KR20210031225A

KR20210031225A - 경관 조명장치

Info

Publication number: KR20210031225A
Application number: KR1020190112935A
Authority: KR
Inventors: 박홍배
Original assignee: (주)휴먼라이텍
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-03-19
Also published as: KR102233363B1

Abstract

본 발명은 레이저다이오드에서 조사되는 빔이 안정적으로 조사되게 함은 물론, 사용수명을 연장할 수 있도록 한 경관 조명장치에 관한 것으로, 그 구성은, 레이저다이오드의 빔을 목적지로 조사하는 빔조사수단과, 상기 레이저다이오드에서 조사되는 빔을 굴절시켜 전방으로 조사되게 하는 빔 스플리터와, 레이저다이오드에서 조사되는 빔을 복수 개로 분할시키는 회전체와, 회전체를 지지하는 고정패널과, 케이스의 개방된 입구에 설치되는 뚜껑과, 레이저다이오드를 제어하는 제어부로 이루어진다.

Description

경관 조명장치{Scenery illuminator}

본 발명은 빨강, 초록, 파랑의 레이저다이오드를 이용하여 최종 목적지에 다양한 형태의 빔 상(像)을 연출할 수 있도록 함과 동시에 레이저다이오드를 냉각 또는 보열하며 보호하여 레이저다이오드에서 조사되는 빔이 안정적으로 조사되게 함은 물론, 사용수명을 연장할 수 있도록 한 경관 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 실내/외의 행사장에서 사용되는 경관 조명장치는 광원이 상대적으로 높은 위치에 설치되거나 지면에 설치되어 조명하는 구조를 가진다. 특히 행사장의 경우 광원을 점멸시키거나 분할하여 특정영역에 조사함으로써 관람자의 시선을 집중시키게 된다.

행사장에서는 주변의 음악 또는 행사분위기에 맞추어 조명을 점멸시키거나 색상을 변환시키게 되고, 이러한 조명장치로는 테크노 램프, 레이저빔, 무빙아트, 샤이카, 빔라이트 등이 이용된다.

상기의 조명장치 중, 레이저빔은 직선형, 원형, 사각형 등 다양한 형태로 분산하여 다른 조명과 같이 이용된다.

대한민국 실용신안 등록 제 20-0440157호에는 레이저빔을 이용한 노래방 조명기기가 개시되어 있고, 그 개시된 노래방 조명기기는 다수개의 모터와, 다수개의 레이저빔이 발진기에 따라 음향 및 노래 소리에 반응하여 적절한 분위기를 연출함과 동시에 단일의 기계로 다양한 패턴의 무늬가 음향 및 박자에 맞추어 실시간 디스플레이되는 구성을 가진다.

이러한 레이저 빔을 이용한 조명기기는 고정된 벽면이나 천장 바닥면에 조사되므로 입체감 있는 조명이 어렵다.

일본 특허 공개 제 2006-323006호에는 레이저 조명구 및 장식물이 개시되어 있으며, 일본 공개특허 제2000-294018호에는 기구조명장치가 개시되어 있다. 이 기구조명장치는 조사용 기구의 하부에 만곡 모양의 반사체가 설치되고, 지상의 광원을 반사체에 조사하여 일정 지역에 광을 조사하는 구조를 가진다.

이러한 기술적 구성을 가진 기구 조명장치는 행사장, 공연장 등과 같은 넓은 영역에는 빛을 조사할 수 있으나 반사체가 상대적으로 고정된 구조를 가지고 있으므로 생동감 있는 조명의 구현이 어렵다.

한편, 일본 공개 특허 제 2001-108907호에는 레이저 광원을 이용한 조명방법이 개시되어 있으며, 일본특허출원번호 제10-1992-356188호에는 가로수용 조명기구가 개시되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 조명기구들은 이벤트 또는 가로수 등에 광을 조사하여 조명할 수 있으나 이러한 조명은 동적인 효과를 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 상기의 문제점을 해소하고자 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 한국공개특허공보 제10-2011-0053810호의 경관조명을 위한 빔 스폿을 이용한 조명장치가 제공되어 있으며, 그 구성을 살펴보면 아래와 같다.

- 아래 -

적어도 하나의 레이저다이오드(32)를 포함하는 광원유닛(50)들이 설치되는 기판(32)을 구비한 빔발생모듈(30)과, 상기 빔발생모듈의 전면에 설치되어 상기 빔 발생모듈로부터 발생되는 빔을 분할하여 조사하기 위한 빔분할유니트(40)을 포함하는 헤드부(20)와,

헤드부(20)로부터 조사되어 분할된 광이 투사되는 것으로, 기류의 이동에 의해 흔들리며 헤드부(20)로부터 서로 다른 거리에 위치되는 다수개의 단위투사체(101)들을 구비하는 투사스크린(100)을 구비하고,

상기 각 단위투사체(101)는 서로 다른 색상으로 이루어지며, 단위투사체는 기류에 의해 흔들림을 활성화시키기 위하여 절개홈에 의해 분할된 것으로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 기술구성은, 레이저다이오드(32)들이 기판(32)에 설치된 상태에서 구동부(24)에 의해 회전되기 때문에 동일한 패턴의 상 형태가 계속적으로 회전하며 상을 연출하기 때문에 단조로움이 있고, 또 하절기에 레이저다이오드(32)들에서 발생하는 열을 냉각시키거나 동절기에 레이저다이오드(32)들을 보열하는 구성이 없어 빔이 안정적으로 조사되지 못하는 문제점과 레이저다이오드(32)들의 사용수명이 짧아지는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2011-0053810호 한국공개특허공보 제10-2005-0037459호 일본공개특허공보 제10- 2001-108907호

본 발명은 상기의 문제점을 해소하고자 발명한 것으로, 그 목적은,

첫째, 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파랑의 레이저다이오드를 고정 설치한 상태에서 최종 목적지로 빔이 조사되었을 때 그 최종 목적지에서 연출되는 빔의 상(像) 형태를 다양하게 변화시켜가며 연출할 수 있고,

둘째, 상기 빔이 조사되면서 발생하는 레이저다이오드의 열기를 방열시켜 냉각함과 동시에 동절기에 레이저다이오드의 온도가 너무 낮으면 보열하여 레이저다이오드의 빔이 안정적으로 조사되게 함과 동시에 사용수명을 연장할 수 있도록 한 경관 조명장치를 제공함에 있다.

일 측에 발열필름(310)이 설치되고, 내부 양측에 제1 및 제2레이저다이오드(320,330)가 각각 매립 설치되며, 전방에 브래킷(350)을 매개로 제3레이저다이오드(340)를 상기 제2레이저다이오드 쪽을 향하도록 설치하여 된 방열체(360)를 케이스(200)의 내부에 안착 고정시켜 된 빔조사수단(300);

상기 제3레이저다이오드의 전방 방열체상에 설치된 브래킷(410)에 45° 기울기를 갖도록 설치되어 상기 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 굴절시켜 전방으로 조사되게 함과 동시에 상기 제2레이저다이오드에서 조사되는 빔을 직선으로 투과시켜 전방으로 조사되게 하는 빔 스플리터(400);

상기 빔조사수단의 상부에 위치하는 모터(510)와 연결 설치되는 중앙기어(520)와, 그 중앙기어의 양측에 연결 설치되는 보조기어(530)와, 그 각 보조기어와 연결 설치되는 회전기어(541)가 설치되고 상부에 1차빔분할막(542)을 설치하여 된 빔가이드관(540)으로 이루어져 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 복수 개로 분할시키는 회전체(500);

상기 회전체를 지지하며 1차빔분할막(542)을 통과한 빔을 통과시키는 구멍(610)을 양측에 형성시켜 된 고정패널(600);

상기 케이스의 개방된 입구에 설치되어 상기 구멍(610)을 통과한 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 2차분할하는 2차빔분할막(710)을 설치하여 된 뚜껑(700);

상기 발열필름, 모터, 제1 내지 제3레이저다이오드로 전원을 공급 및 차단함과 동시에 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔의 상 연출을 리모컨을 이용하여 다양하게 표출 제어하는 제어부(800); 로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 경관 조명장치는, 상기 목적에서 설명한 바와 같이, 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파랑의 레이저다이오드를 고정 설치한 상태에서 최종 목적지로 빔이 조사되었을 때 그 최종 목적지에서 연출되는 빔의 상(像) 형태를 다양하게 변화시켜가며 연출하고, 또 상기 빔이 조사되면서 발생하는 레이저다이오드의 열기를 방열시켜 냉각함과 동시에 동절기에 레이저다이오드의 온도가 너무 낮으면 보열하여 레이저다이오드의 빔이 안정적으로 조사되게 함과 동시에 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 경관 조명장치 분해 사시도,
도 2는 종래의 경관 조명장치 사용상태를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 경관 조명장치 사시도,
도 4는 본 발명의 경관 조명장치 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 경관 조명장치 결합 단면도,
도 6은 본 발명의 경관 조명장치에서 빔조사수단 발췌 사시도,
도 7은 본 발명의 경관 조명장치에서 회전체 발췌 사시도,
도 8은 본 발명의 경관 조명장치에서 뚜껑 일부 절개 발췌 사시도,
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 경관 조명장치에서 연출되는 상의 실시 예를 나타낸 사진,
도 10은 본 발명의 경관 조명장치 제어 블록도.

본 발명은 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파랑의 레이저다이오드를 이용하여 최종 목적지에 다양한 형태의 빔 상을 연출할 수 있도록 함과 동시에 레이저다이오드를 냉각 또는 보열하며 보호하여 레이저다이오드에서 조사되는 빔이 안정적으로 조사되게 함은 물론, 사용수명을 연장할 수 있도록 한 경관 조명장치에 관한 것으로, 그 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.

- 아 래 -

본 발명의 경관 조명장치 구성은, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 내지 제3레이저다이오드(320,330,340)의 빔을 목적지로 조사하는 케이스(200) 내부에 설치되는 빔조사수단(300)과, 상기 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 굴절시켜 전방으로 조사되게 함과 동시에 상기 제2레이저다이오드에서 조사되는 빔을 직선으로 투과시켜 전방으로 조사되게 하는 빔 스플리터(400)와, 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 복수 개로 분할하는 회전체(500)와, 상기 회전체를 지지하는 고정패널(600)과, 상기 케이스의 개방된 입구에 설치되는 뚜껑(700)과, 상기 발열필름, 모터, 제1 내지 제3레이저다이오드로 전원을 공급 및 차단함과 동시에 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔의 상 연출을 리모컨을 이용하여 다양하게 표출 제어하는 제어부(800)로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 경관 조명장치 구성에서, 빔조사수단(300)의 실시 예 구성은, 도 6에 나타낸 바와 같이 일 측에 발열필름(310)이 설치되고, 내부 양측에 제1 및 제2레이저다이오드(320,330)가 각각 매립 설치되며, 전방에 브래킷(350)을 매개로 제3레이저다이오드(340)를 상기 제2레이저다이오드 쪽을 향하도록 설치하여 된 방열체(360)로 이루어지고, 그 방열체(360)는 전방이 개방된 케이스(200)의 내부에 안착 고정된다.

상기와 같이 방열체(360)에 상기 제1 및 제2레이저다이오드(320,330)를 각각 매립 설치하고, 상기 제3레이저다이오드(340)를 브래킷(350)을 매개로 고정설치하는 이유는, 빔이 조사되면서 발생하는 레이저다이오드(320,330,340)들의 열기를 방열시켜 레이저다이오드들의 데미지(damage)를 최소화함은 물론, 동절기에 레이저다이오드(320,330,340)들의 온도가 너무 낮으면 보열하여 레이저다이오드들의 빔이 안정적으로 조사되게 함과 동시에 사용 수명을 연장할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 레이저다이오드들은 열의 데미지에 의하여 수명이 단축됨은 물론, 온도가 너무 높거나 낮으면 빔의 조사가 안정적으로 이루어지지 못함으로 적정의 온도를 유지함이 바람직하다.

또 상기 레이저다이오드들은 동절기 즉 영하의 온도에서도 빔이 안정적으로 조사되지 못함으로 이를 예방하기 위하여 발열필름(310)을 가열하여 방열체(360)를 보열하고 그 보열온도가 레이저다이오드들에 전달되어 보호하도록 하였다.

또한, 상기 방열체(360)는, 방열 핀(361)을 복수 개 형성시켜 방열이 신속하고 효율적으로 이루어지도록 하였으며, 상기 방열체(360)의 전방 표면 양측에는 아래에서 설명되는 회전체(500)를 지지하기 위한 고정패널(600)이 설치되는 지지구(362)를 구비시켰다.

본 발명의 빔 스플리터(beam splitter : 광선의 일부는 반사하고, 다른 부분은 투과하는 반사경)(400)는, 도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 제3레이저다이오드(340)의 전방 방열체(360)상에 설치된 브래킷(410)에 45° 기울기를 갖도록 설치되어 상기 제3레이저다이오드(340)에서 조사되는 빔을 굴절시켜 전방으로 조사되게 함과 동시에 상기 제2레이저다이오드(330)에서 조사되는 빔을 직선으로 투과시켜 전방으로 조사시킨다.

상기와 같이 제2레이저다이오드(330)에서 조사되는 빔과 제3레이저다이오드(340)에서 조사되는 빔을 하나의 빔 스플리터(400)를 이용하여 조사되게 하는 이유는, 상기 제2 및 제3레이저다이오드(330,340)에서 조사되는 빔의 거리는 근접되게 하고, 그 제2 및 제3레이저다이오드(330,340)에서 조사되는 빔과 제1레이저다이오드(320)에서 조사되는 빔과의 거리는 멀리 떨어지게 하여 상기 제1 내지 제3레이저다이오드(320,330,340)에서 조사되어 목적지에 연출되는 상(像)간의 거리를 불규칙하게 함으로써 연출의 효과를 극대화하도록 하기 위함이다.

본 발명의 회전체(500)는, 도 4 및 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 빔조사수단(300)의 상부에 위치하는 모터(510)와 연결 설치되는 중앙기어(520)와, 그 중앙기어의 양측에 연결 설치되는 보조기어(530)와, 그 각 보조기어와 연결 설치되는 회전기어(541)가 설치되고 상부에 1차빔분할막(542)을 설치하여 된 빔가이드관(540)으로 이루어져 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 복수 개로 분할시며 회전한다.

상기와 같은 중앙기어(520), 보조기어(530), 빔가이드관(540)은, 보호케이스(550)에 수용되게 함으로서 그들을 보호하고, 또 상기 각 기어들어 이빨물림 되어 회전되면서 발생하는 소음발생을 최소화시킨다.

또 상기 빔가이드관(540)의 상부에 1차빔분할막(542)을 설치하는 이유는, 상기 상기 제1 내지 제3레이저다이오드(320,330,340)에서 조사되는 빔을 복수 개로 분할하여 최종 목적지에서 다수 개의 상으로 연출되도록 하기 위함이고, 상기 모터(510)와 연결 설치되는 중앙기어(520)의 양측에 보조기어(530)가 설치되고, 그 각 보조기에 회전기어(541)가 설치된 빔가이드관(540)을 설치하는 이유는, 상기 제1 내지 제3레이저다이오드(320,330,340)에서 조사되는 빔을 분할하는 양측의 1차빔분할막(542)을 동일방향으로 회전시키도록 하기 위함이다.

본 발명의 고정패널(600)은, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 회전체(500)의 구성인 보호케이스(550)를 지지 고정하기 위한 것으로, 양측에 구멍(610)이 형성되는데, 그 구멍은, 1차빔분할막(542)을 통과한 빔을 통과시키기 위함이고, 상기 고정패널(600)을 이용한 보호케이스(550)의 지지는, 도 4에 나타낸 바와 같이 보호케이스(550)의 양측을 고정패널(600)에 고정피스를 이용하여 고정하고, 또 지지구(362)의 상단과 보호케이스(550)를 고정피스를 이용하여 고정함으로써 회전체(500)가 안정적으로 고정 지지된다.

본 발명의 뚜껑(700)은, 상기 케이스(200)의 개방된 입구에 설치되어 상기 구멍(610)을 통과한 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 2차분할하며 통과하도록 2차빔분할막(710)을 설치하여 된 것으로 이루어진다.

상기 뚜껑(700)에 2차빔분할막(710)을 설치하는 이유는, 상기 1차빔분할막(542)에서 분할된 복수 개의 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 다시 한번 복수 개로 분할하여 최종 목적지에 연출되는 빔의 상(像)을 무수히 많이 표출되게 하기 위함이다.

본 발명의 제어부(800)는, 상기 발열필름(310), 모터(510), 제1 내지 제3레이저다이오드(320,330,340)로 전원을 공급 및 차단함과 동시에 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔의 상(像) 연출을 리모컨(R)을 이용하여 다양하게 표출 제어하는 구성으로써,

상기 상(像) 표출이 다양하게 이루어지는 일실시 예의 형태는, 도 9a 내지 도 9d에 나타낸 바와 같이 각각의 상이 분산되거나 모아 지면서 입력된 특정의 형상을 연출하거나 또는 상기의 상 형태들이 속도를 달리하여 연속 반복적으로 표출 되게 하거나 점별되게 하는 등 다양하게 변화시킬 수 있다.

상기 변화되며 연출되는 상의 형태는 리모컨(R)의 버튼 조작에 의해 이루어지고, 필요에 따라서는 상기 제1 내지 제3레이저다이오드(320,330,340)에서 조사되는 빔의 색상 중 어느 하나 또는 둘 이상의 빔 색상만이 표출되도록 리모컨(R)의 버튼 중 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 조작에 의해 이루어질 수 있으며, 상기의 제어 외에도 빔 표출시간을 리모컨(R)의 버튼 중 2h, 4h, 6h, 8h의 조작으로 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 커버(700)는, 2차빔분할막(710)이 설치된 부분을 제외한 나머지 부분은 빔이 투과하지 못하는 불투명으로 형성됨이 바람직하다.

또 상기 케이스(200)의 후방 일 측에는 상기 제1 내지 제3레이저다이오드(320,330,340)에서 조사되는 빔의 각도를 조절하기 위한 케이스의 각도를 조절하도록 관절부(220)를 갖는 고정구(210)가 설치되어 케이스(200)를 목적하는 곳에 견고하게 고정설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 케이스(200)의 내부에 온도측정센서가 설치되어 케이스 내부의 온도를 측정하여 그 측정결과 값에 따라 케이스(200)의 내부가 설정온도 이하이면 발열필름(310)을 이용하여 방열체(360)를 보열함으로써 제1 내지 제3레이저다이오드를 보호함은 물론, 방열체(360)가 설정온도 이상으로 가열되지 않도록 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 견과 조명장치는 상기 효과에서 설명한 바와 같이 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파랑의 레이저다이오드를 고정 설치한 상태에서 최종 목적지로 빔이 조사되었을 때 그 최종 목적지에서 연출되는 빔의 상(像) 형태를 다양하게 변화시켜가며 연출하고, 또 상기 빔이 조사되면서 발생하는 레이저다이오드의 열기를 방열시켜 냉각함과 동시에 동절기에 레이저다이오드의 온도가 너무 낮으면 보열하여 레이저다이오드의 빔이 안정적으로 조사되게 함과 동시에 사용수명을 연장할 수 있는 장점이 있는 것이다.

200 : 케이스 210 : 고정구
220 : 관절부 300 : 빔조사수단
310 : 발열필름 320,330,340 : 제1 내지 제3레이저다이오드
350 : 브래킷 360 : 방열체
400 : 빔 스플리터 410 : 브래킷
500 : 회전체 510 : 모터
520 : 중앙기어 530 : 보조기어
540 : 빔가이드관 541 : 회전기어
542 : 1차빔분할막 550 : 보호케이스
600 : 고정패널 610 : 구멍
700 : 뚜껑 710 : 2차빔분할막
800 : 제어부 R : 리모컨

Claims

일 측에 발열필름(310)이 설치되고, 내부 양측에 제1 및 제2레이저다이오드(320,330)가 각각 매립 설치되며, 전방에 브래킷(350)을 매개로 제3레이저다이오드(340)를 상기 제2레이저다이오드 쪽을 향하도록 설치하여 된 방열체(360)를 케이스(200)의 내부에 안착 고정시켜 된 빔조사수단(300);
상기 제3레이저다이오드의 전방 방열체상에 설치된 브래킷(410)에 45° 기울기를 갖도록 설치되어 상기 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 굴절시켜 전방으로 조사되게 함과 동시에 상기 제2레이저다이오드에서 조사되는 빔을 직선으로 투과시켜 전방으로 조사되게 하는 빔 스플리터(400);
상기 빔조사수단의 상부에 위치하는 모터(510)와 연결 설치되는 중앙기어(520)와, 그 중앙기어의 양측에 연결 설치되는 보조기어(530)와, 그 각 보조기어와 연결 설치되는 회전기어(541)가 설치되고 상부에 1차빔분할막(542)을 설치하여 된 빔가이드관(540)으로 이루어져 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 복수 개로 분할시키는 회전체(500);
상기 회전체를 지지하며 1차빔분할막(542)을 통과한 빔을 통과시키는 구멍(610)을 양측에 형성시켜 된 고정패널(600);
상기 케이스의 개방된 입구에 설치되어 상기 구멍(610)을 통과한 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔을 2차분할하는 2차빔분할막(710)을 설치하여 된 뚜껑(700);
상기 발열필름, 모터, 제1 내지 제3레이저다이오드로 전원을 공급 및 차단함과 동시에 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔의 상 연출을 리모컨을 이용하여 다양하게 표출 제어하는 제어부(800); 로 이루어진 것을 특징으로 하는 경관 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스(200)의 후방 일 측에는 상기 제1 내지 제3레이저다이오드에서 조사되는 빔의 각도를 조절하기 위한 케이스의 각도를 조절하도록 관절부(220)를 갖는 고정구(210)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 경관 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 커버(700)는, 상기 2차빔분할막이 설치된 부분을 제외한 나머지 부분은 빔이 투과하지 못하는 불투명으로 형성된 것을 특징으로 하는 경관 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 중앙기어, 보조기어, 빔가이드관은 보호케이스(550)에 수용되어 보호되도록 설치된 것을 특징으로 하는 경관 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스(200)의 내부에는 온도측정센서가 설치되어 케이스 내부의 온도를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 경관 조명장치.