시되어 있다. 미국특허 제5,684,309호는 알루미늄 갈륨 질화물 또는 알루미늄 인듐 갈륨 질화물의 장벽층에 의해 분리된 인듐 갈륨 질화물의 적층된 활성층(stacked active layer)들을 포함하는 발광 다이오드를 개시한다. 미국특허 제5,743,629호는 발광 다이오드부터 방출된 비백광(nonwhite light)을 백광으로 얻기위해 반사기에 의해 반사되는 조명 시스템을 개시한다. 이러한 특허에 개시된 장치들은 특정 색채를 갖는 빛을 발생시키기 위해 설계될 수 있으나, 다중색 조명을 제공할 수는 없다.In addition, semiconductor devices capable of generating white light are known and such prior art semiconductor devices are disclosed in US Pat. No. 5,684,309. US 5,684,309 discloses a light emitting diode comprising stacked active layers of indium gallium nitride separated by a barrier layer of aluminum gallium nitride or aluminum indium gallium nitride. U. S. Patent No. 5,743, 629 discloses an illumination system that is reflected by a reflector to obtain nonwhite light emitted from a light emitting diode as white light. The devices disclosed in this patent can be designed to generate light with a specific color, but cannot provide multicolor illumination.
따라서, 본 발명의 주 목적은 하나의 반도체 광원을 이용하여 광범위한 영역의 여러 색채의 광 출력을 발생시키는 다중색 반도체 램프(lamp) 및 색채 조명방법을 제공하는 것이다.Accordingly, a main object of the present invention is to provide a multicolor semiconductor lamp and a method of illuminating the color using a single semiconductor light source to generate light output of various colors in a wide range.
도 1은 본 발명에 따른 다중색 반도체 램프(lamp)의 바람직한 첫번째 실시예를 도시한 부분 단면 개략도이다.1 is a partial cross-sectional schematic diagram showing a first preferred embodiment of a multicolor semiconductor lamp according to the invention.
도 2는 본 발명에 따른 다중색 반도체 램프의 회로 블록 선도의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a circuit block diagram of a multicolor semiconductor lamp according to the present invention.
도 3의 a~h는 본 발명에 따른 램프(ramp) 전압 발생기의 램프(ramp) 전압 출력과 펄스 발생기의 다른 펄스사이의 관계를 도시한 타이밍 선도이다.3A to 3H are timing diagrams showing the relationship between the ramp voltage output of a ramp voltage generator according to the present invention and other pulses of the pulse generator.
도 4는 본 발명에 따른 다중색 반도체 램프(lamp)의 바람직한 두번째 실시예를 도시한 단면 개략도이다.4 is a cross-sectional schematic diagram showing a second preferred embodiment of a multicolor semiconductor lamp according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 다중색 반도체 램프(lamp)의 바람직한 세번째 실시예를 도시한 부분 단면 개략도이다.Fig. 5 is a partial cross-sectional schematic diagram showing a third preferred embodiment of a multicolor semiconductor lamp according to the invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 광원 20, 20' : 프리즘10: light source 20, 20 ': prism
21 : 입력면(input side) 22 : 출력면(output side)21: input side 22: output side
23 : 베이스 24 : 피벗23: base 24: pivot
30 : 렌즈 40 : 램프 하우징(lamp housing)30 lens 40 lamp housing
41, 42, 43, 44 : 단자(terminal)41, 42, 43, 44: terminal
50 : 압전 부재(piezoelectric member)50: piezoelectric member
51 : 세라믹 기판(ceramic substrate) 52, 210, 220 : 전극51 ceramic substrate 52, 210, 220: electrode
60 : 램프 전압 발생기 70 : 스위칭 회로60 lamp voltage generator 70 switching circuit
80 : 펄스 발생기 100 : 반사 베이스80 pulse generator 100 reflection base
본 발명의 제1관점에 따르면, 다중색 반도체 램프는 광 출력을 발생시키기 위해 작동할 수 있는 반도체 광원;According to a first aspect of the invention, a multicolor semiconductor lamp comprises: a semiconductor light source operable to generate light output;
광원의 전면에 위치하여 광 출력을 받는 입력면 및 출력면을 가지며, 광원으로부터 방출되는 광 출력을 출력면에서 여러 각도로 방사되는 복수의 색채성분으로 분리하는 프리즘;A prism having an input surface and an output surface positioned in front of the light source and receiving light output, and separating the light output emitted from the light source into a plurality of color components radiated at various angles from the output surface;
프리즘의 출력면 전면에 배치되어, 연결된 원뿔 집속 부분의 정점이 프리즘의 출력면에 위치하도록 하는 렌즈;A lens disposed in front of the output face of the prism such that the vertices of the connected conical focus portions are located at the output face of the prism;
광원과 프리즘중 하나의 공간 위치를 광원과 프리즘중 다른 하나에 대해 상대적으로 변경시키는 수단; 및Means for changing a spatial position of one of the light source and the prism relative to the other of the light source and the prism; And
광원과 프리즘중의 하나의 공간 위치가 달라지므로써 선택된 색채성분중의 하나가 렌즈의 원뿔 집속 부분에 등록될 때 광원을 작동하기 위한 수단으로 이루어진다.The spatial position of one of the light source and the prism is changed so that one of the selected color components is made for operating the light source when it is registered in the conical focusing part of the lens.
본 발명에 제2관점에 따르면, 색채 조명방법은 분산 프리즘을 반도체 광원과 렌즈 사이에 제공하는 단계 :According to a second aspect of the invention, a color illumination method comprises the steps of providing a dispersion prism between a semiconductor light source and a lens:
여기에서 분산프리즘은 광원으로부터 광 출력을 수신하기 위해 광원의 전면에 위치하는 입력면을 가지며, 광 출력을 프리즘의 출력면에서 다른 각도로 방사되는 여러개의 색채성분으로 분리할 수 있고, 렌즈는 프리즘의 출력면 전면에 배치되어 렌즈와 연결된 원뿔 집속 부분이 프리즘의 출력면에 위치하도록 하며 ;Here, the dispersion prism has an input surface positioned in front of the light source to receive light output from the light source, and the light output can be separated into a plurality of color components radiated at different angles from the output surface of the prism, and the lens is prism. Placed in front of the output face of the lens such that the conical focus associated with the lens is positioned at the output face of the prism;
광원과 프리즘중 하나의 공간 위치를 광원과 프리즘중의 다른 하나에 대하여 변경시키는 단계; 및Changing a spatial position of one of the light source and the prism relative to the other of the light source and the prism; And
광원과 프리즘중의 하나의 공간 위치가 변경되어 선택된 색채 성분중의 하나가 렌즈의 원뿔 집속 부분에 등록될 때 광원을 작동하는 단계로 이루어진다.The spatial position of one of the light source and the prism is changed to operate the light source when one of the selected color components is registered in the conical focusing portion of the lens.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
용이한 설명을 위해, 동일 부재에 대해서는 동일하 참조부호를 부여한다.For ease of explanation, the same reference numerals are given to the same members.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 바람직한 첫번째 실시예의 다중색 반도체 램프는 반도체 광원(10), 분산 프리즘(20), 고정 렌즈(30) 및 램프 하우징(40)으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the multicolor semiconductor lamp of the first preferred embodiment according to the present invention consists of a semiconductor light source 10, a dispersion prism 20, a fixed lens 30 and a lamp housing 40.
본 실시예에 있어서, 상기 반도체 광원(10)은 작동시 광 출력을 발생시키는 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드이다.In this embodiment, the semiconductor light source 10 is a light emitting diode or a laser diode that generates light output during operation.
상기 분산 프리즘(20)은 광 굴절능을 갖는 투명성 물질로 만들어지며 크리스탈, 유리 및 플라스틱중에서 선택된다. 이 프리즘(20)은 광원(10)의 전면에 위치하여 광 출력을 수신하는 입력면(21), 출력면(22) 및 베이스(23)를 갖는다. 상기 입력면(21)은 상기 베이스(23)와 직각을 이룬다. 프리즘(20)은 상기 광원(10)의 광 출력을 출력면(22)에서 여러 각으로 방사되는 여러개의 색채 성분으로 분리시킨다.The dispersion prism 20 is made of a transparent material having optical refractive power and selected from crystal, glass and plastic. The prism 20 has an input surface 21, an output surface 22, and a base 23 positioned in front of the light source 10 to receive light output. The input surface 21 is perpendicular to the base 23. The prism 20 separates the light output of the light source 10 into a plurality of color components radiated at various angles on the output surface 22.
바람직하게, 상기 광원(10)은 작동될 때 백색광을 발생시켜서 1차 색채 성분(빨강, 초록 및 파랑)과 2차 색채 성분(오렌지, 노랑, 자주 및 보라)의 7가지가 출력면(22)으로 방사될 수 있다.Preferably, the light source 10 generates white light when actuated so that seven of the primary color components (red, green and blue) and the secondary color components (orange, yellow, purple and purple) are output surface 22. It can be radiated to.
볼록한 광 출력면을 갖는 렌즈(30)는 상기 프리즘(20) 출력면(22)의 전면에 위치하므로써 렌즈와 결합된 원뿔 집속 부분은 프리즘(20)의 출력면(22)에 위치하게 된다. 원뿔 집속 부분은 렌즈(30)의 광축과 30°각도를 이루는 보더(border)를 갖는다.Since the lens 30 having the convex light output surface is located in front of the prism 20 output surface 22, the conical focusing portion coupled with the lens is positioned at the output surface 22 of the prism 20. The conical focusing portion has a border that forms a 30 ° angle with the optical axis of the lens 30.
광원(10), 프리즘(20) 및 렌즈(30)는 램프 하우징(40)내에 장착된다. 2개의 단자(43, 44)는 램프 하우징(40)의 외부로 뻗어나가며 광원(10)의 전압 노드에 연결된다.The light source 10, the prism 20 and the lens 30 are mounted in the lamp housing 40. The two terminals 43, 44 extend out of the lamp housing 40 and are connected to the voltage node of the light source 10.
첫번째 바람직한 실시예에서, 프리즘(20)에 대한 광원(10)의 공간 위치는 변경될 수 있다. 이 때문에 광원(10)은 연장된 압전 부재(50)의 일단에 장착된 반사 베이스(100)에 설치되어, 프리즘에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 압전 부재(50)의 다른 일단은 램프 하우징(40)에 장착된다. 압전 부재(50)는 세라믹 기판(51)과 세라믹 기판(51)을 양쪽에서 감싸는 전극(52)을 포함한다.In a first preferred embodiment, the spatial position of the light source 10 relative to the prism 20 can be changed. For this reason, the light source 10 is installed in the reflective base 100 mounted at one end of the extended piezoelectric member 50, and can move relative to the prism. The other end of the piezoelectric member 50 is mounted to the lamp housing 40. The piezoelectric member 50 includes a ceramic substrate 51 and an electrode 52 which surrounds the ceramic substrate 51 at both sides.
도 1과 2를 참조하면, 압전 부재(50)의 전극(52)은 램프(ramp) 전압 발생기(60)에 연결되기 위해 램프 하우징(40)의 외부로 뻗어나가는 2개의 단자(41, 42)와 전기적으로 연결된다. 램프(ramp) 전압 발생기(60)는 전극(52)에 쌍극의 주기적인 램프(ramp) 전압 출력을 가하므로써(도 3의 a 참조), 압전 부재(50)가 램프(ramp) 전압출력의 크기에 따라 변형될 수 있게 하고, 프리즘(20)의 입력면(21)에서 광원(10)의 광 출력 입사각을 변화시킬 수 있게 한다.1 and 2, the electrode 52 of the piezoelectric member 50 has two terminals 41, 42 extending out of the lamp housing 40 to be connected to the ramp voltage generator 60. Is electrically connected to the The ramp voltage generator 60 applies a bipolar periodic ramp voltage output to the electrode 52 (see a in FIG. 3), so that the piezoelectric member 50 has a magnitude of the ramp voltage output. And the light output incident angle of the light source 10 at the input surface 21 of the prism 20.
프리즘(20)의 출력면(22)에 반사하는 색채 성분의 반사각상의 프리즘(20)에 대해 광원(10) 공간 위치의 변경효과를 입증하기 위한 실험이 행해졌다. 광원(10)은 빨간색(빨간색의 파장은 622-780 nm 사이이다)과 결합되며 파장이 652.272인 제1의 색채 성분, 노란색(노란색의 파장은 577-597 nm 사이이다)과 결합되며 파장이 589.262인 제2의 색채 성분, 녹색(녹색의 파장은 492-577 nm 사이이다)과 결합되며 파장이 546.074인 제3의 색채 성분, 파란색(파란색의 파장은 455-492 nm 사이이다)과 결합되면 파장이 486.133인 제4의 색채 성분, 및 보라색(보라색의 파장은 390-455 nm 사이이다)과 결합되면 파장이 435.835인 제5의 색채 성분을 갖는 백색 광 출력을 발생시킨다. 프리즘(20)은 90°의 프리즘 각(입력면과 베이스 사이의 각)과 다음의 굴절률: 빨간색 색채 성분을 위한 1.456372, 노란색 색채 성분을 위한 1.458407, 녹색 색채 성분을 위한 1.460079, 파란색 색채 성분을 위한 1.463131, 보라색 색채 성분을 위한 1.466694의 굴절률을 갖는 유리 프리즘이다. 표 1과 표 3은 47.02°, 48°및 49°의 입사각하에서 각각 여러 색채 성분을 위한 굴절각과 방사각을 보여준다.An experiment was conducted to demonstrate the effect of changing the spatial position of the light source 10 on the prism 20 on the reflection angle of the color component reflected on the output surface 22 of the prism 20. The light source 10 is combined with red (red wavelength is between 622-780 nm) and the first color component with wavelength 652.272, yellow (yellow wavelength is between 577-597 nm) and wavelength 589.262 When combined with a second color component of phosphorus (green wavelength is between 492-577 nm) and a third color component of wavelength 546.074, blue (blue wavelength is between 455-492 nm) When combined with this fourth color component of 486.133, and purple (purple wavelength is between 390-455 nm) it produces a white light output with a fifth color component of wavelength 435.835. Prism 20 has a prism angle of 90 ° (angle between input face and base) and the following refractive indices: 1.456372 for red color component, 1.458407 for yellow color component, 1.460079 for green color component, and blue color component for 1.463131, glass prism with a refractive index of 1.466694 for the purple color component. Tables 1 and 3 show the refraction and emission angles for different color components, respectively, at incidence angles of 47.02 °, 48 ° and 49 °.
표 1Table 1
표 2TABLE 2
표 3TABLE 3
표 1~표 3에 나타난 자료를 통해, 공지된 바와 같이, 파장이 다른 빛은 프리즘(20)에 의해 다른 각도로 방사된다는 것이 분명해진다. 또한, 광원(10)의 광 출력 입사각을 변경시키므로써, 광원의 색채 성분이 선택적으로 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 등록될 수 있다. 그러한 방법으로 본 발명의 다중색 반도체 램프에서 렌즈(30)로부터 방사된 빛의 색채가 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 등록된 색채 성분에 의해 좌우되는 것으로 육안으로 인식될 수 있다.From the data shown in Tables 1 to 3, it is evident that light of different wavelengths is emitted by the prism 20 at different angles, as is known. In addition, by changing the light output incident angle of the light source 10, the color component of the light source can be selectively registered in the conical focusing portion of the lens 30. In such a manner, it can be visually recognized that the color of the light emitted from the lens 30 in the multi-color semiconductor lamp of the present invention depends on the color component registered in the conical focusing portion of the lens 30.
반도체 램프가 다른 색채의 광 출력을 발생할 수 있도록 하기 위해, 광원(10)은 프리즘(20)에 대한 그의 공간 위치가 변경되므로써 선택된 하나의 색채 성분이 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 등록되는 순간에만 작동하게 된다. 이 때문에 단자(43,44)중의 하나와 그라운드(ground)를 서로 연결하기 위해 스위칭 트랜지스터(Q1)의 형태를 갖는 스위칭 회로(70)가 사용된다. 단자(43, 44) 중의 다른 하나는 외부 전압원(Vcc)에 연결된다. 펄스 발생기(80)는 스위칭 회로(70)의 제어 입력, 즉 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자에 전기적으로 연결되며, 램프(ramp) 전압 발생기(60)로부터의 램프 전압 출력의 소정 간격의 시간내에 펄스를 발생시키기 위해 작동될 수 있다. 도 3a에 있어서, 램프(ramp) 전압 출력의 시간은 최소값(Vmin), 즉 -1.5 볼트에서 최대값(Vmax)인 +1.5볼트까지 전이되는 지속기간이다. 펄스 발생기(80)로부터 발생되는 펄스는 광원(10)의 공간 위치가 변경되어 선택된 하나의 색채 성분이 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 등록되는 순간에 스위칭 회로(70)가 광원(10)을 작동할 수 있게 하기 위해 스위칭 회로(70)의 제어 입력에 제공된다. 그러므로, 만약 광원(10)의 광 출력이 7개의 색채 성분, 즉 보라색, 보라색, 파란색, 녹색, 노란색, 오렌지색 및 빨간색을 갖는 경우, 펄스 발생기(80)는 도 3b-3h에서 보여지는 바와 같이 램프 전압 발생기(60)의 램프 전압 출력의 소정 간격의 다른 시간에 발생하며 각각 광원(10)의 광 출력의 여러 색채 성분에 해당하는 7개의 여러 펄스중에서 선택된 하나의 펄스를 발생시키기 위해 제어될 수 있다. 그리하여 반도체 램프가 여러 색채의 광 출력을 발생하는 것이 가능해진다.In order to enable the semiconductor lamp to generate light output of different colors, the light source 10 is instantaneously at the moment when one selected color component is registered in the conical focusing portion of the lens 30 by changing its spatial position with respect to the prism 20. Will only work. For this reason, a switching circuit 70 in the form of a switching transistor Q1 is used to connect one of the terminals 43 and 44 to ground. The other of the terminals 43 and 44 is connected to an external voltage source Vcc. The pulse generator 80 is electrically connected to the control input of the switching circuit 70, i.e., the base terminal of the switching transistor Q1, within a predetermined interval of the ramp voltage output from the ramp voltage generator 60. It can be operated to generate a pulse. In FIG. 3A, the time of ramp voltage output is the duration of transition from the minimum value Vmin, i. The pulse generated from the pulse generator 80 changes the spatial position of the light source 10 so that the switching circuit 70 turns on the light source 10 at the moment when the selected one color component is registered in the conical focus portion of the lens 30. To the control input of the switching circuit 70 to enable operation. Therefore, if the light output of the light source 10 has seven color components, i.e. purple, purple, blue, green, yellow, orange and red, the pulse generator 80 may be ramped as shown in Figures 3b-3h. It can be controlled to generate one pulse selected from seven different pulses which occur at different times of a predetermined interval of the ramp voltage output of the voltage generator 60 and each correspond to several color components of the light output of the light source 10. . Thus, the semiconductor lamp can generate light output of various colors.
바람직하게, 램프 전압 발생기(60)의 주기적인 램프 전압 출력은 적어도 16Hz로서, 본 발명의 반도체 램프로부터의 연속되는 광 출력을 육안으로 인식할 수 있게 한다. 또한, 색채 성분은 보다 넓은 범위의 색채 광 출력을 발생시키기 위해 결합된다. 이는 광원(10)의 광 출력의 여러 색채 성분을 램프 전압 발생기(60)의 램프 전압 출력과 동시간내에, 즉 램프 전압 출력의 지속시간내에 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 등록하는 것과 함께 이루어질 수 있다. 그렇게 하므로써, 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 연속적으로 등록되었던 색채 성분의 조합된 색채 광 출력을 육안으로 인식할 수 있게 된다.Preferably, the periodic lamp voltage output of the lamp voltage generator 60 is at least 16 Hz, allowing visual recognition of the continuous light output from the semiconductor lamp of the present invention. In addition, the color components are combined to generate a wider range of color light output. This is done in conjunction with the registration of the various color components of the light output of the light source 10 to the conical focusing portion of the lens 30 within the same time as the lamp voltage output of the lamp voltage generator 60, ie within the duration of the lamp voltage output. Can be. By doing so, it is possible to visually recognize the combined color light output of the color components that have been continuously registered in the conical focusing portion of the lens 30.
도 4는 본 발명에 따른 다중색 반도체 램프의 바람직한 두번째 실시예를 도시한다. 앞의 실시예와 달리, 광원(10)에 대해 상대적으로 움직일 수 있는 것은 프리즘(20)이다. 특히, 프리즘(20)은 피벗(pivot; 24)을 중심으로 램프 하우징(40)에 피벗되며, 압전 부재(50)의 일단에 장착된다. 광원(10)은 램프 하우징(40)의 단자(43, 44)중의 하나에 장착된 반사 베이스(100)에 설치된다. 램프 전압 발생기(60)(도 2 참조)가 램프 하우징(40)상의 단자(41, 42)를 통해 압전 부재(50)의 전극(52)에 쌍극의 주기적인 램프 전압 출력(도 3의 a 참조)을 가할 때, 압전 부재(50)는 램프 전압 출력의 크기에 따라 변형하므로써 광원(10)에 대한 프리즘(20)의 공간 위치를 변경한다. 다시 말하면, 프리즘(20)은 피벗(24)을 중심으로 피벗되어, 광원(10)과 렌즈(30) 각각에 대해 프리즘의 입력면(21)과 출력면(22)의 각도 방향을 변경한다. 도 2에 있어서, 램프 전압 발생기(60)로부터 발생되는 램프 전압 출력의 소정 간격의 시간내에 스위칭 회로(70)에 펄스를 제공하기 위해 펄스 발생기를 제어하므로써, 프리즘(20)의 공간 위치가 변경되어 선택된 하나의 색채 성분이 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 등록되는 순간에 스위칭 회로(70)가 광원(10)을 작동할 수 있게 한다.4 shows a second preferred embodiment of a multicolor semiconductor lamp according to the invention. Unlike the previous embodiment, it is the prism 20 that can be moved relative to the light source 10. In particular, the prism 20 is pivoted to the lamp housing 40 about the pivot 24 and mounted to one end of the piezoelectric member 50. The light source 10 is installed in the reflective base 100 mounted to one of the terminals 43 and 44 of the lamp housing 40. A ramp voltage generator 60 (see FIG. 2) is a bipolar periodic ramp voltage output (see FIG. 3 a) to the electrodes 52 of the piezoelectric member 50 via terminals 41 and 42 on the lamp housing 40. The piezoelectric member 50 changes the spatial position of the prism 20 with respect to the light source 10 by applying a deformity according to the magnitude of the lamp voltage output. In other words, the prism 20 is pivoted about the pivot 24 to change the angular direction of the input surface 21 and the output surface 22 of the prism with respect to the light source 10 and the lens 30, respectively. In FIG. 2, the spatial position of the prism 20 is changed by controlling the pulse generator to provide a pulse to the switching circuit 70 within a predetermined interval of time of the ramp voltage output generated from the ramp voltage generator 60. The switching circuit 70 enables the light source 10 to operate at the moment when the selected one color component is registered in the conical focusing portion of the lens 30.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 램프의 바람직한 세번째 실시예를 도시한다. 앞의 실시예와 다르게, 연장된 압전 부재가 사용되지 않는다. 대신에, 프리즘(20')이 광 굴절능을 갖는 투명성 압전 크리스탈 프리즘이다. 프리즘(20')은 입력면(21)과 출력면(22)에서 한쌍의 전극(210, 220)을 각각 포함한다. 전극(210, 220)은 램프 하우징(40)의 단자(41, 42)에 각각 연결된다. 광원(10)은 램프 하우징(40)의 단자(43, 44)중의 하나에 장착된 반사 베이스상에 설치된다. 램프 전압 발생기(60)(도 2 참조)가 램프 하우징(40)의 단자(41, 42)를 통해서 전극에 쌍극의 주기적인 램프 전압 출력(도 3의 a 참조)을 가할 때, 프리즘(20')은 광원(10)에 대한 프리즘(20')의 공간 위치를 변경하기 위해 램프 전압 출력의 크기에 따라 변형한다. 즉, 광원(10)과 렌즈(30)중의 각각의 하나에 대한 프리즘(20')의 입력면(21)과 출력면(22)의 각도 방향은 변경된다. 물론 프리즘(20')의 출력면(22)에서 색채 성분의 방사각도 변경된다. 도 2에 있어서, 램프 전압 발생기(60)로부터 발생되는 램프 전압 출력의 소정 간격의 시간내에 스위칭 회로(70)에 펄스를 제공하기 위해 펄스 발생기를 제어하므로써, 프리즘(20)의 공간 위치가 변경되어 선택된 하나의 색채 성분이 렌즈(30)의 원뿔 집속 부분에 등록되는 순간에 스위칭 회로(70)가 광원(10)을 작동할 수 있게 한다.5 shows a third preferred embodiment of the semiconductor lamp according to the invention. Unlike the previous embodiment, no extended piezoelectric member is used. Instead, the prism 20 'is a transparent piezoelectric crystal prism with light refractive power. The prism 20 'includes a pair of electrodes 210 and 220 at the input face 21 and the output face 22, respectively. The electrodes 210 and 220 are connected to the terminals 41 and 42 of the lamp housing 40, respectively. The light source 10 is mounted on a reflective base mounted on one of the terminals 43, 44 of the lamp housing 40. When the lamp voltage generator 60 (see FIG. 2) applies a bipolar periodic lamp voltage output (see a in FIG. 3) to the electrode via the terminals 41, 42 of the lamp housing 40, the prism 20 ′. ) Changes in accordance with the magnitude of the lamp voltage output to change the spatial position of the prism 20 'with respect to the light source 10. That is, the angular direction of the input surface 21 and the output surface 22 of the prism 20 'with respect to each one of the light source 10 and the lens 30 is changed. Of course, the emission angle of the color component is also changed at the output surface 22 of the prism 20 '. In FIG. 2, the spatial position of the prism 20 is changed by controlling the pulse generator to provide a pulse to the switching circuit 70 within a predetermined interval of time of the ramp voltage output generated from the ramp voltage generator 60. The switching circuit 70 enables the light source 10 to operate at the moment when the selected one color component is registered in the conical focusing portion of the lens 30.
전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석되어서는 안되며, 본 발명은 그 정신과 주요한 특징으로부터 일탈하는 일 없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다.The above-described embodiments are merely examples in all respects, and should not be construed as limiting, and the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit and the main features.
본 발명에 따른 광원은 광원과 프리즘중의 하나의 공간 위치가 광원과 프리즘중의 다른 하나에 대하여 변경되므로써 선택된 하나의 색채 성분이 렌즈의 원뿔 집속 부분에 등록될 때 작동되므로써, 반도체 램프는 여러 색채의 광 출력을 발생하게 된다.The light source according to the invention is operated when one color component selected by registering the spatial position of one of the light source and the prism with respect to the other of the light source and the prism is registered in the conical focusing portion of the lens, so that the semiconductor lamp has a variety of colors. Will generate a light output.
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