KR200332452Y1 - 조명용 플라스틱광섬유케이블 구조 - Google Patents

Abstract

(1) 발명이 속한 기술분야

광섬유 코아층을 통해 전달된 빛이 클래드층 외부로 방출되는 것을 방지하여 먼 거리까지 도달할 수 있도록 함과 동시에 빛이 도달하는 거리에 따라 빛의 밝기(휘도)의 차이가 거의 없도록 제조함으로써 효율적인 조명장치로 사용할 수 있는 플라스틱광섬유케이블을 설계 및 제조하는데 있다.

(2) 발명의 목적

플라스틱광섬유를 이용해 빛을 먼거리까지 효과적으로 전달하여 조명기구등에 적용할 수 있으며, 품질을 높이고 중량을 감소시키며 구조를 안정시킴으로써 장기간 설치시 제품의 피로도를 줄일 수 있으므로 수명을 반영구적으로 사용할 수 있는 조명용 플라스틱광섬유케이블의 구조를 제공하는데 있다.

(3) 발명의 구성

본 고안의 조명용 플라스틱광섬유케이블의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 도1은 일반적인 플라스틱광섬유의 단면도이고 도2는 플라스틱광섬유내에서 빛의 도파원리를 나타내는 도면이고, 도3은 본 고안의 조명용 플라스틱광섬유케이블의 단면도이다.

상기 도2는 굴절률이 서로 다른 매질을 통과하는 빛은 그 경계면에서 임계각보다 작은 각으로 입사시 경계면 밖(클래드층)으로 방사되고, 임계각으로 입사시 경계면을 따라 반사하며, 임계각보다 큰 각으로 입사시에 경계면 안(코아층)으로전반사 하면서 클래드층으로의 빛의 방사(방출)없이 광섬유 코아층을 따라 광섬유 길이방향으로 진행하는 것을 나타낸 것이다. 도3에 도시된 바와같이 조명용 플라스틱광섬유케이블의 외부 피복은 케이블의 열화 및 변색을 방지하기 위해 자외선차단용 물질이 함유된 플라스틱 재질(1)로 구성되어 지며, 피복 안쪽에는 광섬유다발을 보호하고 안정구조를 유지해주는 내열성 투명 랩 테이프(2)가 위치하고, 투명 랩 테이프 안쪽에는 플라스틱광섬유 전 구간에 걸쳐 코아층과 클래드층간의 경계면에서 입사된 빛이 전반사를 일으키는 조건인 임계각보다 큰 각도로 입사 및 반사하도록 일정한 피치로 꼬아진 광섬유다발(3)이 형성되어 있으며, 케이블 중심부에는 케이블 하중을 줄이고 제품의 유연성을 높이기 위해 튜브 형태의 중심인장선(4)으로 구성하되 인장선 중심부에 아라미드얀을 삽입하거나 비어 둘 수 있는 구조로 되어있다.

(4) 발명의 효과

종래의 기술에 비해 플라스틱광섬유를 이용해 빛을 먼거리까지 효과적으로 전달하는 조명기구등에 적용할 수 있으며, 품질을 높이고 중량을 감소시키며 구조를 안정시킴으로써 장기간 설치시 제품의 피로도를 줄일 수 있으므로 수명을 반영구적으로 사용할 수 있다.

Description

조명용 플라스틱광섬유케이블 구조{STRUCTURE OF PLASTIC OPTICAL FIBER CABLE FOR LIGHTING ＆ SIGN}

본 고안은 조명용 플라스틱광섬유케이블의 설계 및 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스틱광섬유 전 구간의 코아층과 클래드층간의 경계면에서 입사된 빛이 전반사를 일으키는 조건인 임계각보다 큰 각도로 입사 및 반사하도록 광섬유를 일정한 피치 이상으로 꼬아줌으로써 광섬유 코아층을 통해 전달된 빛이 클래드층 외부로 방출되는 것을 방지하여 먼 거리까지 도달할 수 있도록 함과 동시에 빛이 도달하는 거리에 따라 빛의 밝기(휘도)의 차이가 거의 없도록 제조함으로써 효율적인 조명장치로 사용할 수 있는 조명용 플라스틱광섬유케이블의 설계 및 제조에 관한 것이다. 종래의 기술은 인위적으로 광섬유를 왜형(트위스트)시켜 광섬유의 코아층과 클래드층간의 경계면에서 빛의 굴절률 변화가 이루어져 코아층을 통해 전달된 빛이 클래드층을 통과(방사)하여 광섬유 외부로 방출되도록 함으로써 빛의 밝기가 케이블의 시단부에는 높지만 종단부로 갈수록 낮아져서 제품의 균질성이 떨어지고 빛이 먼 거리까지 도달할 수 없어 장조장의 제품 생산에 한계가 있으므로 조명기구로서 활용함에 한계가 있다. 또한 종래의 기술은 광섬유다발 중심부에 원통형의 반사구체를 삽입함으로써 하중이 크며 유연성이 떨어져 설치시 작업성이 떨어지고 피복 압출시 열 발생에 따른 광섬유 성능저하를 방지할 보호층이 없는 반면에, 본 고안은 케이블 중심부에 튜브 형태의 중심 인장선을 구성하되 인장선 중심부에 아라미드얀을 삽입하거나 비어 둠으로써 케이블 인장선 역할과 동시에 케이블 하중을 줄이고 유연성을 최대한 높힘으로써 장기간 설치시 하중에 따른 제품의 피로도를 줄이고 설치하기가 용이할 뿐만 아니라, 광섬유다발 주위를 내열성 투명 랩 테이프를 사용하여 종권 또는 횡권으로 감싸줌으로써 광섬유의 열손상을 방지하고 빛의 투과효율을 향상시키며 케이블 안정구조를 개선하였다. 또한 종래의 기술은 케이블 외부에 일반 투명재질 부재로 피복하여 장기간 외부에 노출시 자외선에 의해 열화되거나 변색되어 조명효율등 본래의 특성이 저하되었으나 본 고안은 자외선차단용 물질이 함유된 플라스틱 재질을 사용함으로써 열화나 변색으로 인한 특성저하를 방지하도록 고안되었다.

케이블 중심부에 케이블 중량을 줄일 수 있는 튜브 형태의 중심 인장선과 원주 방향으로 적절한 피치로 꼬아진 다수개의 광섬유 다발과, 광섬유의 열손상을 방지하고 케이블 구조를 안정하게 유지해 주며 빛의 투과가 가능한 내열성 투명 랩테이프와 광섬유를 외부로부터의 물리, 화학, 온도 등의 영향으로부터 보호해 주고 자외선 차단용 물질이 함유된 투명 플라스틱 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 플라스틱광섬유의 단면도

제2도는 플라스틱광섬유 내에서 빛의 도파원리를 나태내는 도면

제3도는 본 고안의 조명용 플라스틱광섬유케이블의 단면도

본 고안의 조명용 플라스틱광섬유케이블의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.

도1은 일반적인 플라스틱광섬유의 단면도이고 도2는 플라스틱광섬유 내에서 빛의 도파원리를 나타내는 도면이고, 도3은 본 고안의 조명용 플라스틱 광섬유케이블의 단면도이다.

상기 도2는 굴절률이 서로 다른 매질을 통과하는 빛은 그 경계면에서 임계각보다 작은각으로 입사시 경계면 밖(클래드층)으로 방사되고, 임계각으로 입사시 경계면을 따라 반사하며, 임계각보다 큰 각으로 입사시에 경계면 안(코아층)으로 전반사 하면서 클래드층으로의 빛의 방사(방출)없이 광섬유 코아층을 따라 광섬유 길이방향으로 진행하는 것을 나타낸 것이다. 도3에 도시된 바와같이 조명용 플라스틱광섬유케이블의 외부 피복은 케이블의 열화 및 변색을 방지하기 위해 자외선차단용 물질이 함유된 플라스틱 재질(1)로 구성되어 지며, 피복 안쪽에는 광섬유다발을 보호하고 안정구조를 유지해주는 내열성 투명 랩 테이프(2)가 위치하고, 투명 랩 테이프 안쪽에는 플라스틱광섬유 전 구간에 걸쳐 코아층과 클래드층간의 경계면에서 입사된 빛이 전반사를 일으키는 조건인 임계각보다 큰 각도로 입사 및 반사하도록 일정한 피치로 꼬아진 광섬유다발(3)이 형성되어 있으며, 케이블 중심부에는 케이블 하중을 줄이고 제품의 유연성을 높이기 위해 튜브 형태의 중심인장선(4)으로 구성하되 인장선 중심부에 아라미드얀을 삽입하거나 비어둘 수 있는 구조로 되어있다.

종래의 기술에 비해 플라스틱광섬유를 이용해 빛을 먼거리까지 효과적으로 전달하는 조명기구등에 적용할 수 있으며, 품질을 높이고 중량을 감소시키며 구조를 안정시킴으로써 장기간 설치시 제품의 피로도를 줄일 수 있으므로 수명을 반영구적으로 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 플라스틱광섬유 전 구간의 코아층과 클래드층 간의 경계면에서 입사된 빛이 전반사를 일으키는 임계각보다 큰 각도로 입사 및 반사하는 조건에 부합하도록 광섬유를 일정한 피치로 꼬아줌으로써 광섬유 코아층을 통해 전달된 빛이 클래드층 외부로 방출되는 것을 방지한 구조를 가진 플라스틱광섬유다발 및 플라스틱광섬유케이블. ---------------(독립항)
2. 제 1항에 있어서 상기 플라스틱광케이블 중심부에 튜브 형태의 중심인장선을 구성하되 인장선 중심부에 아라미드얀을 삽입하거나 비어 둠으로써 케이블 인장선 역할과 동시에 케이블 하중을 줄이고 유연성을 최대한 높힌 구조를 가진 플라스틱광섬유다발 및 플라스틱광섬유케이블. --------(청구항 1의 종속항)
3. 제 1항에 있어서 상기 케이블의 광섬유다발 주위를 내열성 투명 랩 테이프를 사용하여 종권 또는 횡권으로 감싸줌으로써 안정된 케이블구조를 가질 뿐 아니라 광섬유 열손상 방지 및 빛의 투과효율을 향상시킨 구조를 가진 플라스틱광섬유다발 및 플라스틱광섬유 케이블. ---------(청구항 1의 종속항)
4. 제 1항에 있어서 상기 케이블의 외부 피복은 케이블의 열화 및 변색을 방지하기 위해 자외선차단용 물질이 함유된 플라스틱 재질로 구성되어진 플라스틱광섬유다발 및 플라스틱광섬유케이블. ------(청구항 1의 종속항)