KR20060096970A - 복수면을 갖은 에지조명 디스플레이 시스템 - Google Patents

Abstract

재래 에지조명 디스플레이 기술에서는 하나의 도광판 위에 나타나는 그래픽을 한 방향에서만 관찰할 수 있다는 제한이 있고, 투명한 도광판으로 인하여 그래픽이 반대편에서는 외(Mirror Image)로 보이며 그래픽 이외의 부분까지 시야에 들어온다는 근원적 문제점을 지니고 있었으나, 본 발명에서는 복수의 도광판으로 입체적 구조를 가진 디스플레이 시스템을 만들어 여러 방향에서 동시에 관찰할 수 있게 하였고,

투명한 도광판 후면이 흑색 판재를 설치하여 그래픽 이외의 발광을 위한 기구등을 시야에서 차단하여 그래픽을 관찰하는 시각적 효과를 했을 뿐 아니라, 빛나는 그래픽이 그 흑색 바탕 위에서 보이게 하여 한층 돋보이게 하였다.

이와 같은 혁신적인 에지조명시스템을 실현하기 위하여 복수의 광원 또는 광원군을 끝부분이 절곡된 두 개의 도광판 에지에 동시에 근접하도록 설치하여 하나의 입체적 구조물을 형성하게 하고, 도광판 내면 벽이나 외면 벽에 그래픽을 설치하여 복수의 에지조명 디스플레이 시스템 전체를 천정에서 현수가설하거나, 벽면 또는 수평면상에 설치할 수 있도록 하여 저출력 장식용 내지는 광고 미디어를 겸할 수 있는 조명기구로도 병용할 수 있도록 하였다.

더욱이 복수의 광원 또는 광원군의 색상을 서로 다른 색상으로 조합하여, 여러 가지 파장의 빛에너지가 도광판 내에서 상호 간섭하도록 함으로서 보다 더 미려한 시각적 효과를 연출할 수 있도록 하였다.

하나의 조명기구로서 다양한 설치방법을 용이하게 하기 위하여 에지조명 시스템에 지지관을 설치하였고, 전기적으로 작동하는 회전기구를 설치함으로서 복수면을 가진 시스템 전체를 회전시킬 수도 있게 하였다.

점광원군(点光源祥) LED와 같은 작은 복수의 광원의 집합적 호칭. 도광판(導光板) 평활한 두 개의 표면을 가진 고도의 투명한 판재로서 그 판재의 끝 절단면으로 입사한 빛에너지가, 그 입사각이 임계각 이상이 될 경우, 그 평활한 경계면에서 전반사가 일어나며 빛이 진행하게 되는 판재. 에지조명용 판재로는 주로 투명한 아크릴 판재가 사용됨. 음각(陰刻, Engraving) 조각하는 방식 중 양각(陽刻)에 대응하는 조각방식으로서 조각 판재를 깎아내서 그래픽을 조각하는 방식. PCB (Printed Circuit Board) 전기회로를 전기의 양도체로 인쇄한 판재 지지관(支持管, Supporting Tubing) 중량이 있는 물체를 지지할 목적으로 설치한 관상(管狀) 의 물체.

Description

복수면을 갖은 에지조명 디스플레이 시스템 {Edge Lighted Display System Having Multiple Display Faces}

도 1은 세 개의 선형 광원(LED) 군(群)과 세 장의 도광판을 조합한 복수면 에지조명 디스플레이 시스템의 단면도.

도 2는 네 개의 선형 관상 광원과 네 장의 도광판을 조합한 에지조명 복수면 디스플레이 시스템의 단면도.

도 3은 두 개의 광원(LED) 군과 두 장의 곡면 도광판을 가지고 전체로서는 원통형의 조명기구와 같은 모양을 한 복수면 에지조명 디스플레이 시스템의 단면도.

도 4(a)는 두 개의 선형 광원(LED)군과 두 장의 평면을 가진 도광판을 조합한 복수면 에지조명 디스플레이 시스템에, 문자 그래픽을 도광판 벽면에 설치하여 천정에 현수 가설했을 경우, 그 전면에서 보이는 모양을 나타낸 평면도.

도 4(b)는 그 단면을 나타내는 단면도이며,

도 4(c)는 도 4(b)에서 점선으로 표시한 부분의 확대도.

도 5는 하나의 네모기둥 모양의 입체적 구조물을 형성한 복수면 에지조명 디스플레이 시스템에 지지관을 좌대 위에 설치하고, 지지관 상단에는 전기적 구동 기구를 설치하여 디스플레이 전체가 회전할 수 있도록 한 기본구조의 개념을 나타낸 사시도로서, 도광판 표면에 용착(溶着)된 투명재 그래픽이 돋보이게 빛나는 것을 동시에 나타낸 사시도.

도 6은 하나의 세모기둥 모양의 입체적 구조물을 형성한 복수면 에지조명 디스플레이 시스템을 천정에서 현수 가설한 보기를 나타낸 사시도.

본 발명은 광원에서 발사되는 빛에너지가 도광판(導光板) 내에서 반복적 전반사를 반복하며 도광판을 진행하면서, 난반사가 일어날 수 있는 거친 면을 만날 때 마다 빛에너지가 산란하게 되어 거칠게 가공하거나 난반사가 일어날 수 있는 면의 모양으로 그래픽을 만들어 그 부분이 빛나게 되는 에지조명 디스플레이로서 조명등과 광고매체로도 동시에 쓰일 수 있는 장식적 조명 및 디스플레이 시스템에 관한 것이다.

[종래의 기술]

[문헌 1] 한국 특허 제 168711호 (정해룡)

[문헌 2] 한국 특허공보, 공개번호 10-2004-0063887

[문헌 3] 한국 실용실안공보, 등록번호 20-0407883

[문헌 4] 미국특허, US 6,240,664

[문헌 5] 미국특허, US 5,625,968

[문헌 6] 미국특허, US 5,390,436

[문헌 7] PCT/FR98/02036

[문헌 8] PCT/JP05/010872

본 발명에서 이루고자하는 과제는 고정된 한 방향에서만 관찰할 수 있던 평판형 종래의 에지조명 디스플레이에서의 한계를 넘어, 하나의 입체적 구조물로서의 형태를 가진 다면체의 디스플레이를 제작함으로서 그 응용의 저변을 장식적 조명기구로까지 확대하고, 디스플레이 그래픽 이외의 불필요한 부분을 관찰자의 시야에서 차단하여 그래픽이 더욱 돋보이게 하고자 하는 것이다.

더욱이 여러 가지 색상을 배합하여 보다 아름다운 시각적 효과를 냄과 동시에 디스플레이 면에 돌출된 그래픽을 용제로 용착(溶着) 설치하여, 보다 더 관찰자의 주의를 끌 수 있는 동시에 견고한 입체적 다면체 구조를 가진 디스플레이를 제작하여, 일반조명 기구와 같이 천정에서 현수가설하거나 벽면에 브라켓으로 설치 또는 평면상에 스탠드로 세워 전시할 수도 있는 견고한 복수면 디스플레이 시스템을 얻고자 하는 것이다.

그리하여 낮은 조도로서 분위기를 더 아름답게 강조하려는 장소에서는 장식적 조명기구이면서 동시에 그래픽을 여러 관찰자에게 전시하는 광고 매체로서의 역할도 할 수 있도록 하고자 하는 것이다.

도 1에서 보는 바와 같이 복수의 디스플레이면을 가진 하나의 시스템을 구성하기 위하여 세 장의 도광판(20a, 20b, 20c) 양쪽 끝을 150도 절곡하고, 이것을 직 선형으로 배열한 LED 과원군과 조합하여 세모기둥 모양의 입체적 구조물로 된 디스플레이 시스템을 형성하였으며,

도 2에서는 네 장의 도광판(20a, 20b, 20c, 20d) 양쪽 끝을 135도 절곡하여 같은 방법으로 네모기둥 모양의 입체적 구조물을 구성하는 복수면을 가진 디스플레이 시스템의 구성하도록 하였다.

그 방법은 도 3과 도 4에서 나타낸 바와 같이 두 장의 곡면 도광판과 두 개의 직선형으로 배열한 LED 광원군을 결합시키고 그래픽을 설치하여 원통 모양의 디스플레이 구조물을 만들 수도 있다.

두 장의 편면 도광판과 두 개의 광원군(LED Strip)을 이용할 경우에는 빛나는 두 개의 디스플레이 면을 가진 얇은 입체모양의 디스플레이 시스템을 만들 수 있고 여기에 그래픽을 부착 설치하면 아름다운 간판으로서의 역할과 장식적 조명기구의 기능까지 동시에 할 수 있는 등, 디스플레이 시스템의 다양한 응용 가능성의 잠재력을 가지게 된다.

즉 복수면의 개수는 한 개 이상의 모든 수를 포함하는 것으로서 6면체, 8면체 등으로 확대 적용할 수 있음은 물론이고, 그 도광판의 면은 평면일 수도 있고 곡면일 수도 있다.

도 1에서 그 기본구조를 상세히 설명하자면, 광원기구 하우징(13) 내부에는 광원(11)으로서 LED를 인쇄된 전기 회로판(Printed Circuit Board. PCB)에 선형으로 배열한 LED 스트립(Strip)을 지지하고 광원(11)에서 발사되는 빛에너지가 도광판(20)을 향하여 효과적으로 진입하도록 LED의 빛에너지 발사방향은 도광판의 끝 (Edge) 단면을 향하고 있다. 여기에서 같은 모양으로 절곡된 두 장의 도광판(20) 끝 부분은 광원(11)에서 발사되는 빛에너지를 두 도광판 내부로 유도하면서 하우징(13)으로 지지되고 있다.

도 1에서 하우징(13)은 LED를 물리적으로 지지하고 전기적 연결을 하고 있는 인쇄된 전기 회로판(PCB)을 지지하는 역할을 하고 있는 부품인데, LED 광원은 관상 광원 즉 형광등과 달라 그 발광의 방향성이 있음으로 그 PCB 전부를 하우징 안에 내장할 필요는 없음으로 PCB를 도광판 끝 부분에 접근시킬 수 있는 견고한 클립을 PCB 배면에 고정하여 그 클립을 형성하는 재료의 탄성으로 PCB를 도광판에 결합하도록 하기만 하면 충분하다.

그러나 관상 광원을 사용한 경우에는 도 2에서 표시한 바와 같이 광선을 도광판 끝부분으로 수렴해서 입사(入射)시킬 필요가 있어, 폐쇄된 하우징(13)이 필요하다.

절곡된 도광판(20)의 절곡부위(23)에서는 진행하던 빛에너지가 난반사를 일으키며 빛의 산란현상이 일어나게 되어, 두 절곡부위가 합쳐서 이루어진 구조의 능선(24)은 빛나게 되며, 그 발광부위는 그래픽의 윤곽선과 같은 역할을 하게 되어 그래픽의 한 부분처럼 보이게 된다. 그 능선부위(24)에서의 빛의 산란현상으로 인하여 다소의 빛에너지가 소비되기는 하지만, 도광판을 따라 그래픽(40)의 중심부위까지 도달하여 그래픽을 빛나게 하는데 있어서는 지장이 없다.

광원(11)으로서는 도 1에 표시한 바와 같이 복수의 LED 등 점광원을 선형으로 배열한 광원군을 하나의 선형광원으로 사용할 수도 있으나, 도 2에서와 같이 그 지름이 비교적 작은 선형 형광등관 등을 광원으로 사용할 수도 있다.

그 광원에서 발사되는 빛에너지의 파장은 모두 그 발광물질의 발광특성이나 발광을 유발하는 자극 방식에 따라 특유한 파장의 스펙트럼을 발사하게 되고, 그 색상의 조합이나 순서의 배열에 있어서는 무제한의 조합이 가능하다. 더욱이 여러가지 점멸방식까지 조합하면 무수한 색상의 변화와 그 점멸방식의 조합으로 여러가지 시각적 효과의 변화를 연출할 수 있다.

하나의 실시 사례로서, 하나의 도광판(20)의 양단에 설치된 두 개의 광원의 색상이 적색과 청색일 경우, 도광판 안에서 전반사로 진행하던 광선이 거치른 표면을 만날 때, 적색광원에 가까울수록 적색광의 산란광 에너지가 강하고 청색광원에서 가까울수록 청색광 에너지가 강하게 나타나며, 그 중앙부에서는 그 두 색광의 상호 간섭의 정도가 대등하여 보라색으로 보이게 되어 아름다운 색상의 점차적 변화의 분포를 나타내게 된다.

같은 원리로 세 개 혹은 네 개 광원의 색상이 모두 다를 경우, 각각의 광원에서의 거리에 따라 그 정도가 다른 색상의 배합으로 인한 간섭현상이 일어나, 도광판(20) 표면에 설치된 그래픽을 따라 미리 계획된 빛의 산란이 일어날 수 있도록 설계할 수 있어, 고도의 시각적 심미감을 줄 수 있는 그래픽을 연출할 수 있게 된다. 더욱이 LED와 같은 점광원의 선형배열을 광원으로 할 경우에는 그 각개의 점광원 자체의 색상을 달리 조합하여 더욱 섬세한 빛의 간섭효과도 연출할 수 있게 된다.

도광판 내면벽(22)에는 불투명 흑색의 얇은 판재(30)를 설치하여, 구조물 내 부를 투시할 수 없도록 차단할 뿐만 아니라, 빛나는 그래픽을 흑색 배경색 위에서 관찰할 수 있게 하여 그 그래픽이 더욱 돋보이게 된다.

도 1에서, 도광판 외면벽(21)에 설치한 그래픽 판재(40)는 도광판(20)과 같은 재질로 된 투명한 판재로서 도광판 외면벽(21)과 용착되어 도광판을 진행하던 빛에너지의 일부는 그래픽 판재 내부까지 진입하게 되여 거칠게 절단된 절단면(41, 42)과 거칠게 가공된 그래픽 판재의 표면(43)에서 난반사가 일어나, 부착된 그래픽 측면과 표면이 모두 빛나게 되어, 그래픽은 입체적으로 빛나 한층 더 돋보이게 된다.

여기에서 평활한 그래픽 판재 표면을 거칠게 가공하는 방법에 있어서는 고속도로 분출되는 모래알(硅砂)로 충격을 주는 분사(噴砂)장치 등으로 저렴하고 간단하게 거친 표면을 만들 수도 있고, 화학적으로 도광판 표면을 부식시키는 방법 등이 있으나 그것은 본 발명과의 관련된 참고적 정보에 불과하다.

도 1에 표시된 도광판(20a)의 표면에 설치된 투명 판재(40)에서는 이미 앞에서 설명한 바와 같이 그 절단면(41,42)과 표면(43)이 거칠게 가공되어 있어 빛의 산란현상이 일어나게 되지만, 이 경우 표면(43)이 거칠게 가공되지 않았을 경우에는 그래픽 판재의 용착면 상에 그래픽의 윤곽을 따라 음각(44)을 하여 그 부분이 빛나도록 해야 그 그래픽을 더욱 선명하게 관찰할 수 있다는 것을 표시하였다.

그 내용을 더 상세히 설명하기 위하여 도 2에서는 도광판(20a)에 용착한 그래픽 판재(40a)와 거칠게 가공된 표면(43a), 도광판(20b)에 용착된 그래픽 판재(40a)와 평활한 표면(43b)를 구별하여 표시하였다.

즉, 두 가지 경우에 있어서 그 절단면(41,42)은 모두 물리적 절단과정에서 이미 거칠은 절단면이 형성되어 있지만, 거칠게 가공되지 않은 그래픽 판재(40b)의 평활한 표면(43a)에서는 난반사가 일어나지 않는다. 따라서 그 그래픽이 보다 돋보이게 하기 위해서는 도광판(20b)과 그래픽 판재(40b)가 용착하는 평면상에 음각(44)을 하여 판재에서 일어나는 난반사가 서로어우러지게 함으로서 한층 더 미려한 시각적 효과를 연출할 수 있다.

더욱이 그 절단면(41, 42)에서의 빛의 산란현상은 그 절단면에서 먼 쪽에서 진입하는 빛에너지를 더 강하게 받아 산란하게 되어, 도광판(20) 양단에 설치된 광원의 색채가 다를 경우, 관찰하는 각도에 따라 양측 절단면(41, 42)에서 빛나는 색광이 각각 다르게 보여 더욱 이채로운 시각적 효과를 주게 된다.

도 2에서 그래픽을 설치하는 다른 기법에 관해서 설명하자면, 이미 널리 응용되고 있는 그래픽(25)을 음각(Engraving)하는 방식은 거기에 해당하는 도광판(20d)으로 표시되어 있고, 한국특허 제168711호에 기재되어있는 바와 같이 도광판(20c) 내면 벽(22)에 접착제가 도포된 백색 필름(26)으로 그래픽을 재단하여 밀착하는 방법은 또 다른 도광판(20c)에 표시되어 있다.

한편 도 1에서는, 그래픽의 음각방식이 도광판(20b)에 표시되어있고 재단한 백색 필름의 부착방식은 다른 도광판(20c)에 표시되어있다.

도 5에서는, 네모기둥 모양의 입체적 구조물을 형성한 에지조명 디스플레이 시스템에서 그 상하에 덮개판(27, 28)을 고정 설치하여 구조적으로 견고하게 제작하고, 수평면상이나 청정에서 드리우는 현수가설 등 여러 가지 설치 방법이 가능하 도록 하였다.

네모기둥 모양의 에지조명 디스플레이 시스템 구조물은 그 중앙부에 지지관(50)을 설치하여 그 중력을 지지하고 하단부에는 좌대(51)를 설치하여, 평면 위에 세워놓을 수도 있지만, 도 6에서는 천정에 펜던트 컵(61)과 현수관(60)으로 세모기둥 모양의 입체적 디스플레이 시스템을 현수식으로 가설한 사례를 표시한 것이다. '기억'자 모양의 부라켓을 이용하면 벽면에 일반조명등 기구와 같이 설치할 수도 있다.

도 5에서 지지관(50) 상단에는 전기적 회전 구동기구(52)를 설치하여 디스플레이 시스템이 회전할 수도 있게 하였다. 전기적 회전기구(52) 내부에는 전기에너지로 구동되는 전동기와 감속장치가 내장되어있을 뿐만 아니라, 회전하면서도 전기적 접촉이 계속 유지되는 슬리프 링(Slip Ring) 장치가 내장되어있고, 전선을 통하여 공급되는 전력은 전선이 지지관(50) 내부를 경유하여 회전기구(52)에 연결되도록 되어있다.

본 발명은 하나의 평면에서 그래픽을 관찰할 수 있었던 재래의 에지조명기구와 달리 한 개 이상 복수의 도광판을 가진 입체적 모양을 가지고 있어 구조적으로 견고하고 그 설치에 있어서 일반 조명기구와 같이 용이하여 그 관찰할 수 있는 방향이 여러 배로 증가하여 관찰할 수 있는 영역이 훨씬 넓어진다는 결정적인 효과가 있다.

또한 발광 기구를 내장한 부분을 시야에서 차단하여 빛나는 윤곽선 안에 여 러 가지 색채의 간섭으로 인한 난반사의 배합으로 보다 미려한 그래픽을 관찰할 수 있어 미려한 조명기구로서 혹은 미려한 광고매체로서의 역할을 동시에 할 수 있다는 효과가 있다.

더욱이 그 시스템 전체가 하나의 입체적 모양을 가지게 됨으로서 그 설치나 가설에 있어 일반 조명기구와 같은 방법으로 천정에서 현수가설을 하거나 벽면 혹은 수평면 상에 여러 가지 방식으로 세워서 가설 할 수도 있다는 새로운 효과가 있다.

회전 기구를 조합함으로서 시스템 전체를 회전시킬 수 있어 복수면에 설치된 복수의 그래픽을 여러 방향에서 모두 동시에 관찰할 수 있다는 효과도 있다.

Claims (9)

1. 두 장의 도광판 양쪽 끝 부분을 복수의 도광판으로 하나의 입체적 구조물을 형성할 목적으로 미리 결정한 각도로 절곡한 다음, 그 절곡된 끝 부분끼리 서로 접합시키고 그 접합부의 끝부분에, 선형으로 배열된 LED 광원군 스트립을 설치하여 빛에너지가 두 장의 도광판으로 동시에 입사할 수 있도록 제작한 광원과 도광판의 조합방법과,

   그 복수의 도광판들을 서로 연결하여 하나의 입체적 구조물의 벽면을 형성한 다음, 두 장의 덥개판과 복수의 도광판을 고정하여 구조적으로 단단한 입체 모양을 가지게 한 에지조명 디스플레이 시스템의 물리적 구조와,

   얇고 불투명한 흑색 판재를 도광판 내면 벽 면상에 설치하여, 도광판 상에 부착된 그래픽 면에서 일어나는 산란광선이 흑색 배면 위에서 돋보이게 하고, 동시에 투명한 도광판을 통하여 도광판의 배면을 투시할 수 없도록 광학적으로 시야를 차단한 것을 특징으로 하는 에지 조명 디스플레이 시스템의 구조와,

   도광판 내면 벽에 접착제가 도포된 얇은 백색 필름을 절단하여 제작한 그래픽 필름을 부착함으로서 그 접착면에서 빛의 산란현상이 일어나게 한 에지조명 디스플레이 시스템의 구조와 조합방법.
2. 제 1항에서 광원을 선형 관상 광원을 하우징에 내장하여 설치한 에지조명 디스플레이 시스템.
3. 제 1항에서 도광판 내면 벽에 그래픽을 입체적으로 음각한 에지조명 디스플레이 시스템.
4. 제 1항에서 도광판과 재질이 같거나 유사한 투명 판재로 그래픽을 재단하여 도광판의 외면벽에 용착 설치하여 그래픽이 빛나게 한 에지조명 디스플레이 시스템.
5. 제 1항에서 LED가 배열된 PCB(인쇄된 전기회로판재)에 클립을 장착하여 도광판과 PCB를 결합 설치하는 방법.
6. 제4항에서 그래픽 모양으로 절단한 투명한 판재의 한쪽 면을 거칠게 가공하여 그 가공한 면에서 난반사가 일어나게 한 에지조명 디스플레이 시스템.
7. 제 4항에서 그래픽 모양으로 절단한 투명한 판재의 한쪽 면에 음각을 하여 그 음각한 면을 도광판에 용착하여 그래픽의 절단 측면과 음각한 면이 모두 빛나게 한 에지조명 디스플레이 시스템.
8. 복수의 도광판의 결합된 에지조명 디스플레이 시스템의 중심축에 전기에너지를 전달할 수 있는 도선이 내장될 수 있는 지지관을 설치하여, 설치나 가설이용이 하도록 한 에지조명 디스플레이 시스템.
9. 제 8항에서 디스플레이의 중량을 지지하는 지지관과 입체 디스플레이 기구와의 접점에 전기적 회전기구를 설치하여 입체적 디스플레이 구조물 전체를 회전시킬 수 있는 에지조명 디스플레이 시스템.

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