KR20160126235A - 광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치 - Google Patents

광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치 Download PDF

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KR20160126235A
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Abstract

본 발명은 발광소자에서 출력되는 빛의 조명 효율을 개선하고, 줌을 이용한 다양한 배광각과 초협각의 구현이 가능한 광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 적어도 하나 이상의 빛을 출력하는 광원부; 상기 광원부에서 출력되는 빛을 시준하는 콜리메이터 렌즈; 상기 광원부에서 출력되는 빛을 파장에 따라 반사 및 투과되도록 하는 빔 스플리터; 상기 빔 스플리터에서 반사 및 투과된 빛의 밝기를 균일하게 하는 플라이 아이 렌즈; 및 상기 플라이 아이 렌즈에서 출력되는 빛을 임의의 방향으로 집중시켜 출력되도록 하는 집광 렌즈를 포함한다. 따라서 본 발명은 발광소자에서 출력되는 빛의 조명 효율을 개선할 수 있고, 줌을 이용한 다양한 배광각과 초협각의 구현이 가능한 장점이 있다.

Description

광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치{LIGHT SOURCE MODULE AND STAGE LIGHTING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 발광소자에서 출력되는 빛의 조명 효율을 개선하고, 줌을 이용한 다양한 배광각과 초협각의 구현이 가능한 광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인물이나 사물 등을 더욱 강조하거나 무대 위의 특정 부분을 조명할 경우 강력한 스포트 라이트를 위하여 서치 라이트나 환경 조성용 조명등을 사용하고 있다.
그런데, 종래의 조명등은 일정한 각도의 기울기로 고정된 틀체에 설치되어 전방의 상황을 일률적으로 조명하기 때문에 이동 물체에 따른 조명 각도를 유동적으로 조절할 수 없다는 문제점이 있었다.
한국등록특허공보 등록번호 제10-0903937호(발명의 명칭: 무대 조명용 무빙 라이트)에는 1개 이상의 색상과 1개 이상의 문양을 가진 조명 빛을 외부로 조사할 수 있으면서, 상,하 수직 방향으로 회전할 수 있는 헤드부와, 상기 헤드부가 상,하 수직 방향으로 회전할 수 있도록 지지해 줌과 더불어 상기 헤드부와 함께 좌,우 수평 방향으로 회전할 수 있는 지지부, 및 외부로부터 입력된 제어 신호에 따라 상기 헤드부와 지지부를 상,하 수직 방향 또는 좌,우 수평 방향으로 회전시키고, 상기 헤드부로부터 조사되는 조명 빛의 색상과 문양을 다양하게 변화시킬 수 있는 베이스부로 이루어진 무대 조명용 무빙 라이트가 제안되었다.
최근에는 LED와 같은 발광소자를 이용한 무대 조명장치도 제안되고 있으나, 이러한 LED를 이용한 발광소자는 배광각이 120도 정도의 램버시안 방사특성이 있어서 좁은 협각을 제공하기 위해서는 배광각을 축소시켜야하는 문제점이 있다.
특히 무대 조명용 무빙 라이트에서 배광각이 3도 이내의 빔(Beam)을 형성하는 경우 레이저(Laser) 등을 이용하고 있지만, 안전 측면에서 위험한 상황이 발생하는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 등록번호 제10-0903937호(발명의 명칭: 무대 조명용 무빙 라이트)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 발광소자에서 출력되는 빛의 조명 효율을 개선하고, 줌을 이용한 다양한 배광각과 초협각의 구현이 가능한 광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 적어도 하나 이상의 빛을 출력하는 광원부; 상기 광원부에서 출력되는 빛을 시준하는 콜리메이터 렌즈; 상기 광원부에서 출력되는 빛을 파장에 따라 반사 및 투과되도록 하는 빔 스플리터; 상기 빔 스플리터에서 반사 및 투과된 빛의 밝기를 균일하게 하는 플라이 아이 렌즈; 및 상기 플라이 아이 렌즈에서 출력되는 빛을 임의의 방향으로 집중시켜 출력되도록 하는 집광 렌즈를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 콜리메이터 렌즈는 음의 굴절력을 갖는 제 1 콜리메이터 렌즈; 및 상기 제 1 콜리메이터 렌즈에서 출력되는 빛이 입사되고 음의 굴절력을 갖는 제 2 콜리메이터 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 빔 스플리터는 다이크로익 미러(Dichroic mirror)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 플라이 아이 렌즈는 제 1 플라이 아이 렌즈와 제 2 플라이 아이 렌즈를 일정 간격을 두고 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 플라이 아이 렌즈의 크기와 조명 영역의 크기 비율은 상기 플라이 아이 렌즈의 개별 렌즈의 초점 거리(f)와 집광렌즈의 초점거리(F)의 비율로 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 조명용 빛을 출력하는 광원 모듈; 및 상기 광원 모듈 측으로부터 빛이 투사되는 투사(透射)측(P)으로 배열되고, 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈부와, 상기 제 1 렌즈부에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈부와, 상기 제 2 렌즈부에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈부와, 상기 제 3 렌즈부에서 출력되는 빛이 입사되고, 양의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈부와, 상기 제 4 렌즈부에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 5 렌즈부를 구비한 렌즈 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 렌즈부는 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈; 양의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈; 및 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 렌즈부는 제 1 렌즈부와 제 3 렌즈부 사이에서 가이드부를 따라 이동하며 초점 거리가 가변되도록 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 4 렌즈부는 제 3 렌즈부와, 제 5 렌즈부 사이에서 상기 가이드부를 따라 이동하며 초점 거리가 가변되도록 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 렌즈부와 제 4 렌즈부는 동시에 이동하여 초점 거리가 가변되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 5 렌즈부는 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈; 및 음의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈를 포함하고, 상기 제 1 렌즈 및 제 2 렌즈 중 적어도 하나는 볼록면이 투사측(P)으로 향하는 음의 메니스커스 렌즈인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 1 내지 제 5 렌즈부는 구면 및 비구면 중 적어도 하나의 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 무대 조명 장치는 광원 모듈과 렌즈 모듈 사이에 설치되어 정형화된 크기로 빛을 통과시키는 차광부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 발광소자에서 출력되는 빛의 조명 효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 줌을 이용한 다양한 배광각과 초협각의 구현이 가능한 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 광원 모듈의 구조를 나타낸 단면도.
도 2 는 도 1에 따른 광원 모듈의 콜리메이터 렌즈를 나타낸 단면도.
도 3 은 도 1에 따른 광원 모듈의 플라이 아이 렌즈와 집광 렌즈의 관계를 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치를 나타낸 예시도.
도 5 는 도 4에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치의 렌즈 모듈을 나타낸 단면도.
도 6 은 도 4에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치의 광 경로를 나타낸 예시도.
도 7 은 도 4에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치의 줌 동작을 나타낸 예시도.
도 8 은 도 4에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치의 줌 동작을 나타낸 다른 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광원 모듈 및 이를 이용한 무대 조명 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(광원 모듈)
도 1은 본 발명에 따른 광원 모듈의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 광원 모듈의 콜리메이터 렌즈를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 1에 따른 광원 모듈의 플라이 아이 렌즈와 집광 렌즈의 관계를 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 광원 모듈(100)은 일측이 개구된 하우징(101)과, 광원부(110)와, 콜리메이터 렌즈(120)와, 빔 스플리터(130)와, 플라이 아이 렌즈(140)와, 집광 렌즈(150)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(101)은 내부에 수납공간이 형성되어 광원부(110)와, 콜리메이터 렌즈(120)와, 빔 스플리터(130)와, 플라이 아이 렌즈(140)와, 집광 렌즈(150)가 수납되도록 한다.
또한, 상기 하우징(101)의 일측에는 개구부가 형성되어 광원부(110)에서 발광된 빛이 출력되도록 한다.
상기 광원부(110)는 하우징(101)의 상부에 설치되는 제 1 광원부(110a)와, 상기 하우징(101)의 개구부와 대향된 측면에 설치되는 제 2 광원부(110b)와, 상기 하우징(101)의 하부에 설치되는 제 3 광원부(110c)를 포함하여 구성되고, 기판(111)에 적색, 녹색, 청색 및 백색 등 서로 다른 파장의 빛을 출력하는 LED 모듈(112)이 설치된다.
상기 제 1 광원부(110a)는 예를 들면 청색 파장의 빛을 출력하는 LED 모듈이 다수 설치되고, 제 2 광원부(110b)는 예를 들면, 녹색 파장의 빛을 출력하는 LED 모듈이 다수 설치되며, 제 3 광원부(110c)에는 예를 들면, 적색 파장의 빛을 출력하는 LED 모듈이 다수 설치되고, 제 1 내지 제 3 광원부(110a, 110b, 110c) 중 적어도 하나에는 백색의 빛을 출력하는 LED 모듈이 혼합하여 설치되며, 적절한 광량을 제공하기 위해 상기 적색, 녹색 및 청색 파장의 빛을 출력하는 LED 모듈은 각각 36개 이상 설치하고, 백색의 빛을 출력하는 LED 모듈은 40개 이상 설치하는 것이 바람직하다.
상기 콜리메이터 렌즈(120)는 광원부(110)에서 출력되는 빛을 시준하는 렌즈로서, 상기 광원부(110)의 출력단 전측에 설치되며, 상기 광원부(110)에서 ±90° 전방으로 출력되는 빛을 플라이 아이 렌즈(140)에 효율적으로 입사시키기 위해 조명영역과 입사각을 조절하여 출력되도록 하고, 제 1 콜리메이터 렌즈(121)와, 제 2 콜리메이터 렌즈(122)로 이루어진 2매의 렌즈로 구성되며, 발산각은 약 10° ~ 15°를 유지할 수 있도록 한다.
상기 제 1 콜리메이터 렌즈(121)는 음의 굴절력을 갖는 렌즈로서, 내열성이 강한 유리 재질의 소재로 이루어진다.
상기 제 2 콜리메이터 렌즈(122)는 상기 제 1 콜리메이터 렌즈(121)에서 출력되는 빛이 입사되고 음의 굴절력을 갖는 렌즈로서, 형상의 성형이 자유로운 플라스틱 합성수지재로 이루어진다.
또한, 상기 콜리메이터 렌즈(120)에 의한 조명영역의 면적은 광원부(110)의 면적과, 제 1 콜리메이터 렌즈(121)의 초점거리와, 제 2 콜리메이터 렌즈(122)의 초점 거리에 따라 결정할 수 있는데, 조명영역의 면적 : 광원부(110)의 면적 = 제 1 콜리메이터 렌즈(121)의 초점거리 : 제 2 콜리메이터 렌즈(122)의 초점 거리를 통해 결정할 수 있다.
또한, 상기 콜리메이터 렌즈(120)는 하기 표 1과 같은 설계 사양을 가질 수 있다.
구분 곡률(앞) 곡률(뒤) 두께 재질
제 1 콜리메이터 렌즈 8mm -8mm 2mm 유리
제 2 콜리메이터 렌즈 10mm -5mm 2.5mm PMMA
상기 빔 스플리터(130)는 광원부(110)에서 출력되는 빛이 파장에 따라 반사 및 투과되도록 하는 구성으로서, 제 1 내지 제 3 광원부(110a, 110b, 110c)에서 출력되는 빛의 광축이 만나는 지점에 설치되며, 바람직하게는 다이크로익 미러(Dichroic mirror)로 이루어진다.
상기 다이크로익 미러는 굴절률이 다른 물질의 많은 박층(薄層)으로 이루어지는 반사경으로, 어떤 색의 빛을 반사하고, 다른 색의 빛을 모두 투과시키며, 보통의 색 필터에 비해서 흡수에 의한 손실이 매우 적으며, 선택 반사하는 빛의 파장 범위를 재료의 두께나 구조에 의해 가감할 수 있다.
또한, 상기 다이크로익 미러는 자체의 손실로 인한 광량의 손실이 발생될 수 있지만, 에텐듀(Etendue)의 변화없이 광량을 증가시킬 수 있다.
상기 플라이 아이 렌즈(Fly Eye Lens:FEL, 140)는 하우징(101)의 개구부측에 설치되어 상기 빔 스플리터(130)에서 반사 및 투과된 빛의 밝기가 균일하게 출력되도록 하는 렌즈로서, 여러 개의 작은 셀 렌즈를 격자형상과 같이 2차원 배열한 렌즈로 이루어지며, 제 1 플라이 아이 렌즈(141)와, 제 2 플라이 아이 렌즈(142)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 및 제 2 플라이 아이 렌즈(141, 142)는 일측으로 곡면이 형성되고, 타측으로는 평면 또는 곡면이 형성되며, 상기 제 1 플라이 아이 렌즈(141)와 제 2 플라이 아이 렌즈(142)는 일정 간격을 두고 형성되고, 바람직하게는 상기 제 1 플라이 아이 렌즈(141)의 초점거리 위치에 제 2 플라이 아이 렌즈(142)가 위치되도록 한다.
즉 상기 플라이 아이 렌즈(140)에서 입사각은 tanθ = p/f (여기서 p는 셀 렌즈의 크기이고, f는 셀 렌즈의 초점거리)로서, 큰 각도로 입사하는 광선은 다른 셀 렌즈로 지나가서 사용할 수 없게 되므로 셀 렌즈의 초점거리(f)와 셀 렌즈 사이의 거리(d)를 일치시켜 설치함으로써, 제 2 플라이 아이 렌즈(142)가 초점거리를 변화시키지 않고 조명의 효율을 증가시킬 수 있으며, 사각에서 입사되는 광선이 조절되도록 한다.
또한, 상기 플라이 아이 렌즈(140)의 크기와 조명 영역의 크기 비율은 상기 플라이 아이 렌즈의 개별 셀 렌즈의 초점 거리(f)와 집광렌즈(150)의 초점거리(F)의 비율로 산출할 수 있는데, 셀 렌즈의 크기(p) : 조명 영역의 크기 = 셀 렌즈의 초점거리(f) : 집광렌즈의 초점거리(F)에 따라 결정할 수 있다.
상기 집광 렌즈(150)는 하우징(101)의 개구부에 설치되어 플라이 아이 렌즈(140)에서 출력되는 빛을 임의의 방향으로 집중시켜 출력되도록 한다.
상기 플라이 아이 렌즈(140)와, 집광 렌즈(150)는 하기 표 2와 같은 설계 사양을 가질 수 있다.
항목 제 1 플라이 아이 렌즈 제 2 플라이 아이 렌즈 집광렌즈
직경 5mm 5mm 89.95
곡률(앞면) 0 0 92.610
곡률(뒷면) 11.320 11.320 212.13
초점거리 22.933 22.933 126.74
재질 PMMA PMMA NSF4
(무대 조명 장치)
도 4는 본 발명에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치를 나타낸 예시도이고, 도 5는 도 4에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치의 렌즈 모듈을 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 4에 따른 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치의 광 경로를 나타낸 예시도이다.
도 1, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 무대 조명 장치는 광원 모듈(100)과, 렌즈 모듈(200)을 포함하여 구성된다.
상기 광원 모듈(100)은 무대 조명 장치의 조명용 빛을 출력하는 구성으로서, 일측이 개구된 하우징(101)과, 광원부(110)와, 콜리메이터 렌즈(120)와, 빔 스플리터(130)와, 플라이 아이 렌즈(140)와, 집광 렌즈(150)를 포함하여 이루어지고, 도 1 내지 도 3에 나타낸 광원 모듈(100)의 구성과 동일하게 이루어진다.
상기 렌즈 모듈(200)은 광원 모듈(100)의 일측에 설치되어 상기 광원 모듈(100)에서 출력되는 조명용 빛이 임의의 광 경로를 형성하며 투사(透射)되도록 하는 구성으로서, 렌즈 모듈 하우징(201)과, 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈부(210)와, 상기 제 1 렌즈부(210)에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈부(220)와, 상기 제 2 렌즈부(220)에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈부(230)와, 상기 제 3 렌즈부(230)에서 출력되는 빛이 입사되고, 양의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈부(240)와, 상기 제 4 렌즈부(240)에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 5 렌즈부(250)와, 차광부(260)와, 가이드부(270)를 포함하여 구성된다.
상기 렌즈 모듈 하우징(201)은 일측에 광원 모듈(100)이 설치되고, 타측에는 빛이 투사(透射)되는 개구부가 형성되며, 내부에는 중공을 형성하여 상기 제 1 내지 제 5 렌즈부(210, 220, 230, 240, 250)가 상기 광원 모듈(100) 측으로부터 빛이 투사되는 투사측(P)으로 순차적으로 배열되고, 차광부(260)와, 가이드부(270)가 설치되도록 한다.
상기 제 1 렌즈부(210)는 광원 모듈(100)에서 발산되는 각을 확보하기 위한 기능을 수행하는 렌즈로서, 음의 굴절력을 갖고, 제 2 렌즈부(220)까지 평행에 가깝게 접근하는 광로를 수렴하게 하는 기능을 수행한다.
상기 제 2 렌즈부(220)는 전체적으로 음의 굴절력을 갖고, 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈(221)와, 양의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈(222)와, 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈(223)를 포함하여 구성된다.
일반적으로 상면 입사각은 평행 또는 상향으로 포커싱이 이루어지는데 광원 모듈(100)의 발산각을 확보하려면 종래의 광학계보다 큰 결상면이 요구되어 광학계의 스케일 업(Scale up)이 발생되므로, 광학 전장(Total length)가 늘어나는 것을 방지하기 위해 빛의 이동경로가 직선이 아닌 제 1 렌즈(221), 제 2 렌즈(222) 및 제 3 렌즈(223)를 통해 돌아 나오는 곡선이 되도록 하며, AF(Auto Focus) 민감도를 확보하기 위해 상기 제 2 렌즈부(220)를 3매의 렌즈로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 렌즈부(220)는 제 1 렌즈부(210)와 제 3 렌즈부(230) 사이에서 렌즈 모듈 하우징(201)의 길이방향 즉 빛의 투사방향으로 설치된 가이드부(270)를 따라 이동하며 초점 거리가 가변되도록 설치되어 줌(Zoom) 기능을 수행한다.
상기 제 3 렌즈부(230)는 상기 제 2 렌즈부(220)에서 출력되는 빛이 입사되며, 음의 굴절력을 갖고, 광원 모듈(100)측으로 볼록한 형상의 렌즈로 이루어진다.
상기 제 4 렌즈부(240)는 상기 제 3 렌즈부(230)에서 출력되는 빛이 입사되며, 양의 굴절력을 갖고, 상기 제 3 렌즈부(230)와 제 5 렌즈부(250) 사이에서 상기 가이드부(270)를 따라 이동하며 초점 거리가 가변되도록 줌(Zoom) 기능을 수행한다.
또한, 상기 제 4 렌즈부(240)는 제 2 렌즈부(220)와 동시에 가이드부(270)를 따라 이동하며 초점 거리가 가변되는 줌 기능을 수행한다.
즉 상기 제 2 및 제 4 렌즈(220, 240)가 도 7에 나타낸 바와 같이, 도면상에서 좌측으로 이동하면 줌 기능을 통해 광 경로가 변경되어 예를 들면, 배광각이 9°인 광각의 빔이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 및 제 4 렌즈(220, 240)가 도 8에 나타낸 바와 같이, 도면상에서 우측으로 이동하면 줌 기능을 통해 광 경로가 변경되어 예를 들면, 배광각이 3°인 협각의 빔이 형성될 수 있다.
상기 제 5 렌즈부(250)는 전체적으로 음의 굴절력을 형성하여 제 4 렌즈부(240)에서 입사된 빛이 평행광으로 출력되게 하며, 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈(251)와, 음의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈(252)를 포함하여 구성된다.
상기 제 5 렌즈부(250)의 제 2 렌즈(252)는 볼록면이 투사측(P)으로 향하는 음의 메니스커스 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제 1 내지 제 5 렌즈부(210, 220, 230, 240, 250)는 구면 및 비구면 중 적어도 하나의 곡면으로 이루어진다.
상기 제 1 내지 제 5 렌즈부(210, 220, 230, 240, 250)에 설치된 렌즈 데이터는 광원 모듈측에서 투사방향으로 다음의 표 3과 같다.
Elem Glass Code efl(λ=600) Z-value Nd vd
G1 LAF2_HOYA 123.527 0.179 1.744001 44.90
G2 BACD16_HOYA 96.291 0.391 1.620409 60.35
G3 FDS90_HOYA -50.549 0.362 1.846663 23.78
G4 EFD4_HOYA 143.268 0.217 1.755200 27.53
G5 BSC7_HOYA 530.028 0.077 1.516798 64.20
G6 FDS90_HOYA -134.039 0.181 1.846663 23.78
G7 BSC7_HOYA 1440.340 0.066 1.516798 64.20
G8 BSC7_HOYA 492.031 0.198 1.516798 64.20
또한, 제 1 내지 제 5 렌즈부(210, 220, 230, 240, 250)에 설치된 렌즈의 표면 데이터는 도 6에 도시된 렌즈 표면의 순서에 따라 다음의 표 4와 같다.
RDY THI GLA
OBJ INFINITY 6000.000000
1 314.00000 29.400000 BSC7_HOYA
2 -1100.00000 3.000000
3 192.90000 28.600000 BSC7_HOYA
4 223.72000 167.000000
5 -217.8000 7.000000 FDS90_HOYA
6 217.8000 14.000000
STO INFINITY 1.000000
8 -934.00000 13.200000 BSC7_HOYA
9 -210.00000 150.154000
10 161.45000 17.500000 EFD4_HOYA
11 -298.22000 46.600000
12 -85.80600 10.900000 FDS90_HOYA
13 85.80600 20.000000
14 200.55300 35.000000 BACD16_HOYA
15 -72.87700 95.346000
16 81.07500 10.280000 LAF2_HOYA
17 543.60000 50.000000
IMG INFINITY 0.000000
상기 차광부(260)는 광원 모듈(100)과 렌즈 모듈(200) 사이에 설치되어 상기 광원 모듈(100)에서 출력되는 빛을 임의의 정형화된 크기의 빛으로 통과시켜 제 1 렌즈부(210)에 입사되도록 한다.
상기 가이드부(270)는 렌즈 모듈 하우징(201)의 길이방향을 따라 설치되어 제 2 렌즈부(220)와 제 4 렌즈부(240)가 수평방향으로 이동하며 줌 기능을 수행할 수 있도록 경로를 안내한다.
따라서 제 2 렌즈부와 제 4 렌즈부의 줌 기능을 이용하여 LED 모듈에서 출력되는 빛을 통한 다양한 배광각과 초협각의 구현이 가능하게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 광원 모듈 101 : 광원 모듈 하우징
110 : 광원부 110a : 제 1 광원부
110b : 제 2 광원부 110c : 제 3 광원부
111 : 기판 112 : LED 모듈
120 : 콜리메이터 렌즈 121 : 제 1 콜리메이터 렌즈
122 : 제 2 콜리메이터 렌즈 130 : 빔 스플리터
140 : 플라이 아이 렌즈 141 : 제 1 플라이 아이 렌즈
142 : 제 2 플라이 아이 렌즈 150 : 집광 렌즈
200 : 렌즈 모듈 201 : 렌즈 모듈 하우징
210 : 제 1 렌즈부 220 : 제 2 렌즈부
221 : 제 1 렌즈 222 : 제 2 렌즈
223 : 제 3 렌즈 230 : 제 3 렌즈부
240 : 제 4 렌즈부 250 : 제 5 렌즈부
251 : 제 1 렌즈 252 : 제 2 렌즈
260 : 차광부 270 : 가이드부

Claims (13)

  1. 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 적어도 하나 이상의 빛을 출력하는 광원부(110);
    상기 광원부(110)에서 출력되는 빛을 시준하는 콜리메이터 렌즈(120);
    상기 광원부(110)에서 출력되는 빛을 파장에 따라 반사 및 투과되도록 하는 빔 스플리터(130);
    상기 빔 스플리터(130)에서 반사 및 투과된 빛의 밝기를 균일하게 하는 플라이 아이 렌즈(140); 및
    상기 플라이 아이 렌즈(140)에서 출력되는 빛을 임의의 방향으로 집중시켜 출력되도록 하는 집광 렌즈(150)를 포함하는 광원 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 콜리메이터 렌즈(120)는 음의 굴절력을 갖는 제 1 콜리메이터 렌즈(121); 및
    상기 제 1 콜리메이터 렌즈(121)에서 출력되는 빛이 입사되고 음의 굴절력을 갖는 제 2 콜리메이터 렌즈(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터(130)는 다이크로익 미러(Dichroic mirror)인 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라이 아이 렌즈(140)는 제 1 플라이 아이 렌즈(141)와 제 2 플라이 아이 렌즈(142)를 일정 간격을 두고 형성한 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라이 아이 렌즈(140)의 크기와 조명 영역의 크기 비율은 상기 플라이 아이 렌즈의 개별 렌즈의 초점 거리(f)와 집광렌즈(150)의 초점거리(F)의 비율로 산출하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
  6. 조명용 빛을 출력하는 광원 모듈(100); 및
    상기 광원 모듈(100) 측으로부터 빛이 투사되는 투사(透射)측(P)으로 배열되고,
    음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈부(210)와, 상기 제 1 렌즈부(210)에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈부(220)와, 상기 제 2 렌즈부(220)에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈부(230)와, 상기 제 3 렌즈부(230)에서 출력되는 빛이 입사되고, 양의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈부(240)와, 상기 제 4 렌즈부(240)에서 출력되는 빛이 입사되고, 음의 굴절력을 갖는 제 5 렌즈부(250)를 구비한 렌즈 모듈(200)을 포함하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈부(220)는 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈(221);
    양의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈(222); 및
    음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈(223)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈부(220)는 제 1 렌즈부(210)와 제 3 렌즈부(230) 사이에서 가이드부(270)를 따라 이동하며 초점 거리가 가변되도록 설치한 것을 특징으로 하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 4 렌즈부(240)는 제 3 렌즈부(230)와, 제 5 렌즈부(250) 사이에서 상기 가이드부(270)를 따라 이동하며 초점 거리가 가변되도록 설치한 것을 특징으로 하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈부(220)와 제 4 렌즈부(240)는 동시에 이동하여 초점 거리가 가변되는 것을 특징으로 하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 5 렌즈부(250)는 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈(251); 및
    음의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈(252)를 포함하고,
    상기 제 1 렌즈(251) 및 제 2 렌즈(252) 중 적어도 하나는 볼록면이 투사측(P)으로 향하는 음의 메니스커스 렌즈인 것을 특징으로 하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 5 렌즈부(210, 220, 230, 240, 250)는 구면 및 비구면 중 적어도 하나의 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 무대 조명 장치는 광원 모듈(100)과 렌즈 모듈(200) 사이에 설치되어 정형화된 크기로 빛을 통과시키는 차광부(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈을 이용한 무대 조명 장치.
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