KR200253092Y1 - 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대용 확대경에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 발광 다이오드(light emitted diode)를 이용한 휴대용 확대경에 대한 것이다.

본 고안에 따른 휴대용 확대경은, 광원과 볼록 렌즈를 이용하여 효율적으로 사물을 확대하여 볼 수 있으므로, 반도체 공정의 검사 공정과 같이 육안 식별이 어려운 미세 형상 및 오염 등을 효율적으로 인식 할 수 있다. 또한 광원으로서 발광 다이오드를 이용하므로, 종래의 필라멘트를 사용한 전구보다 소비 전력이 감소되어 휴대용 건전지를 이용하여 전원을 공급할 수 있고, 그 크기가 비교적 작으므로, 휴대가 간편하며, 반영구적이므로 경제적이다.

Description

발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경{Portable magnifier using light emitted diode}

본 고안은 휴대용 확대경에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 발광다이오드(light emitted diode)를 사용한 휴대용 확대경에 대한 것이다.

발광 다이오드는 특정한 P-N 접합 반도체에 전압을 인가하면, 반도체 접합부에서 전자와 정공(hole)이 재결합되면서 빛이 발생되는 특성을 갖는다. 일반적으로 GaAs, GaP, GaAsP, GaNrP 등의 화합물 반도체가 이용되며, 반도체 조성비와 불순물 성분 및 질량에 따라 빛의 색이나 효율 및 휘도 등이 변화된다.

발광 다이오드는 가전 제품, 음향 기기, 광학 기기, 사무 기기, 광통신 기기 등의 표시 기기 또는 램프와 같은 광원으로서 이용된다. 특히 발광 다이오드가 광원으로서 이용되는 경우 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

먼저 물리적 화학적으로 안정된 재질로 이루어진 반도체 소자이므로 수명이 길고, 신뢰도가 높다. 또한 저전압, 저전류로 작동되고, 열 또는 방전에 필요한 발광이 아니므로 점등(On)과 소등(Off) 스위칭 시간이 빠르며, 전기광의 변환 효율이 줄기 때문에(전구에 비해 1/3~1/15 정도의 소비 전력이 소요됨) 낮은 소비 전력을 갖는다.

비교적 쉽게 손상되는 필라멘트가 없으므로 내충격성이 우수하며, 발광 다이오드 자체가 매우 작은 발광원이므로 소형화, 경량화가 가능하다. 더불어 사용 목적에 따라 발광 스펙트럼 폭이 좁으므로 적색, 갈색, 황록색, 녹색, 파란색 등의 발광색을 임의로 선택할 수 있는 장점을 갖는다.

따라서, 본 고안의 목적은 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경의 평면도,

도 2는 본 고안에 따른 발광 다이오드를 포함하는 구동 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

1 : 휴대용 확대경 3 : 하우징

5 : 관통 홀 6 : 손잡이

10 : 광원부 11 : 구동 회로

12 : 보호부 13 : 발광 다이오드 그룹

14 : 발광 다이오드 15 : 전원부

17 : 가변 저항부 19 : 발광부

20 : 볼록 렌즈 30 : 음영 조절 스위치

40 : 전원 스위치 50 : 전원 공급부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경은, 소정의 직경을 갖는 볼록 렌즈;와 볼록 렌즈가 위치되도록 형성된 관통 홀과, 일측에 구비된 손잡이를 포함하는 하우징(housing);과 관통 홀 주변에 형성된 하우징 내부에 삽입된 발광 다이오드를 포함하는 구동 회로와, 관통 홀 주변에 형성된 하우징의 표면과 일치되도록 형성된 보호부를 포함하는 광원부;와 손잡이 상에 형성되고, 구동 회로와 전기적으로 연결된 음영 조절 스위치;와 손잡이 상에 형성되고, 구동 회로와 전기적으로 연결된 전원 스위치; 및 하우징의 손잡이 내부에 형성되고, 구동 회로와 전기적으로 연결된 전원 공급부;를 포함하며, 구동 회로는, 다수의 발광 다이오드가 배열된 발광부와, 발광부로 전압을 인가하는 전원부와, 발광부 및 전원부와 함께 폐루프를 형성하고 발광부로 흐르는 전류를 조절하는 가변 저항부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 효율적인 전력 소모를 위해, 구동 회로의 발광부는 발광 다이오드가 n개씩 직렬 연결되어 형성된 발광 다이오드 그룹이 n개가 병렬 연결되어 형성되는 것이 바람직하다(여기서 n은 자연수임). 또한 발광부의 음영 조절을 위해, 가변 저항부의 가변 저항은 1㏀ 이내로 변화하는 것과, 광원부의 발광 다이오드는 볼록 렌즈의 초점에 그 빛이 조사될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 고안에 따른 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경의 평면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 발광 다이오드를 포함하는 구동 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경(1)은, 볼록 렌즈(20)가 위치되도록 형성된 관통 홀(5)과, 일측에 형성된 손잡이(6)를 포함하는 하우징(3)을 갖는다. 하우징(3)은 중량이 가벼운 플라스틱 재질로 사출 성형되어 휴대가 가능하도록 한다.

관통 홀(5) 주변에는 광원부(10)가 형성되며, 광원부(10)는 하우징(3) 내부에 삽입된 발광 다이오드(14)를 포함하는 구동 회로(11)와, 관통 홀(5) 주변에 형성된 하우징(3)의 표면과 일치되도록 형성된 보호부(12)를 포함한다. 보호부(12)는 도면에서와 같이 복수개의 원형 형상으로 형성되거나, 일체형의 도우넛(doughnut) 형상으로 형성될 수 있다. 보호부(12)는 구동 회로(11)의 보호 기능 이외에도, 내부의 발광 다이오드(14)에 의한 빛이 효율적으로 투과되도록 한다. 따라서 보호부(12)는 빛이 효율적으로 투과되는 재질인 유리, 투과성 플라스틱 등으로 형성되도록 하며, 표면적이 증가되도록 굴곡을 갖는 형상으로 구비되어 빛의 분산을 증대시키는 것이 바람직하다. 또한 음영 조절 스위치(30)와 전원 스위치(40)는 손잡이(6) 상에 형성되고, 구동 회로(11)와 전기적으로 연결된다.

발광 다이오드(14)를 포함하는 구동 회로(11)는, 다수의 발광 다이오드(14)가 배열된 발광부(19)와, 발광부(19)로 교류 전압을 인가하는 전원부(15), 및 발광부(19) 및 전원부(15)와 함께 폐루프를 형성하고 발광부(19)로 흐르는 전류를 조절하는 가변 저항부(17)를 포함한다. 이와 같은 구동 회로(11)는 인쇄회로기판에 형성되어 관통 홀(5) 주변의 하우징(3) 내부에 삽입된다.

발광부(19)는 에너지 효율의 극대화를 위해, 발광 다이오드(14)가 n개씩 직렬 연결되어 발광 다이오드 그룹(13)을 형성하고, n개의 발광 다이오드 그룹(13)은 동일 극성끼리 병렬 연결되어 형성되는 것이 바람직하며(여기서 n은 자연수임), 특히 n은 4인 것이 바람직하다. 또한 발광 다이오드(14)는 볼록 렌즈(20)의 초점에 그 빛이 조사될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 발광 다이오드(14)는 전원부(15)의 전원 공급에 따라 점등되며, 전원 공급 시 전류가 조절되도록, 가변 저항부(17)의 가변 저항은 1㏀ 이내로 변화된다. 전원부(15)는 하우징(3) 상에 형성된 전원 스위치(40)와 전기적으로 연결되어 전원 스위치(40)의 동작에 따라 전원의 On/Off가 결정되며, 가변 저항부(17)는 하우징(3) 상에 형성된 음영 조절 스위치(30)의 동작에 따라 가변 저항(17)이 조절되어 발광 다이오드(14)의 음영을 조절한다. 전원 공급부(50)에 공급되는 전원은 24V가 바람직하며, 12V의 휴대용 건전지 두 개를 제공하여 전원이 공급될 수 있으므로 휴대가 가능하다. 더불어 본 발명에 이용되는 다이오드의 파장은 약 940㎚인 것이 적합하며, 고휘도인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 광원이 제공되는 상태에서 사물을 확대하여 볼 수 있으므로, 반도체 공정의 검사 공정과 같이 육안 식별이 어려운 오염, 미세 형상의 인식이 효율적으로 실시 될 수 있다. 또한 광원으로서 발광 다이오드가 제공되므로, 빛의 소비 전력 효율이 증대되고, 그 크기가 비교적 작으므로 소형화에 유리하다.

더불어 종래의 필라멘트를 사용한 전구보다 광도가 우수하며, 임의의 단색광으로 발광될 수 있으므로, 황색광이 요구되는 반도체의 노광 공정에서와 같이 추가의 색 변환 장치없이 특정색의 광원으로 이용될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 고안의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 고안의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

예를 들면, 휴대용 확대경 뿐 아니라 확대경이 사용되는 측정 및 검사 장치 등에 폭넓게 이용될 수 있으며, 그 크기와 형상을 변형시켜 탁상용 또는 장치의 일부로 이용 될 수 있다.

따라서, 본 고안의 구조를 따르면 발광 다이오드를 광원으로 이용하므로 수명 및 전력 효율이 증대되어 경제적이다. 또한 발광 다이오드 자체가 매우 작은 크기의 소자이므로 소형화, 경량화가 가능하고, 휴대가 편리하다. 더불어 사용 용도에 적합한 임의의 단색광을 선택할 수 있으므로, 색 조절을 위한 임의의 추가 장치가 필요하지 않다.

Claims (4)

1. 소정의 직경을 갖는 볼록 렌즈;와

   상기 볼록 렌즈가 위치되도록 형성된 관통 홀과, 일측에 구비된 손잡이를 포함하는 하우징;과

   상기 관통 홀 주변에 형성된 상기 하우징 내부에 삽입된 발광 다이오드를 포함하는 구동 회로와, 상기 관통 홀 주변에 형성된 상기 하우징(housing)의 표면과 일치되도록 형성된 보호부를 포함하는 광원부;와

   상기 손잡이 상에 형성되고, 상기 구동 회로와 전기적으로 연결된 음영 조절 스위치;와

   상기 손잡이 상에 형성되고, 상기 구동 회로와 전기적으로 연결된 전원 스위치; 및

   상기 하우징의 손잡이 내부에 형성되고, 상기 구동 회로와 전기적으로 연결된 전원 공급부;를 포함하며,

   상기 구동 회로는, 다수의 발광 다이오드가 배열된 발광부와, 상기 발광부로 전압을 인가하는 전원부와, 상기 발광부 및 전원부와 함께 폐루프(close loop)를 형성하고 상기 발광부로 흐르는 전류를 조절하는 가변 저항부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동 회로의 발광부는, 상기 발광 다이오드가n개씩(n은 자연수) 직렬 연결되어 발광 다이오드 그룹을 형성하고, 상기 발광 다이오드 그룹 n개(n은 자연수)가 병렬 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경.
3. 제 1항에 있어서, 상기 가변 저항부의 가변 저항은 1㏀ 이내로 변화하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경.
4. 제 1항에 있어서, 상기 광원부의 발광 다이오드는 상기 볼록 렌즈의 초점에 빛이 조사될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 휴대용 확대경.