KR200460609Y1 - 카메라용 슬림타입 led 조명장치 - Google Patents

카메라용 슬림타입 led 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 카메라용 슬림타입 LED 조명장치에 관한 것으로, 특히 천장 등 상부에 설치되는 경우 LED 모듈이 장방형으로 배열되어 있어 하부에 위치한 피사체의 음영을 최소화하여 고해상도의 영상을 제공할 수 있으며, 또 커버의 윈도우는 IR 투과성 차폐코팅층을 적용하여 외부에서는 윈도우만이 보이고 내장된 IR LED의 확인이 불가능하므로 외부에서 볼 때 깔끔하게 정돈된 느낌을 줄 수 있으며, 나아가 최대한 슬림타입이어서 설치장소의 형고를 거의 그대로 유지할 수 있어 건물 설계 또는 인테리어의 원목적에 영향을 미치지 않으며, 방열성능에도 문제가 없는 카메라용 슬림타입 LED 조명장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치는 방열부가 형성된 장방형 베이스패널; 상기 베이스패널에 장착되고, PCB와 이에 실장된 복수의 적외선 LED칩을 포함하는 LED 모듈; 상기 베이스패널을 덮고, 윈도우를 포함하는 커버; 및 상기 베이스패널과 상기 LED 모듈의 PCB 사이에 개재된 방열패드;를 포함하여 이루어진다.

Description

카메라용 슬림타입 LED 조명장치{SLIM TYPE LIGHTING APPARATUS FOR CAMERA}
본 고안은 카메라용 슬림타입 LED 조명장치에 관한 것으로,
특히 천장 등 상부에 설치되는 경우 LED 모듈이 장방형으로 배열되어 있어 하부에 위치한 피사체의 음영을 최소화하여 고해상도의 영상을 제공할 수 있으며,
또 커버의 윈도우는 IR 투과성 차폐코팅층을 적용하여 외부에서는 윈도우만이 보이고 내장된 IR LED의 확인이 불가능하므로 외부에서 볼 때 깔끔하게 정돈된 느낌을 줄 수 있으며,
나아가 최대한 슬림타입이어서 설치장소의 형고를 거의 그대로 유지할 수 있어 건물 설계 또는 인테리어의 원목적에 영향을 미치지 않으며, 방열성능에도 문제가 없는 카메라용 슬림타입 LED 조명장치에 관한 것이다.
종래 감시 카메라는 특허 제0952953호(2010년04월07일) [적외선 감시카메라의 윈도우]와 같은 블릿(bullet) 타입 카메라나
특허공개 제2010-0026140호(2010년03월10일) [적외선 엘이디를 갖는 돔형 감시카메라]와 같은 돔(dome) 타입 카메라가 주종을 이루고 있다.
또 야간 촬영 기능을 위하여 적외선 조명장치가 도입되는데, 특히 전력소모, 내구성 등에서 우수한 IR LED가 현재는 주종을 이루고 있고,
각 카메라에 올인원(All In One) 형태의 내장형이 주종을 이루고 있고, 외장형 조명을 보조적으로 사용하기도 한다.
그러나 종래 카메라용 조명장치는 크게 슬림타입으로 제조될 필요성이 적고, 무작정 슬림타입으로 제조할 경우 방열성에 문제가 생겨 LED 수명을 단축할 수 있으므로
성능이 보장되면서도 LED 수명 등에 문제가 없는 슬림타입 LED 조명장치와 관련된 실제품 출시가 이루어지지 않고 있다.
또 실내 등의 일반조명을 위한 LED 조명장치는 기성 백열등, 형광등, 할로겐 등의 대체를 위하여 크기나 모양은 기성 조명종류와 유사하고 LED 내장 구조 및 방열구조만을 도입한 기술 및 제품이 주종을 이루고 있다.
이에 본 고안은 특히 카메라용 조명장치로, 슬림타입이면서 천장 등 상부에 설치되는 경우 LED 모듈이 장방형으로 배열되어 있어 하부에 위치한 피사체의 음영을 최소화하여 고해상도의 영상을 제공할 수 있는 LED 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 고안은 커버의 윈도우는 IR 투과성 차폐코팅층을 적용하여 외부에서는 윈도우만이 보이고 내장된 IR LED의 확인이 불가능하므로 외부에서 볼 때 깔끔하게 정돈된 느낌을 줄 수 있으면서도, 불필요한 터치에 의한 손상을 방지할 수 있도록 한 LED 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 고안은 별도의 방열패드를 도입하고 베이스패널에 방열부를 형성하여 최대한 슬림타입이어서 설치장소의 형고를 거의 그대로 유지할 수 있어 건물 설계 또는 인테리어의 원목적에 영향을 미치지 않으며, 방열성능에도 문제가 없는 LED 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 고안은 방열패드 하부에 공기 주입에 의하여 팽창되는 열전도성 튜브를 도입하여 방열패드와 PCB 및 베이스패널 상호간의 접촉면적 확대를 통하여 방열성능 개선에 일조할 수 있는 LED 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치는
방열부가 형성된 장방형 베이스패널;
상기 베이스패널에 장착되고, PCB와 이에 실장된 복수의 적외선 LED칩을 포함하는 LED 모듈;
상기 베이스패널을 덮고, 윈도우를 포함하는 커버; 및
상기 베이스패널과 상기 LED 모듈의 PCB 사이에 개재된 방열패드;
를 포함하여 이루어진다.
또 본 고안에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치에서
상기 커버의 윈도우는 IR 투과성 차폐코팅층을 구비한 있으며,
상기 LED 모듈의 PCB는 복수의 분체로 구성되고, 각 분체는 연결케이블에 의하여 연결되어 있고,
상기 베이스패널과 상기 방열패드 사이에는 공기 주입에 의하여 팽창되는 열전도성 튜브가 배열되어 있는 것이 바람직하다.
본 고안에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치는 특히 카메라용 조명장치로, 슬림타입이면서 천장 등 상부에 설치되는 경우 LED 모듈이 장방형으로 배열되어 있어 하부에 위치한 피사체의 음영을 최소화하여 고해상도의 영상을 제공할 수 있고, 또 커버의 윈도우는 IR 투과성 차폐코팅층을 적용하여 외부에서는 윈도우만이 보이고 내장된 IR LED의 확인이 불가능하므로 외부에서 볼 때 깔끔하게 정돈된 느낌을 줄 수 있으면서도, 불필요한 터치에 의한 손상을 방지할 수 있고, 나아가 별도의 방열패드를 도입하고 베이스패널에 방열부를 형성하여 최대한 슬림타입이어서 설치장소의 형고를 거의 그대로 유지할 수 있어 건물 설계 또는 인테리어의 원목적에 영향을 미치지 않으며, 방열성능에도 문제가 없으며, 아울러 방열패드 하부에 공기 주입에 의하여 팽창되는 열전도성 튜브를 도입하여 방열패드와 PCB 및 베이스패널 상호간의 접촉면적 확대를 통하여 방열성능 개선에 일조할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 고안의 제1구현예에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치에 대한 도면.
도 3은 본 고안의 제2구현예에 따른 LED 조명장치에 대한 도면.
도 4는 본 고안의 제3구현예에 따른 LED 조명장치에 대한 도면.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안을 상세히 설명하도록 한다.
본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 고안의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 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 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 고안에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치(A)를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1 및 도 2를 참고하여 특정하면,
천장에 설치되는 경우 실제로는 베이스패널(10)의 방열부(11)과 천장과 접하게 되나, 본 명세서에서는 도면에서 보이는대로 상하와 좌우를 정한다.
먼저 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제1구현예에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치(A)는 크게 베이스패널(10), LED 모듈(20), 커버(30)로 이루어지며, 이들 모두는 장방형을 이루고 있고, 또 가능한 두께를 얇게 하여 슬림타입에 적합하도록 구성하였다.
슬림타입의 중요성은 헬스장, 각종 실내스포츠장 또는 실내 오락장, 각종 매장 등에 카메라를 설치하고 주야간 및 내외부 조명 밝기에 무관하게 선명한 영상을 제공하기 위하여 본 고안의 조명장치를 적용하는 경우
운동동작, 장비 또는 기구 움직임, 동선 등만을 고려하여 건물 설계 또는 인테리어를 할 수 있고, 조명장치의 두께는 고려하지 않도록 하기 위한 것이다.
또 본 고안에 따른 LED 조명장치(A)는 가능한 슬림타입이면서도 장방형 구조를 갖는데, 특히 LED 모듈의 LED 칩(23)이 가능한 길게 배열되어 조명장치 주로 하부에 위치한 주된 촬상 피사체의 음영을 완화 또는 최소화할 수 있다.
즉 빛의 직진성에 따라 피사체 직상부에 위치한 LED 칩으로 인해서는 피사체의 음영이 발생할 수 있으나, 피사체 직상부에서 벗어나 있는 LED 칩은 이 음영을 제거하게 되므로 피사체의 그림자로 인하여 선명하지 못하고 불명확한 영상이 획득되는 문제가 발생하지 않게 된다.
상기 베이스패널(10)은 저면에 요철구조를 갖는 방열부(11)를 통하여 1차적으로 방열성을 보장하게 되며,
외곽 둘레에는 볼트(B)를 통한 커버(30) 결합을 위한 암나사 형태의 결합부(11a)가 형성되어 있고,
내측에는 일정 개소에 LED 모듈(20)의 PCB(21)와 베이스패널(10) 사이에 2차적으로 방열을 보장하기 위한 방열패드(40)가 도입되는 경우,
이 방열패드(40)의 설치 간격 보장 등을 위하여 PCB(21)를 이격시키기 위한 서포트(21A)가 결합되는 암나사부(11b)가 형성되어 있다.
상기 서포트(21A)는 도 1의 좌측 확대된 일점쇄선 타원 내에 도시된 바와 같이, 하단에 암나사부(11b)에 대응되는 수나사를 갖고, 상단에는 볼트(21b)의 결합을 통한 PCB의 고정을 위한 볼트공을 갖는다.
다음으로 상기 베이스패널에 장착되는 LED 모듈(20)은 PCB(21)와, 이 PCB에 실장된 복수의 적외선(IR) LED칩(23)을 포함한다.
이 PCB(21)(결국은 LED 칩(23))에 안정된 구동 전원 공급을 위한 컨버터 등의 전원공급장치와 연결된 연결케이블(25)은 베이스팬러(10) 우측의 메인단자(27A)를 거쳐 연결단자(27)를 통하여 각 PCB로 분기 연결된다.
상기 PCB(21)의 외곽에는 통공(21a)이 형성되어 있어 볼트(21b)를 통하여 PCB를 서포트에 안착 고정하는 것이 가능하다.
LED 칩의 노출방지를 위한 IR 투과성 차폐코팅층은 커버(30)의 윈도우(31)에 도입되면 충분하나,
필요에 따라 LED 칩(23)의 외피(23A)(도 2 [C]의 결합단면도 참조(특히 편의상 두께를 과장되게 표현함))에도 IR 투과성(예: 850nm 대역대 파장 투과성) 차폐코팅층(특히, 블랙코팅층)을 도입하여 보다 확실한 LED 칩의 은폐를 도모할 수 있다.
이어서 상기 커버(30)는 윈도우(31)(유리 또는 합성수지 소재)를 포함하고, 윈도우의 패널(10) 장착 편리성을 위한 프레임(33)을 더 포함한다.
윈도우와 프레임 결합방식은 다양하게 선택될 수 있으나, 베이스패널(10)이 중력방향을 기준으로 상부(즉 천장측)에 위치하고 커버(30)가 하부에 위치하는 상황을 고려하면 양면테이프(35)(도 2 [C] 참조)를 통하여 상호 결합하여도 분리될 위험이 적고 작업편리성이 우수하므로 적합하다.
상기 프레임(33)에는 대응 결합부(33a)가 형성되어 있어서 볼트(B)를 통하여 베이스패널(10)의 결합부(11a)에 프레임(결국은 커버)을 장착한다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 커버(30)의 윈도우(31)는 IR 투과성(예: 850nm 대역대 파장 투과성) 차폐코팅층, 특히 블랙 코팅층을 형성하여 외부에서는 윈도우만이 보이고 내장된 IR LED의 확인이 불가능하므로 외부에서 볼 때 깔끔하게 정돈된 느낌을 줄 수 있으면서도, 불필요한 호기심에 의한 터치로 인한 손상을 방지할 수 있다(관찰 및 이해의 편의를 위하여 도 2 [B] 및 도 3 [A]의 결합사시도에서는 윈도우 내부가 보이는 것으로 도시하고 있다).
나아가 필요에 따라 프레임은 생략하고 직접 윈도우을 직접 베이스패널에 장착하는 구조를 도입할 수 있다.
한편, 상기 베이스패널(10)과 상기 LED 모듈(20)의 PCB(21) 사이에 개재된 방열패드(40)가 구비되어 있어 LED 조명장치에 있어 주요 해결과제 중 하나인 방열성 문제를 해결할 수 있다.
상기 방열패드(40)는 상업적으로 판매되는 방열패드를 구입하여 사용하면 되고, 어느 정도 점착성과 탄성을 갖는 엘라스토머 소재로 이루어져 있어 작업성 향상에 일조할 수 있는 것이 바람직하다.
다음으로 도 3을 살펴보면, 본 고안의 제2구현예에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치(A)가 도시되어 있다.
도 1의 제1구현예에 비하여 제2구현예는 LED 모듈(20)의 PCB를 복수의 분체(21P)로 구성하고, 각 분체는 연결케이블(25)을 통하여 전원을 공급받는 형태로 한 점에서 주요하게 다르다.
이는 일부 PCB 분체(21P)에 실장된 LED 칩이 고장난 경우 이 분체만을 교체하면 되므로 유지 보수 비용을 줄이기 위한 것이다.
또 PCB를 분체(21P)화하는 경우 조립성 및 유지 보수 편리성을 위하여 전원케이블(또는 이와 함께 제어신호용 케이블) 결속을 쉽게 하고자 각 연결부위에 연결단자(27)를 도입하였다.
나아가 이 연결단자(27)로 인하여 슬림타입의 조명장치 구조 도입이 방해받지 않도록
도 3의 [C]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 베이스패널(10)에는 요홈부(11A)를 형성하여 단자(27)의 안착이 가능하도록 하였다.
도 3의 [B]가 PCB 분체(21P) 외측에 노출된 단자(27)를 도시하고 있는 것에 비하여, 우측의 일점쇄선 원 내에는 단자(27)가 PCB 분체(21P) 하부에 위치하여 숨겨져 있다.
또 도 3의 [C]에 도시된 베이스패널(10)은 불연속적인 요홈부(11A)로 인하여 사출성형이나, 압출 성형 후 프레스 가공 등의 후가공이 필요로 할 것이나,
도 3 [D]에 도시된 베이스패널(10)은 마치 하면 방열부(11)의 요철구조와 마찬가지로 연속적인 요홈부(11A)를 가져 별다른 후가공 없이 압출 성형만으로도 제조가 가능하다(다만 커버 결합을 위한 결합부 등의 형성을 위한 후가공은 필요함). 이러한 연속 요홈부(11B)의 원하는 위치에 단자를 배열하면 된다.
도 3 [D]에는 편의상 요홈부(11B), 방열부, 결합부 외에 다른 가공부위(PCB 결합을 위한 암나사부 등)는 생략하였고,
도 3[C]는 방향성에 무관하게 연결케이블 및 단자를 도입할 수 있도록 메인단자(27A)(도 1 참조)를 위한 좌우측 통공 및 요홈부(11A)가 대칭된 형태로 형성되어 있다(도 3 [B]를 기준으로 하면 우측의 통공과 요홈부만 필요함).
이어서 도 4에는 본 고안의 제3구현예에 따른 카메라용 슬림타입 LED 조명장치(A)가 분해단면도([A]) 및 결합단면도([B])로 도시되어 있다.
제1 및 제2 구현예에 비하여 제3 구현예는 베이스패널(10)과 상기 방열패드(40) 사이에 공기(필요에 따라 다양한 기체 사용가능함, '공기'는 편의상 사용가능한 기체를 대표하여 지칭한 것임) 주입에 의하여 팽창되는 열전도성 튜브(50)가 배열된 점에서 주요 차이를 갖는다.
또 조립 편리성을 고려하여 LED 모듈(20)의 PCB(21), 방열패드(40), 열전도성 튜브(50)를 베이스패널(10)에 조립하기 편리하도록 길이방향으로 연속 형성된 안착부(13)(15)(17)를 갖는다.
먼저, PCB(21)의 수(특히 동일한 길이방향에 배열되는 PCB의 수)에 맞게 각 안착부가 형성되는데,
제3안착부(17)에 열전도성 튜브(50)를 배열하고, 이어 제2안착부(15)에 방열패드(40)를 위치시키고,
최종적으로 제1안착부(13)에 LED 모듈의 PCB(21)를 위치시킨다.
그러나 각 안착부(13)(15)(17)가 서로 폭이 달라 도시된 바와 같이 계단형 단면을 갖는 것이 기능에 필수적인 것은 아니다.
볼트 등을 사용하지 않고 PCB를 고정하기 위하여 제1안착부(13)에는 상부에 걸림턱(13A)이 형성되어 있어 PCB(21)의 폭방향 단부가 결려 제1안착부(13) 위치한 PCB의 임이 상부 이탈이 방지될다.
또 슬라이딩 방식으로 PCB를 제1안착부(13)에 장착하는 것이 아니라 상부에서 PCB를 가압하여 배열하는 경우를 고려하여
상기 걸림턱(13A)의 상면에는 경사부(13a)가 형성되어 있어 가압하면 턱(13A)을 넘어 제1안착부(13)에 PCB가 위치하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이 배열한 후, 상기 열전도성 튜브(50)의 일단을 막고(일단이 봉합 폐쇄된 제품 사용 가능),
다른 쪽으로 공기를 불어넣으면(타단에는 필요에 따라 노즐 타입의 좁은 입구를 갖는 구조인 것이 가능)
열전도성 튜브(50)가 팽창되어 도 4 [B]의 좌측 하부 확대된 일점 쇄선 원 내의 상태에서 우측 하부 확대된 일점 쇄선 원 내의 상태로 변화된다.
이에 따라 PCB(21) 상부로 가압되어 걸림턱(13A)에 밀착되고, 또 방열패드(40) 역시 PCB(21)에 밀착되어 각 구성요소 사이의 간격을 줄이게 되어(도 4 [B]의 좌측 하부 확대된 일점 쇄선 원 내에서 PCB와 방열패드 사이의 간극은 이해의 편의상 과장되게 표현하였다)
상호간의 접촉면적이 확대되어 방열 성능 개선과 함께 조립성 및 조립상태의 확고함에도 일조할 수 있다.
아울러 상기 열전도성 튜브(50)는 구리 등의 얇은 금속 등 열전도성이 우수한 소재로 제조될 수 있고, 또 무엇보다도 공기 주입에 의하여 팽창된 후 그 상태가 고정되는 재질인 것이 바람직하다.
이상의 설명에서 LED 칩의 재원, 전원공급장치, IR 투과성 차폐코팅층의 구체 재원 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.
또 이상에서 본 고안을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 조명장치를 위주로 설명하였으나 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 고안의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
A: 조명장치 10: 베이스패널
11: 방열부 11A,11B: 요홈부
13,15,17: 안착부 20: LED 모듈
21: PCB 23: LED 칩
25: 연결케이블 27,27A: 연결단자
30: 커버 31: 윈도우
33: 프레임 40: 방열패드
50: 열전도성 튜브

Claims (4)

  1. 방열부가 형성된 장방형 베이스패널;
    상기 베이스패널에 장착되고, PCB와 이에 실장된 복수의 적외선 LED칩을 포함하는 LED 모듈;
    상기 베이스패널을 덮고, 윈도우를 포함하는 커버; 및
    상기 베이스패널과 상기 LED 모듈의 PCB 사이에 개재된 방열패드;
    를 포함하여 이루어지되,

    상기 LED 모듈의 PCB는 복수의 분체로 구성되고, 각 분체는 연결케이블에 의하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 슬림타입 LED 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버의 윈도우는 IR 투과성 차폐코팅층을 구비한 것을 특징으로 하는 카메라용 슬림타입 LED 조명장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스패널과 상기 방열패드 사이에는 공기 주입에 의하여 팽창되는 열전도성 튜브가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 슬림타입 LED 조명장치.
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