KR20090003806A - 광섬유와 렌즈를 일체로 한 조명 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광섬유를 이용하여 최소 전력으로 최대의 전원을 얻을 수 있도록 개발한 것으로 광섬유의 형상을 상광하협 형상으로 광섬유부재의 다수 곳에 집광볼록렌즈 다수 개를 일체로 하여 발산되는 빛이 집광볼록렌즈를 통해 다단계로 확산시킬 수 있도록 하나의 전원으로 높은 전원을 발산하도록 한 광섬유와 렌즈를 일체로 한 조명에 관한 것이다.

본 발명은 다수 곳의 투과공간부(B) 선단과 중앙에 집광볼록렌즈(C)를 매입하고 투과공간부(B)의 사이에 광원전달광매설부(D)로 된 광원확산부(E)와 광원을 전달하는 광원이동부(F)를 상광하협 형상으로 일체화한 광섬유조명몸체(A)로 됨을 특징으로 한다.

광섬유조명몸체, 투과공간부, 집광볼록렌즈, 광원전달광매설부, 광원확산부, 광원이동부, 제1집광볼록렌즈, 제1광섬유부재, 제2집광볼록렌즈, 제2광섬유부재, 제3집광볼록렌즈, 제1투과공간부, 제2투과공간부, 제3투과공간부, 제1광섬유부재, 제1집광렌즈, 제1칸막이, 제1공간, 제1고정단턱, 제1삽입턱, 제2공간, 제2광섬유부재, 제2집광렌즈, 제2칸막이, 제3공간, 제2고정단턱, 제2삽입턱, 제4공간, 꼬리연결광섬유부재, 제3집광렌즈, 제3내단턱, 제5공간, 제6공간, 렌즈고정링

Description

광섬유와 렌즈를 일체로 한 조명{The lighting to do the lens with optic fiber to the all}

본 발명은 광섬유를 이용하여 최소 전력으로 최대의 전원을 얻을 수 있도록 개발한 것으로 광섬유의 형상을 상광하협 형상으로 광섬유부재의 다수 곳에 집광볼록렌즈 다수 개를 일체로 하여 발산되는 빛이 집광볼록렌즈를 통해 다단계로 확산시킬 수 있도록 하나의 전원으로 높은 전원을 발산하도록 한 광섬유와 렌즈를 일체로 한 조명에 관한 것이다.

종래에 광섬유를 이용하여 수변의 경관용이나 디스플레이용, 여러가지 도형이나 문자를 만들어 도형 광고용에 많이 이용하고 있다.

광섬유의 특성은 이미 알려진바 대로 유연성이 뛰어나며 광섬유는 네온간이나 램프처럼 파손될 염려가 없으며 광섬유 내에 전류가 흐르지 않고 열전도도 없어 사람이 접촉을 해도 안전성이 뛰어나 어떤 곳이든 사용이 가능한 것이다.

또한 파손될 염려가 없으며 특별히 보존이 필요하지 않으며 설치장소가 까다 롭거나 어려운 장소등의 야외조명이나 조경등으로 사용하여 여러가지 색상으로 변화를 주어 많이 사용하고 있는 것으로 특히 관광지에서 조형물에 설치하여 사용하고 있으며 파손되지 않아 반영구적으로 활용하고 있다.

특히 광섬유를 사용하면 시공상에 어려운 곳에서도 쉽게 변화를 주어 편리하게 시공할 수 있어 광고물이나 조형물에 이용하면 탁월한 효과를 볼 수 있는 것이다.

그러나 이와 같은 탁월한 효과가 있음에도 불구하고 종래의 광섬유는 광섬유 자체가 동일한 직경의 굵기로만 만들어져 있어 한 가닥을 사용하여 조명을 할 경우 전달되는 빛의 밝기가 미미할 뿐 아니라 어떠한 조명대용으로 사용이 사실상 불가능한 실정이다.

이러한 종래의 광섬유는 어떠한 사용목적에 따라서는 많은 수량을 사용하여야만 광고물의 형상에 맞는 빛을 전달할 수 있는 것으로 이렇게 많은 수량의 광섬유를 사용할 경우에 많은 숫자의 조명기구를 사용해야하므로 이에 따라 전력소비가 많은 문제점으로 인해 광섬유 만으로는 빛의 밝기를 올려주는 데에는 한계가 있는 것이다.

특히 최근에 많이 교체하고 있는 발광다이오드를 이용한 신호등의 경우 사용수명은 전구식 신호등보다 오랫동안 밝게 지속되며 수명이 긴 것이나 다이오드의 품질이 똑같지 않아 사용 수명이 다한 다이오드가 발생할 경우 신호등 부분 부분에 빛이 보이지 않아 보기가 흉한 경우가 있으며 고장 난 다이오드를 다이오드를 다시 교체하기에는 종래의 전구식보다 더 불편한 점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 개발한 것으로 광섬유의 가닥에 직경이 다른 여러 개의 집광볼록렌즈를 투과공간부의 중앙에 매입하거나 여러 단계로 제작된 광섬유부재 부분품을 결합함에 있어 각기 다른 크기의 볼록렌즈를 순차적으로 투입하여 결합함으로 서 투과되는 빛을 단계적으로 확산시켜 주어 최소의 전력을 이용한 빛으로 최대로 밝은 효과를 낼 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

본 발명은 직경이 서로 다른 다수 개의 집광볼록렌즈를 크기에 따라 순차적으로 배열하여 내부에 투과공간부가 형성도록 한 광섬유몸체부재에 매입하여 상광하협의 형상으로 상단부는 넓고 하단부의 끝단은 최소의 직경으로 만들어 전원이 켜지는 최하단부분을 다수 가닥으로 일체로 하여 하나의 전원으로 사용하고자 하는 광섬유몸체부재 전체를 밝혀주어 광고판이나 길안내판 이나 교통신호등으로 사용할 수 있는 것으로 전력소모를 획기적으로 줄일 수 있는 것이다.

상기와 같이 된 본 발명의 광섬유몸체부재(A)의 길이는 상기와 같은 구조에 한정하지 않고 연속적으로 반복하여 제작이 가능한 것으로 조명이 필요한 설치목적에 따른 길이로 변형이 가능하며 이에 적용되는 볼록렌즈의 직경을 다양화하여 제 작하여 사용이 가능한 것이다.

본 발명은 도면에 표시한 바와 같이 다수 곳의 투과공간부(B) 선단과 중앙에 집광볼록렌즈(C)를 매입하고 투과공간부(B)의 사이에 광원전달광매설부(D)로 된

광원확산부(E)와 광원을 전달하는 광원이동부(F)를 상광하협 형상으로 일체화한 광섬유조명몸체(A)로 된 것이다.

상기의 광섬유조명몸체(A)는 광원확산부(E)와 광원이동부(F)가 일체로 되어 조명화 된 것으로 광원이동부(F)는 주 광원에서 발산하는 빛을 단순히 전달하는 기능만을 하며 광원확산부(E)에서는 광원이동부(F)에서 전달된 빛을 단계적으로 확산시켜 일시에 많은 광량을 발산시켜주는 것이다.

상기 투과공간부(B)는 제1투과공간부(40), 제2투과공간부(50), 제3투과공간부(60)로 된다.

이의 투과공간부(B)는 광섬유조명몸체(A)의 제작에 따른 길이 변화시 증가 또는 가감될 수 있다.

상기 집광볼록렌즈(C)는 제1집광볼록렌즈(10)와 제2집광볼록렌즈(20)와 제3집광볼록렌즈(30)로 구성되며 상기 투과공간부(B)의 제1투과공간부(40)의 전면과, 제2투과공간부(50), 제3투과공간부(60)의 중앙에 위치시켜 매입하며 외부로 노출되는 제1집광볼록렌즈(10)의 직경이 가장 큰것으로 되며 제2집광볼록렌즈(20)와 제3집광볼록렌즈(30)로 내려갈 수록 그 직경 크기가 점차적으로 작게 구성된다.

또한 상기 투과공간부(B)의 제1투과공간부(40), 제2투과공간부(50), 제3투과공간부(60) 사이에는 각각 제1광섬유부재(11), 제2광섬유부재(21)를 매설한 광원전달광매설부(D)로 된다.

상기와 같이 된 본 발명을 도 3처럼 교통신호등에 사용할 경우 교통신호등 몸체(80)의 전방으로 돌출되는 원형부재(81) 전방으로 광섬유조명몸체(A)의 제1집광볼록렌즈(10)가 전방을 향하게 하고 제3집광볼록렌즈(30)가 매입된 광원이동부(F)의 끝단부를 교통신호등 몸체(80)의 내부 광원에 최대한 가까이 위치하도록 하여 고정한다.

이와 같이 결합하게 되면 도 4처럼 광섬유조명몸체(A)의 전체적인 형상이 외부로 노출되는 제1집광볼록렌즈(10) 부분은 넓게 분포되고 광원이동부(F)의 끝단부는 아주 좁게 분포되어 하나의 광원으로 교통신호등으로 만들어진 광섬유조명몸체(A) 전체에 빛을 낼 수 있는 것이다.

상기와 같은 광섬유조명몸체(A)는 제1집광볼록렌즈(10)와, 제1투과공간부(40)를 두고 밀폐한 제1광섬유부재(11)와 제2투과공간부(50) 중앙에 고정한 제2집광볼록렌즈(20)와, 제2투과공간부(50)의 하측에서 밀폐시켜 형성한 제2광섬유부재(21)와, 제3투과공간부(60) 중앙에 고정한 제3집광볼록렌즈(30)와 제3투과공간부(30)의 하측에서 밀폐시켜 매설한 광원전달광매설부(D)로 된다.

상기 제3광섬유(31)의 끝단과 일체로 길이 방향으로 뽑아 끝단을 최소 직경으로 일체로 된 꼬리광섬유(70)를 일체화한 것이다.

상기에서 사용하는 광섬유는 일반적으로 많이 사용하는 원료를 사용하고 있 으며 광섬유의 성질은 동일한 것이다.

상기의 제1집광볼록렌즈(10)는 외부로 돌출되어 노출되며, 제2집광볼록렌즈(20)와 제3집광볼록렌즈(30)는 광섬유조명몸체(A)의 내부에 매입되어 외부로 노출되지 않도록 된 것이다.

상기 광섬유조명몸체(A)와 일체화되는 제1집광볼록렌즈(10)와 제2집광볼록렌즈(20)와 제3집광볼록렌즈(30)의 매입에 있어서, 제1집광볼록렌즈(10)와 제2집광볼록렌즈(20)와 제3집광볼록렌즈(30)에는 각각 제1투과공간부(40)와 제2투과공간부(50), 제3투과공간부(60)를 두며 이의 공간부는 직진되는 빛이 렌즈에 의해 쉽게 굴절되어 빛을 확산할 수 있게 하기 위함이다.

상기와 같이 광섬유조명몸체(A)와 일체화로 사용되는 집광볼록렌즈의 직경은 사용하고자 하는 광섬유조명몸체(A)의 실질적인 전체 길이에 비례하여 다양한 치수로 변경이 가능하며 집광볼록렌즈의 사용 갯수도 상기 설명의 갯수에 한정하지 않고 상기의 실시 예 설명보다 더 많이 사용하거나 더 적게 사용할 수도 있는 것이다.

상기와 같은 교통신호등의 예로 광섬유조명몸체(A)의 일측 꼬리광섬유(70) 측에 빛을 비추게 되면 빛이 통과되어 제3투과공간부(60) 중앙에 고정한 제3집광볼록렌즈(30)와 제3투과공간부(60)를 통과하며 1차적으로 빛을 확산한 다음 제2광섬유부재(21)에 도달한다.

상기 제2광섬유부재(21)에 도달한 빛은 직진을 계속하여 제2투과공간부(50)의 중앙에 고정한 제2집광볼록렌즈(20)를 통과하면서 다시 2차적으로 빛을 확산시 켜 제1광섬유부재(11)에 도달한다.

상기와 같이 제1광섬유부재(11)에 도달한 빛은 직진을 계속하여 제1투과공간부(40)의 선단에 고정한 제1집광볼록렌즈(10)를 통과하면서 다시 3차적으로 빛을 확산시켜 외부로 빛을 발산하게 되는 것이다.

이와 같이 된 본 발명에 있어 도 5와 같은 다른 실시 예로 상광하협상의 제1광섬유부재(100)와 제2광섬유부재(200)와, 제1집광렌즈(101), 제2집광렌즈(201), 제3집광렌즈(301), 꼬리연결광섬유부재(300), 렌즈고정링(400)으로 일체로 결합하여 된 것이다.

상기 상광하협상의 제1광섬유부재(100)는 중앙의 제1칸막이(110)를 중심으로 상단에는 제1공간(120)을, 하단에는 제2공간(130)을 만들며,

상단 내측 주연에는 제1고정단턱(121)을 만들고 중앙 제1칸막이(110)의 외둘레에는 제1삽입턱(122)을 형성하였으며,

상기 상광하협상의 제2광섬유부재(200)는 중앙의 제2칸막이(210)를 중심으로 상단에는 제3공간(220)을, 하단에는 제4공간(230)을 만들며 상단 제3공간(220)의 중간부분의 상단 내측 주연에는 제2고정단턱(221)을 만들고 중앙 제2칸막이(210)의 외둘레에는 제2삽입턱(222)을 형성하였으며,

상기 꼬리연결광섬유부재(300)는 상광하협상으로 형성되며 마지막 아래의 끝단부분은 아주 가느다란 직경으로 만들어지며, 제5공간(320)과, 제6공간(330)을 형성하며 제5공간(320)과, 제6공간(330)의 중간부분에 제3내단턱(310)를 만들어 차례로 결합하여 일체로 구성된다.

상기와 같이 된 본 발명을 하나로 일체화시킴에 있어 꼬리연결광섬유부재(300)의 내단턱(310)부분에 제3집광렌즈(301)를 안치한 다음 상광하협상의 제2광섬유부재(200)를 삽입한다.

이와 같이 삽입하게 되면 제2광섬유부재(200)의 제2삽입턱(222)이 꼬리연결광섬유부재(300)의 선단에 끼워지며 아래의 안치된 제3집광렌즈(301)를 고정하게 된다.

상기처럼 제2광섬유부재(200)를 삽입한 다음 제2광섬유부재(200)의 내측 제2고정단턱(221)에 제2집광렌즈(201)를 안치한 다음 제2공간(130)에 제1광섬유부재(100)를 삽입한다.

상기처럼 제1광섬유부재(100)를 제2광섬유부재(200)에 삽입하면 제1광섬유부재(100)의 제1삽입턱(122)에 밀착됨과 동시에 제2집광렌즈(201)는 안전하게 고정된다.

이렇게 제1광섬유부재(100)가 고정된다음 제1광섬유부재(100)의 선단 내측에 형성한 제1고정단턱(121)에 제1집광렌즈(101)를 안치한 다음 렌즈고정링(400)을 내측으로 삽입하면 제1집광렌즈(101)가 안전하게 고정된다.

상기와 같이 된 본 발명을 사용하고자하면 다수 개로 분리된 광섬유부재를 하나로 일체화시켜 사용하는 것으로 꼬리연결광섬유부재(300)를 광원부분에 최대한 가까이 설치한다.

이렇게 꼬리연결광섬유부재(300)를 설치함에 있어 빛을 발산하는 광원인 전구의 크기에 따라 여러가닥의 광섬유부재를 일체로 사용할 수 있는 것으로 많은 량 의 광섬유부재를 하나의 광원에 이용할 수 있다.

이와 같이 광원에 꼬리연결광섬유부재(300)부분이 설치가 된 상태에서 광원을 밝혀주면 꼬리연결광섬유부재(300)를 통해 빛이 직진을 하여 제3집광렌즈(301)에 빛이 도달하면 1차적으로 제4공간(230)에서 빛이 확산하여 제2칸막이(210)를 투과하여 제3공간(220)으로 도달하면 다시 제2집광렌즈(201)로 빛이 투과되면 2차로 빛이 확산 된다.

상기 제2집광렌즈(201)를 통과한 빛은 다시 제2공간(130)에서 확산되어 제1광섬유부재(100)의 제1칸막이(110)를 통해 빛이 투과되고 다시 제1칸막이(110)를 통과한 빛은 제1공간(120)을 통해 제1집광렌즈(101)를 통해 외부로 확산되는 것이다.

상기와 같이 된 본 발명에 있어 사용 상태는 전자의 실시 예와 동일하나 사용하고자 하는 곳에 따라 길이 변형을 자유로이 할 수 있는 또 다른 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 사시도

도 2는 본 발명의 단면도

도 3은 본 발명의 사용상태의 일 실시 예의 사시도

도 4는 본 발명의 사용상태의 일 실시 예의 단면도

도 5는 본 발명의 다른 실시 예의 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호 설명

A: 광섬유조명몸체 B: 투과공간부

C: 집광볼록렌즈 D: 광원전달광매설부

E: 광원확산부 F: 광원이동부

10: 제1집광볼록렌즈 11: 제1광섬유부재

20: 제2집광볼록렌즈 21: 제2광섬유부재

30: 제3집광볼록렌즈 40: 제1투과공간부

50: 제2투과공간부 60: 제3투과공간부

100: 제1광섬유부재 101: 제1집광렌즈

110: 제1칸막이 120: 제1공간

121: 제1고정단턱 122: 제1삽입턱

130: 제2공간 200: 제2광섬유부재

201: 제2집광렌즈 210: 제2칸막이

220: 제3공간 221: 제2고정단턱

222: 제2삽입턱 230: 제4공간

300: 꼬리연결광섬유부재 301: 제3집광렌즈

310: 제3내단턱 320: 제5공간

330: 제6공간 400: 렌즈고정링

Claims (3)

1. 다수 곳의 투과공간부(B) 선단과 중앙에 집광볼록렌즈(C)를 매입하고 투과공간부(B)의 사이에 광원전달광매설부(D)로 된 광원확산부(E)와 광원을 전달하는 광원이동부(F)를 상광하협 형상으로 일체화한 광섬유조명몸체(A)로 됨을 특징으로 한 광섬유와 렌즈를 일체로 한 조명.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 투과공간부(B)는 제1투과공간부(40), 제2투과공간부(50), 제3투과공간부(60)로 형성하며,

   상기 집광볼록렌즈(C)는 제1집광볼록렌즈(10)와 제2집광볼록렌즈(20)와 제3집광볼록렌즈(30)로 구성되며 상기 투과공간부(B)의 제1투과공간부(40)의 전면과, 제2투과공간부(50), 제3투과공간부(60)의 중앙에 위치시켜 매입하며 외부로 노출되는 제1집광볼록렌즈(10)의 직경이 가장 큰것으로 되며 제2집광볼록렌즈(20)와 제3집광볼록렌즈(30)로 내려갈 수록 그 직경 크기가 점차적으로 작게 구성하며,

   상기 투과공간부(B)의 제1투과공간부(40), 제2투과공간부(50), 제3투과공간부(60) 사이에는 각각 제1광섬유부재(11), 제2광섬유부재(21)를 매설한 광원전달광매설부(D)로 됨을 특징으로 한 광섬유와 렌즈를 일체로 한 조명.
3. 상광하협상의 제1광섬유부재(100)와 제2광섬유부재(200)와, 제1집광렌즈(101), 제2집광렌즈(201), 제3집광렌즈(301), 꼬리연결광섬유부재(300), 렌즈고정링(400)으로 일체로 결합하는 것으로,

   상기 상광하협상의 제1광섬유부재(100)는 중앙의 제1칸막이(110)를 중심으로 상단에는 제1공간(120)을, 하단에는 제2공간(130)을 만들며,

   상단 내측 주연에는 제1고정단턱(121)을 만들고 중앙 제1칸막이(110)의 외둘레에는 제1삽입턱(122)을 형성하였으며,

   상기 상광하협상의 제2광섬유부재(200)는 중앙의 제2칸막이(210)를 중심으로 상단에는 제3공간(220)을, 하단에는 제4공간(230)을 만들며 상단 제3공간(220)의 중간부분의 상단 내측 주연에는 제2고정단턱(221)을 만들고 중앙 제2칸막이(210)의 외둘레에는 제2삽입턱(222)을 형성하였으며,

   상기 꼬리연결광섬유부재(300)는 상광하협상으로 형성되며 마지막 아래의 끝단부분은 아주 가느다란 직경으로 만들어지며, 제5공간(320)과, 제6공간(330)을 형성하며 제5공간(320)과, 제6공간(330)의 중간부분에 제3내단턱(310)를 만들어 차례로 결합하여 일체로 구성하여 됨을 특징으로 한 한 광섬유와 렌즈를 일체로 한 조명.

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