KR20160109116A - 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔을 라인 제너레이터를 통해 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환시킨 후, 다시 확산렌즈부를 통해 라인 빔 형태의 레이저광을 소정 두께의 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하는 레이저 조명장치를 구비하여 등명기를 구성함으로써, 등명기로부터 출력되는 출력광의 도달거리와 시인성을 효과적으로 증가시키는 동시에, 출력광의 복사조도 세기를 안정적으로 제어할 수 있도록 구성된 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔을 라인 제너레이터를 통해 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환시킨 후, 다시 확산렌즈부를 통해 라인 빔 형태의 레이저광을 소정 두께의 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하는 레이저 조명장치를 구비하여 등명기를 구성함으로써, 등명기로부터 출력되는 출력광의 도달거리와 시인성을 효과적으로 증가시키는 동시에, 출력광의 복사조도 세기를 안정적으로 제어할 수 있도록 구성된 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기에 관한 것이다.
일반적으로 등명기는 장애물 위, 방파제, 또는 등대 등에 설치되어 수로를 운항하는 야간 항해자에게 장애물과 방파제의 위치정보를 제공하여, 선박의 안전한 운항을 돕는 광파 신호기의 일종이다.
상기 등명기의 광색이나 시계열 점멸 패턴은 근방의 다른 등명기와 구별할 수 있도록 국제적으로 표준을 정해서 사용되고 있으며, 이 표준 코드는 해도 상에 상기 등명기의 위치와 함께 표시된다.
이와 같은 등명기에 적용되는 광원으로는 백열광원, 방전광원, LED 광원 등 다양한 광원이 사용되고 있는데, 그 중 백열광원은 텅스텐 등으로 이루어지는 필라멘트에 전류를 흘릴 경우 전기저항에 의하여 온도가 올라가면서 가시광을 방출하는 원리를 이용하는 광원으로서, 현재도 많이 사용되고 있기는 하나 색온도를 올리는데 한계가 있고 색렌즈를 사용하면 세기가 대폭감소 하는 단점이 있다.
방전광원은 수은이나 나트륨 등의 기체 원자에서 전기방전에 의한 발광을 이용하는 광원으로서, 고휘도 광원으로는 수은증기 램프, 메탈할라이드 램프, 제논 램프, 고압 방전램프 등이 있으나 대부분의 경우 고전압이 요구되므로 사용상의 많은 제한요건이 따르게 된다.
또한, 최근 들어 반도체 발광소자를 사용하는 광원으로서, 광변환 효율이 우수하고 다양한 파장대의 광을 출력할 수 있는 LED 광원 등이 사용되고 있기는 하나, 이들 광원들은 모두 본질적으로 출력광의 코히어런스(coherence)가 낮아 출력광이 렌즈를 통과한 후 큰 폭으로 발산하여, 광파 전달거리가 제한된다는 문제가 있다.
한편, 레이저 광원은 기본적으로 코히어런스(coherence)가 매우 우수한 광원으로서, 발산각이 작기 때문에 먼 곳으로 보낼 수 있는 장점을 가진다. 하지만, 레이저 광원은 작은 발산각 때문에 광에너지가 작은 면적에 집중되어 상대적으로 복사조도의 세기가 커지게 되고, 높은 복사조도를 갖는 레이저광이 눈의 망막에 직접 조사되는 경우 눈의 손상을 초래하는 위험을 내포하고 있다. 이에 따라, 레이저광의 출력과 발산각에 따라 안정성 등급을 정해서, 엄격하게 규제하는 것이 세계적인 추세이다.
또한, 레이저 빔(laser beam)은 발산각이 매우 좁기 때문에 한 개의 빔을 보낼 경우에 항해자의 시야에 들어가서 인식될 가능성이 매우 낮다. 따라서, 복사조도의 조절과 함께 항해자의 시인성을 높이기 위한 대책이 수립되지 않으면 등명기에서 채용되기 어렵다.
최근에는 이와 같은 문제점을 해결하여 레이저 빔의 발산각을 넓힘으로써 레이저 광원을 이용하여 등명기를 개발하는 시도가 이루어지고 있으며, 그 예가 한국공개특허 제2014-0132059호의 "레이저를 광원으로 이용한 등명기"에 개시되어 있다.
상기의 종래 기술에 따른 레이저 등명기는 레이저 다이오드에서 출력되는 레이저 빔을 광분할기를 통해 여러 개의 광선으로 분할한 후, 이들 분할 광선들을 다시 프레넬(Fresnel) 렌즈를 통해 조사 방향을 조절하여 원하는 방향으로 조사되는 다수개의 점광원으로 출력하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 레이저 등명기는 출력되는 레이저 빔이 결국 다수개의 점광원으로 분할되어 출력되기 때문에, 각각의 개별 점광원의 발산각에 한계가 있어 여전히 시인성이 떨어지는 문제점이 있고, 더욱이 고가(高價)의 프레넬 렌즈를 사용하고 있어 등명기의 제작 비용이 증가하는 문제점이 있으며, 또한 광분할기 및 프레넬 렌즈 등의 복잡한 구조체를 등명기 내에 설치하여야 하는 이유로 등명기 내부구조가 복잡해지고 설치가 까다롭다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔을 라인 제너레이터를 통해 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환시킨 후, 다시 확산렌즈부를 통해 라인 빔 형태의 레이저광을 소정 두께의 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하는 레이저 조명장치를 구비하여 등명기를 구성함으로써, 등명기로부터 출력되는 출력광의 도달거리와 시인성을 효과적으로 증가시키는 동시에, 출력광의 복사조도 세기를 안정적으로 제어할 수 있도록 구성된 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이저 광원을 이용한 레이저 조명장치에 있어서, 레이저광을 출력하기 위한 레이저 출력부와; 상기 레이저 출력부로부터 출력된 레이저광을 전송하는 광섬유와; 상기 광섬유로부터 전송되는 레이저광을 확산시켜 출력하는 확산모듈;을 포함하여 구성되되, 상기 확산모듈은, 상기 광섬유와 연결되어, 상기 광섬유를 통해 전송되는 레이저광을 수평방향의 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환하여 출력하는 라인 제너레이터; 및 상기 라인 제너레이터로부터 출력되는 라인 빔 형태의 레이저광을 수직방향으로 소정 발산각으로 확산시켜 출력하는 확산렌즈부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 등명기용 레이저 조명장치를 구비하는 등명기는, 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔을 라인 제너레이터를 통해 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환시킨 후, 다시 확산렌즈부를 통해 라인 빔 형태의 레이저광을 소정 두께의 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하는 레이저 조명장치를 구비하여 등명기를 구성함으로써, 등명기로부터 출력되는 출력광의 도달거리와 시인성을 효과적으로 증가시킬 수 있고, 레이저광을 광원으로 이용하기 때문에 운무나 안개가 낀 날씨에도 항해자의 시인성을 높일 수 있는 있으며, 더불어 출력광의 복사조도 세기를 안정적으로 제어할 수 있어 레이저광이 항해자의 눈에 직접 조사되는 경우에도 안전하여, 우수한 성능의 등명기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 고가(高價)의 프레넬 렌즈를 이용하지 않고도 간단한 렌즈 조립 구성을 통해 저가(低價)의 장비로 우수한 성능의 등명기를 구성할 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있으며, 내부 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치의 구조를 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치의 레이저광 출력 상태를 보여주는 도면
도 3은 도 2의 레이저광 출력 상태를 측면에서 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치를 이용하여 구성되는 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 측단면도
도 5는 도 4의 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 평단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 측단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치의 레이저광 출력 상태를 보여주는 도면
도 3은 도 2의 레이저광 출력 상태를 측면에서 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치를 이용하여 구성되는 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 측단면도
도 5는 도 4의 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 평단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 측단면도
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치의 구조를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치(100)는, 레이저광을 출력하기 위한 레이저 출력부(110)와; 상기 레이저 출력부(110)로부터 출력되는 레이저광을 집속하는 집속모듈(120)과; 상기 집속모듈(120)에 의해 집속된 레이저광을 전송하기 위한 광섬유(130); 및 상기 광섬유(130)로부터 전송되는 레이저광을 입력받아 소정 발산각으로 확산시켜 출력되도록 하는 확산모듈(140);을 포함하여 구성된다.
레이저 출력부(110)는 레이저광을 출력하는 역할을 수행하며, 이때 레이저 출력부(110)를 통해 출력되는 레이저광은 기본적으로 우수한 코히어런스(coherence)를 가지고 있다.
이러한 레이저 출력부(110)는 레이저 출력을 위한 레이저 다이오드(111)와 상기 레이저 다이오드(111)의 전원을 제어하는 다이오드 전원부(112)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 레이저 출력부(110)는 레이저 다이오드(111)를 구비함에 있어, 서로 다른 색의 레이저광을 출력하기 위한 복수의 레이저 다이오드를 구비할 수도 있는데, 이 경우에는 적색, 녹색 및 청색 등의 레이저광을 각각 출력하는 복수의 레이저 다이오드를 구비할 수 있다.
또한, 다이오드 전원부(112)는 레이저 다이오드(111)에 전원을 공급하며, 더불어 레이저 다이오드(111)의 레이저 출력 세기를 조절할 수 있도록 구성된다.
즉, 다이오드 전원부(112)는 레이저 다이오드(111)에 공급하는 전원을 제어하여 레이저 다이오드(111)의 레이저 출력 세기를 조절함으로써, 다이오드 전원부(112)의 설정을 통해 원하는 레이저 출력 세기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 다이오드 전원부(112)는 상기 레이저 다이오드(111)의 온/오프 동작을 제어하여, 레이저광을 점멸 모드로 출력할 수 있도록 함으로써, 다양한 광신호를 출력하도록 제어한다.
집속모듈(120)은 레이저 출력부(110)로부터 출력되는 레이저광을 광섬유(130)의 일단부에 집속하는 역할을 한다.
이와 같은 집속모듈(120)은, 레이저광을 집속하도록 단일 볼록 렌즈 또는 복수의 렌즈로 이루어지는 집속렌즈부(121)와, 상기 집속렌즈부(121)를 고정하며, 상기 집속렌즈부(121)와 대향하는 일측에 광섬유(130)가 연결되는 집속케이스(122)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 이와 같이 구성된 집속모듈(120)은 레이저 출력부(110)와 함께 레이저 조명장치(100)의 본체케이스(115) 내에 고정되어 구비될 수 있다.
즉, 상기 집속모듈(120)은 레이저광이 출력되는 레이저 출력부(110)의 전방에 배치되어 레이저 출력부(110)로부터 출력되는 레이저광을 집속하게 되는데, 레이저 출력부(110)의 레이저 출력 방향과 대응하는 위치에서 정밀하게 고정될 수 있도록 레이저 출력부(110)와 함께 본체케이스(115) 내에 고정되어 배치된다.
이와 같은 구성에 의해, 레이저 출력부(110)로부터 레이저광이 출력되는 경우, 출력된 레이저광이 집속렌즈부(121)를 통해 집속케이스(122)에 연결되는 광섬유(130)의 일단부에 집속될 수 있다.
광섬유(130)는 집속모듈(120)에 의해 집속된 레이저광을 확산모듈(140)로 전송하기 위한 전송라인으로서, 일단부가 집속모듈(120)에 연결되고 타단부는 확산모듈(140)에 연결된다.
확산모듈(140)은 광섬유(130)로부터 전송되는 레이저광을 입력받아 소정 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하는 역할을 한다.
이와 같은 확산모듈(140)은, 광섬유에 연결되어, 레이저 출력부(110)로부터 광섬유를 통해 전송되는 레이저 빔을 입력받아 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환시켜 출력하는 라인 제너레이터(141)와, 단일 오목 렌즈 또는 복수의 렌즈로 이루어져 상기 라인 제너레이터(141)로부터 출력되는 라인 빔 형태의 레이저광을 소정 발산각으로 확산시켜 출력하는 확산렌즈부(142)가 일체로 구성되어 있다.
이에 따라, 광섬유(130)를 통해 전송되는 레이저 빔이 라인 제너레이터(141)로 입력되고, 라인 제너레이터(141)로부터 라인 빔 형태로 출력되는 레이저광이 확산렌즈부(142)를 통해 확산되어 외부로 출력된다.
여기서, 상기 라인 제너레이터(141)는 광섬유(130)를 통해 전송되는 레이저 빔을 광학계를 이용하여 수평방향으로 조사되는 라인 빔 형태의 레이저광으로 변환시켜 출력한다.
이와 같은 라인 제너레이터(141)는 필요에 따라 10°~ 120°의 다양한 범위로 방사각을 설정할 수 있는데, 본 발명에 적용되는 라인 제너레이터(141)의 경우, 등명기에 적용되는 조명 특성상, 라인 제너레이터(141)의 방사각을 60°또는 90°로 설정하는 것이 효과적이다.
또한, 확산렌즈부(142)는 단일 오목 렌즈 또는 복수의 렌즈로 이루어져 상기 라인 제너레이터(141)로부터 출력되는 라인 빔 형태의 레이저광을 수직방향으로 소정 두께를 갖는 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하게 되며, 이때 등명기에 적용되는 레이저 조명의 경우, 광선 발산에 의한 도달거리 및 복사조도 세기의 최적화를 위해 발산각을 1.5°~ 8°의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치의 레이저광 출력 상태를 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 레이저광 출력 상태를 측면에서 보여주는 도면으로서, 도 2 및 도 3은 라인 제너레이터(141)의 방사각을 90°로 설정하고, 확산렌즈부(142)의 발산각을 5°로 설정한 경우 레이저광의 출력 상태를 일 예로 보여주고 있다.
즉, 상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 등명기용 레이저 조명장치(100)는, 레이저 출력부(110)로부터 광섬유(130)를 통해 전송되는 레이저 빔을 라인 제너레이터(141)를 이용하여 라인 빔 형태의 레이저광으로 변환시키고, 이어서 확산렌즈부(142)를 통해 라인 빔 형태의 레이저광을 소정 두께의 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하도록 구성됨으로써, 기존의 램프 또는 LED 등의 광원에 비해 출력광의 도달거리와 시인성을 효과적으로 증가시킬 수 있고, 더불어 라인 제너레이터(141)와 확산렌즈부(142)를 통해 레이저 빔을 효과적으로 발산시켜 출력함으로써, 복사조도의 세기를 안정적으로 제어할 수 있어 등명기에 효과적으로 적용될 수 있는 장점이 있다.
일 예로써, 레이저 출력부(110)의 레이저 출력 세기가 100mW인 경우, 레이저 통과 직경이 1mm인 라인 제너레이터(141)의 방사각을 90°, 확산렌즈부(142)를 통해 발산되는 레이저광의 각도를 5°로 설정한 레이저 조명장치(100)를 등명기에 적용하여 레이저광을 출력하면, 레이저 조명장치(100)와 항해자 간의 거리가 10000mm일 때, 항해자의 위치에서 인식되는 레이저 조명장치(100)로부터 출력되는 레이저광의 두께는 대략 450mm 정도, 레이저광의 폭은 대략 20000mm 정도로 나타나게 되며, 이때 레이저광의 복사조도의 세기는 대략 0.001 mW/㎠로 계산될 수 있다.
일반적으로 복사조도 세기의 안전 범위는 1mW/㎠로 제한되고 있는데, 상기의 실시예와 같이 본 발명에 따른 등명기용 레이저 조명장치는 레이저광의 출력 세기에 따라 라인 제너레이터와 확산렌즈부를 통해 레이저광을 효과적으로 발산시켜 출력함으로써, 출력되는 출력광의 도달거리와 시인성을 효과적으로 증가시키는 동시에, 출력광의 복사조도 세기를 안전 범위 내에서 제어할 수 있어, 등명기 등에 효과적으로 적용될 수 있다.
또한, 기본적으로 우수한 코히어런스(coherence)를 갖는 레이저광을 이용하기 때문에 운무나 안개가 낀 날씨에도 항해자의 시인성을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기용 레이저 조명장치를 이용하여 구성되는 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 측단면도이고, 도 5는 도 4의 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 평단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기(200)는, 상부가 투명 커버(211)로 형성된 등명기 본체(210)와; 상기 등명기 본체(210) 내에 구비되어, 상기 등명기 본체(210)의 투명 커버(211)를 통해 외부로 레이저광을 출력하는 적어도 하나 이상의 레이저 조명장치(100);를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 등명기는, 도 4에 도시된 바와 같이, 투명 커버(211)가 형성된 등명기 본체(210)의 상부측에 레이저 조명장치(100)의 확산모듈(140)이 배치되고, 등명기 본체(210)의 하부측에는 레이저 조명장치(100)의 레이저 출력부(110,도1 참조) 및 집속모듈(120,도1 참조)이 내장된 본체케이스(115)가 배치되며, 확산모듈(140)과 본체케이스(115) 사이에 레이저광 전송을 위한 광섬유(130)가 연결되어 있는 구조로 구성되어 있다.
또한, 상기와 같은 등명기(200)는 전방향에서 레이저광을 조사할 수 있도록 복수의 레이저 조명장치(100)가 방사형으로 배치되는데, 본 실시예의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 수평방향으로 90°의 방사각을 갖는 레이저 조명장치(100)를 방사형으로 4개 배치하여 전방향으로 레이저광을 조사하도록 구성하고 있다.
이때, 등명기의 설계 사양에 따라 수평방향으로 60°의 방사각을 갖는 레이저 조명장치를 방사형으로 6개 배치하여 등명기를 구성할 수도 있으며, 또는 그 외의 다양한 조합이나 배치가 가능함은 물론이다.
이러한 구성에 의해, 복수의 레이저 조명장치(100)에 전원을 인가하여 등명기(200)를 작동시키면, 각각의 본체케이스(115)에 내장된 레이저 출력부(110,도1 참조)로부터 레이저광이 출력되어 집속모듈(120,도1 참조)을 통해 해당 광섬유(130)에 집속되며, 집속된 레이저광이 해당 광섬유(130)를 통해 각각의 확산모듈(140)로 전송되어 라인 제너레이터(141,도1 참조) 및 확산렌즈부(142,도1 참조)에 의해 소정 발산각으로 확산되어 전방향으로 출력됨으로써, 레이저광을 안전한 복사조도의 세기로 360°방향으로 먼 거리까지 도달시킬 수 있다.
이때, 레이저 출력부(110,도1 참조)로부터 출력되는 레이저광의 색을 다른 색으로 번갈아가며 출력하여, 레이저광에 의한 시인성을 증대시킬 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 등명기의 구조를 개략적으로 보여주는 측단면도이다.
도 6에 도시된 등명기는, 본 발명에 따른 레이저 조명장치(100)를 구비하는 등명기 구조의 다른 실시예로서, 등명기 본체(210)의 투명 커버(211) 측에 외부로 레이저광을 조사하는 확산모듈(140)을 다층으로 구비하도록 구성하여, 각각의 확산모듈(140)로부터 소정 발산각을 가지는 레이저광을 다층으로 조사함으로써, 조사되는 레이저광의 상·하 발산각을 보다 넓혀줌으로써 항해자의 시인성을 더욱 증대시킬 수 있다.
한편, 상기와 같이 등명기에 구비되는 레이저 조명장치를 구성함에 있어, 레이저 출력부 및 집광모듈이 구비된 하나의 본체케이스에 방사형으로 배치된 복수의 확산모듈을 각각 광섬유를 통해 연결함으로써, 단일 레이저 출력부를 통해서도 복수의 확산모듈을 통해 레이저광을 출력하도록 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 등명기용 레이저 조명장치를 구비하는 등명기는, 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔을 라인 제너레이터를 통해 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환시킨 후, 다시 확산렌즈부를 통해 라인 빔 형태의 레이저광을 소정 두께의 발산각으로 확산시켜 외부로 출력하는 레이저 조명장치를 구비하여 등명기를 구성함으로써, 등명기로부터 출력되는 출력광의 도달거리와 시인성을 효과적으로 증가시킬 수 있고, 레이저광을 광원으로 이용하기 때문에 운무나 안개가 낀 날씨에도 항해자의 시인성을 높일 수 있는 있으며, 더불어 출력광의 복사조도 세기를 안정적으로 제어할 수 있어 레이저광이 항해자의 눈에 직접 조사되는 경우에도 안전하여, 우수한 성능의 등명기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 고가(高價)의 프레넬 렌즈를 이용하지 않고도 간단한 렌즈 조립 구성을 통해 저가(低價)의 장비로 우수한 성능의 등명기를 구성할 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있으며, 내부 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이한 효과가 있다.
본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
100 : 등명기용 레이저 조명장치 110 : 레이저 출력부
111 : 레이저 다이오드 112 : 다이오드 전원부
115 : 본체케이스 120 : 집속모듈
121 : 집속렌즈부 122 : 집속케이스
130 : 광섬유 140 : 확산모듈
141 : 라인 제너레이터 142 : 확산렌즈부
200 : 등명기 210 : 등명기 본체
211 : 투명 커버
111 : 레이저 다이오드 112 : 다이오드 전원부
115 : 본체케이스 120 : 집속모듈
121 : 집속렌즈부 122 : 집속케이스
130 : 광섬유 140 : 확산모듈
141 : 라인 제너레이터 142 : 확산렌즈부
200 : 등명기 210 : 등명기 본체
211 : 투명 커버
Claims (14)
- 레이저 광원을 이용한 레이저 조명장치에 있어서,
레이저광을 출력하기 위한 레이저 출력부와;
상기 레이저 출력부로부터 출력된 레이저광을 전송하는 광섬유와;
상기 광섬유로부터 전송되는 레이저광을 확산시켜 출력하는 확산모듈;
을 포함하여 구성되되,
상기 확산모듈은,
상기 광섬유와 연결되어, 상기 광섬유를 통해 전송되는 레이저광을 수평방향의 라인 빔(Line-beam) 형태의 레이저광으로 변환하여 출력하는 라인 제너레이터; 및
상기 라인 제너레이터로부터 출력되는 라인 빔 형태의 레이저광을 수직방향으로 소정 발산각으로 확산시켜 출력하는 확산렌즈부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 레이저 출력부와 상기 광섬유 사이에는,
상기 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저광을 상기 광섬유에 집속하는 집속모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 라인 제너레이터는,
상기 광섬유로부터 전송되는 레이저광을 수평방향으로 10°~ 120°범위의 방사각을 갖는 라인 빔 형태의 레이저광으로 변환하여 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 확산렌즈부는,
단일 오목 렌즈 또는 복수의 렌즈의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 확산렌즈부는,
상기 라인 제너레이터로부터 출력되는 라인 빔 형태의 레이저광을 수직방향으로 1.5°~ 8° 범위의 발산각을 갖는 레이저광으로 확산시켜 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 레이저 출력부는,
레이저광을 출력하는 레이저 다이오드와;
상기 레이저 다이오드에 전원을 공급하는 다이오드 전원부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 레이저 출력부는,
서로 다른 색의 레이저광을 출력하는 복수의 레이저 다이오드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 집속모듈은,
상기 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저광을 집속하도록 단일 볼록 렌즈 또는 복수의 렌즈로 이루어지는 집속렌즈부; 및
상기 집속렌즈부를 고정하며, 상기 집속렌즈부와 대향하는 일측에 상기 광섬유가 연결되는 집속케이스;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 등명기용 레이저 조명장치는,
하나의 레이저 출력부에 하나 또는 두 개 이상의 광섬유 및 확산모듈이 연결되는 것을 특징으로 하는 등명기용 레이저 조명장치.
- 상기 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 레이저 조명장치를 이용하여 구성되는 등명기에 있어서,
상부가 투명 커버로 형성된 등명기 본체; 및
상기 등명기 본체 내에 구비되어, 상기 등명기 본체의 투명 커버를 통해 외부로 레이저광을 출력하는 적어도 하나 이상의 레이저 조명장치;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 조명장치를 이용한 등명기.
- 제 10항에 있어서,
상기 등명기는,
등명기 본체 하부에 상기 레이저 조명장치를 구성하는 레이저 출력부를 구비하고,
상기 투명 커버가 형성된 등명기 본체 상부에 상기 레이저 조명장치의 확산모듈을 방사형으로 배치하는 것을 특징으로 하는 레이저 조명장치를 이용한 등명기.
- 제 11항에 있어서,
상기 등명기는,
수평방향으로 90°의 방사각을 갖는 4개의 레이저 조명장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 조명장치를 이용한 등명기.
- 제 11항에 있어서,
상기 등명기는,
수평방향으로 60°의 방사각을 갖는 6개의 레이저 조명장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 조명장치를 이용한 등명기.
- 제 11항에 있어서,
상기 등명기는,
상기 등명기 본체 상부에 방사형으로 배치되는 상기 레이저 조명장치의 확산모듈을 다층으로 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 조명장치를 이용한 등명기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150032958A KR101713999B1 (ko) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150032958A KR101713999B1 (ko) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | 등명기용 레이저 조명장치 및 이를 이용한 등명기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160109116A true KR20160109116A (ko) | 2016-09-21 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| KR20230076646A (ko) * | 2021-11-24 | 2023-05-31 | 국방과학연구소 | 라인 빔 스캐닝 기반의 광위상배열 라이다 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5314094B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2013-10-16 | シャープ株式会社 | 照明装置、前照灯および移動体 |
| KR101330696B1 (ko) * | 2012-01-30 | 2013-11-19 | 한국광기술원 | 다중 발산각을 갖는 엘이디 등부표 |
| KR20140132059A (ko) | 2013-05-07 | 2014-11-17 | 한국표준과학연구원 | 레이저를 광원으로 이용한 등명기 |
-
2015
- 2015-03-10 KR KR1020150032958A patent/KR101713999B1/ko active IP Right Grant
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