KR20220037897A - 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북 - Google Patents

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Abstract

유연 발광섬유를 이용한 라이트 북에 관한 것으로, 유연 발광섬유를 각 책장과 커버, 책등 중에서 하나 이상에 적용해서 빛을 발광하는 유연 디스플레이, 상기 유연 디스플레이의 일측 끝단에 광을 조사하는 광원부 및 상기 광원부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 구성을 마련하여, 유연한 발광섬유를 책장이나 커버, 책등, 책갈피 등에 적용해서 다양한 문자나 도안, 그림 형상을 따라 발광하는 라이트 북을 제조할 수 있다.

Description

유연 발광섬유를 이용한 라이트 북{LIGHT BOOK USING FLEXIBE LIGHTING FIBER}
본 발명은 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 책장이나 커버, 책등에 유연한 발광섬유를 적용해서 다양한 형상으로 빛을 발광하는 라이트 북에 관한 것이다.
일반적으로, 어두운 곳을 환하게 비추어 특정의 작업을 용이하게 할 수 있도록 하거나, 특정 대상물에 빛을 조사해서 해당 대상물을 육안으로 용이하게 식별하고자 하는 경우, 각종 램프 등 다양한 형태의 조명장치를 이용한다.
이러한 조명장치에는 최근 성능이 비약적으로 개선되고 있는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 적용되고 있다.
최근에는 LED와 광섬유(Optical fiber)를 이용한 직물조명장치나 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
상기 광섬유는 중심부에 굴절율이 높은 코어를 배치하고, 바깥 부분에 굴절률이 상대적으로 낮은 클래딩을 배치해서 코어를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 한 광학적 섬유이다.
이러한 광섬유는 에너지 손실이 매우 적어 송수신하는 데이터의 손실률도 낮고, 외부의 영향을 거의 받지 않는다는 장점이 있다.
그리고 코어와 클래딩 모두 광투과성의 플라스틱 재료로 된 광섬유를 플라스틱 광섬유(POF-Plastic Optical Fiber)라고 하고, 유리를 재료로 하는 광섬유에 비해 유연성(flexible)이 우수하고, 진동이나 굽힘에 강하다.
예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 광섬유를 이용한 디스플레이 장치 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 광섬유를 이용해서 유연성을 극대화한 평면 발광체를 생성하는 방법이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는 플렉서블한 단위 광섬유를 소정 형상으로 배열 또는 직조하여 위장체용 광섬유 직물 디스플레이를 제조하고, 주변환경의 컬러와 조도에 따라 광섬유 직물 디스플레이의 컬러와 조도를 적응적으로 변경하는 능동형 시각 위장용 장치 구성이 기재되어 있다.
대한민국 특허 등록번호 10-1169226호(2012년 7월 31일 공고) 대한민국 특허 등록번호 10-1837405호(2018년 3월 12일 공고)
본 발명의 목적은 유연한 발광섬유가 적용된 직물을 이용해서 다양한 패턴이나 형상으로 빛을 발광하는 조명 기능을 갖는 책(이하 '라이트 북'이라 함), 즉 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 커버와 각 페이지에 적용된 광섬유의 손상 없이 제본 할 수 있는 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북은 유연 발광섬유를 각 책장과 커버, 책등 중에서 하나 이상에 적용해서 빛을 발광하는 유연 디스플레이, 상기 유연 디스플레이의 일측 끝단에 광을 조사하는 광원부 및 상기 광원부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북에 의하면, 유연한 발광섬유를 책장이나 커버, 책등, 책갈피 등에 적용해서 다양한 문자나 도안, 그림 형상을 따라 발광하는 라이트 북을 제조할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 다양한 형상으로 빛을 발광해서 일반적인 책자에 비해, 시각적인 효과를 이용해서 시인성과 심미감을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 책장의 제본시 광섬유와 겹쳐지거나 관통하지 않도록 제본 위치를 설정해서 제본함에 따라, 광섬유의 손상이나 파손을 미연에 예방할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 라이트 북의 블록 구성도,
도 3은 도 1에 도시된 라이트 북이 펼쳐진 상태를 예시한 도면,
도 4는 라이트 북의 하면도,
도 5는 책장에 광섬유를 적용한 유연 디스플레이를 예시한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 라이트 북의 블록 구성도이다.
이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유연 발광섬유(이하 '광섬유'라 약칭함)(21)를 각 책장(22)과 커버(23), 책등(23), 책갈피(또는 책끈)(24) 중에서 하나 이상에 적용해서 빛을 발광하는 유연 디스플레이(20), 유연 디스플레이(20)의 일측 끝단에 광을 조사하는 광원부(30) 및 광원부(30)의 구동을 제어하는 제어부(40)를 포함한다.
이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북(10)은 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부(50)를 더 포함할 수 있다.
라이트 북(10)은 복수의 책장(22)과 전체 책장(22)의 전측과 후측에 배치되는 한 쌍의 커버(23) 그리고 한 쌍의 커버(23)를 연결하는 책등(24)을 포함할 수 있다.
이와 함께, 라이트 북(10)은 책등(24)의 상측에 일단이 연결되고 사용자가 원하는 책장 사이에 배치되는 책갈피(25)를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 책장(22)과 커버(23), 책등(24) 및 책갈피(25)는 하나 이상이 광섬유(21)가 적용된 유연 디스플레이(20)로 구성될 수 있다.
유연 디스플레이(20)의 구성은 아래에서 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
광원부(30)와 제어부(40) 및 전원공급부(50)는 한 쌍의 커버(23)와 책등(24) 및 각 책장(22) 사이의 공간에 배치되어 외부로 드러나지 않도록 설치될 수 있다.
따라서 본 발명은 외부에서 전달되는 진동이나 충격으로부터 광원부와 제어부 및 전원공급부를 안전하게 보호해서 손상이나 파손을 방지할 수 있다.
광원부(30)는 단일 색상 또는 서로 다른 색상의 빛을 발광해서 유연 디스플레이(20)에 적용된 광섬유(21)의 일측 끝단으로 입사시키는 복수의 LED(31)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 복수의 LED(31)는 각각 제어부(40)의 제어신호에 따라 구동되어 점등 또는 점멸 동작해서 단일 색상 또는 서로 다른 색상의 빛을 발광할 수 있다.
여기서, 복수의 LED(31)는 책장(22), 커버(23), 책등(24), 책갈피(25) 등으로 구성되는 각 유연 디스플레이(20)에 대응되도록 개별적으로 마련될 수 있으나, 부품 수를 최소화하도록 전체 또는 일부 유연 디스플레이(20)에 대응되도록 마련되는 것이 바람직하다.
제어부(40)는 내부에 마련된 메모리(도면 미도시)에 저장된 구동 프로그램을 실행시켜 광원부(30)에 마련된 복수의 LED(31)를 전체 또는 선택적으로 구동하도록 제어할 수 있다.
전원공급부(50)는 각 장치에 전원을 공급하는 배터리(51)와 외부의 전원을 공급받아 배터리(51)를 충전하는 충전회로(52)를 포함할 수 있다.
다음, 도 3 내지 도 5를 참조하여 유연 디스플레이의 구성을 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 라이트 북이 펼쳐진 상태를 예시한 도면이고, 도 4는 라이트 북의 하면도이며, 도 5는 책장에 광섬유를 적용한 유연 디스플레이를 예시한 도면이다.
상기한 바와 같이, 본 실시 예에서 책장(22)과 커버(23), 책등(24) 및 책갈피(25) 중에서 하나 이상은 광섬유(21)가 적용되어 빛을 발광하는 발광 영역(L)을 포함하는 유연 디스플레이(20)로 구성된다.
이를 위해, 광섬유(21)는 각 유연 디스플레이(20)에 빛을 발광해서 미리 설정된 형상의 도안이나 그림, 문자를 조명하도록 배치된다.
본 실시 예에서 광섬유(21)는 석영을 주재료로 이용해서 제조되는 유리 광섬유(Glass Optical Fiber)와, 고순도 아크릴 중합체인 PMMA(Poly MethylMeth Acrylate)을 주재료로 이용해서 제조되는 플라스틱 광섬유로 구분될 수 있으며, 본 실시 예에서 광섬유사(21)는 상기한 유리 광섬유와 플라스틱 광섬유를 모두 포함한다.
다만, 플라스틱 광섬유가 유리 광섬유보다 우수한 유연성을 가짐에 따라, 유연성이 많이 필요로 하는 경우는 플라스틱 광섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명은 PMMA로 이루어진 코어와 특수 불소 폴리머(F-PMMA)로 만들어지는 얇은 클래드 층으로 구성되어 유연성이 우수한 유연 발광섬유를 종이를 제조하기 위한 원료와 혼용해서 유연 디스플레이(20)를 제조할 수 있다.
이러한 광섬유(21)는 클래드의 굴절률(reflective index)이 코어의 굴절률보다 낮기 때문에, 광섬유(21)의 한쪽 끝단을 통해 입사된 빛은 코어와 클래드의 접속면에서 전반사(total reflection)를 일으켜 코어를 통해서 광섬유(21)의 다른 끝단으로 나간다.
따라서 본 실시 예에서는 광섬유(21)의 클래드를 손상시켜 스크래치를 형성하고, 상기 스크래치를 통해 빛이 발산되도록 측면 발광이 가능한 광섬유(21)가 적용된다.
상기한 광섬유(21)에 스크래치를 형성하는 방법은 부식성 용액에 침지시켜 부식시키는 방법, 또는 미세 입자의 모래를 분사시켜 깎아내는 블라스팅 방법 등을 이용하며, 이는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
커버(23)나 책등(24)의 일측부에는 전원을 온,오프하는 전원 스위치(53)와 외부의 충전 케이블(도면 미도시)이 접속되는 충전포트(54)가 마련될 수 있다.
그리고 책장(22)은 도 5에 도시된 바와 같이, 미리 설정된 형상으로 배치된 상태에서 책장(22)을 제조하기 위한 원료를 광섬유(21) 주변에 공급해서 대략 사각판 형상의 유연 디스플레이(20)로 구성될 수 있다.
여기서, 책장(22)의 제조에 이용되는 원료는 펄프나 한지, 종자 섬유, 잎 섬유, 인피 섬유 등 다양한 재료가 이용될 수 있다.
이러한 각 책장(22)의 일측에는 광원부(30)에 마련되는 복수의 LED(31)가 배치되고, 각 책장(22)에 적용되는 광섬유(21)는 각 책장(22)의 일측, 즉 도 5에서 좌측으로 돌출되도록 연장 형성될 수 있다. 그래서 각 LED(31)에서 조사된 빛은 각 책장(22)의 일측으로 연장 형성된 각 광섬유(21)의 끝단에 입사될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 책장과 커버, 책등, 책갈피 등에 광섬유를 적용해서 유연 디스플레이를 구성해서 다양한 형상의 문자나 도안, 그림을 통해 빛을 발광해서 조명하는 라이트 북을 구현할 수 있다.
본 실시 예에서는 책장(22)의 구성만을 설명하였으나, 커버(23)와 책등(23)에도 동일하게 광섬유(21)를 적용해서 유연 디스플레이(20)로 구성할 수 있다.
그리고 책갈피(25)는 일반적인 섬유사와 광섬유(21)를 혼용해서 직조하여 유연 디스플레이(20)로 구성할 수도 있다.
한편, 책장(22)은 제조시 2페이지에 해당하는 마련되고, 복수의 책장을 서로 겹친 상태에서 중앙부를 접어 복수 쌍의 페이지를 한 번에 구성할 수 있다.
한 쌍의 커버(23)는 각 책장(22)의 크기보다 넓은 면적으로 형성되고, 책장(22)의 전면과 후면을 전체적으로 차폐할 수 있다.
이와 같이, 각 책장과 커버, 책등에 광섬유를 적용해서 유연 디스플레이를 구성함에 따라, 라이트 북의 제본시 제본사는 도 5에 도시된 바와 같이 광섬유와 겹쳐지거나 관통하지 않도록 제본되는 위치가 설정될 수 있다.
여기서, 책장의 일측, 도 5에서 보았을 때 좌측에는 제본사를 이용해서 제본하기 위해, 광섬유와의 간섭을 회피 가능한 위치에 제본 위치가 표시되거나 타공될 수 있다.
다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북의 결합관계 및 작동방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 작업자는 광섬유(21)를 발광하고자 하는 형상에 따라 배치한 후, 광섬유(21) 주변에 원료를 공급해서 책장(22)이나 커버(23), 책등(24)으로 이용될 유연 디스플레이(20)를 제조한다.
물론, 작업자는 광섬유(21)와 일반적인 섬유사를 혼용해서 책갈피(25)를 유연 디스플레이(20)로 제조할 수도 있다.
이와 같은 과정을 통해 제조된 복수의 책장(22)을 겹친 상태에서 중앙부를 접는 과정을 반복해서 다수의 책장(22)을 적층한 후, 책장(22)의 일측에 광섬유(21)와의 손상을 방지하도록, 제본사를 재봉할 위치를 표시하거나 타공한다.
그리고 표시 또는 타공된 재봉 위치를 따라 제본사(26)를 재봉해서 전체 책장(22)을 제본한다.
제본된 책장(22)에서 일측으로 연장된 각 광섬유(21)의 일단에 복수의 LED(31)를 포함하는 광원부(30)와 제어부(40), 전원공급부(50)를 배치하고, 전기적으로 연결한다.
이어서, 제본된 책장(22)의 전면과 후면에 각각 책등(24)으로 연결된 한 쌍의 커버(23)를 배치하고, 책장(22)과 책등(24), 커버(23)를 접착제를 이용하거나 재봉 방식으로 서로 결합한다.
따라서 광원부(30)와 제어부(40) 및 전원공급부(50)는 책장(22)과 책등(23), 커버(24)의 사이 공간에 설치되고, 외부에서 전달되는 진동이나 충격으로부터 안전하게 보호될 수 있다.
이와 같은 과정을 통해, 라이트 북(10)의 조립 과정이 완료되면, 사용자는 커버(23)나 책등(24)의 일측에 마련된 충전 포트(54)에 충전 케이블을 접속해서 배터리(51)를 충전할 수 있다.
그래서 커버(23)나 책등(24)의 일측에 마련된 전원 스위치(53)가 온 조작되면, 광원부(30)에 마련된 각 LED(31)는 제어부(50)의 제어신호에 따라 단일 색상이나 서로 다른 색상의 빛을 조사하도록 점등 또는 점멸 동작한다.
따라서 각 책장(22)이나 커버(23), 책등(24), 책갈피(25) 등에 마련된 유연 디스플레이(20)의 발광영역(L)은 광섬유(21)의 측면에 형성된 스크래치를 통해 빛을 투과시켜 다양한 문자나 도안, 그림 형상으로 발광할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 유연한 발광섬유를 책장이나 커버, 책등, 책갈피 등에 적용해서 다양한 문자나 도안, 그림 형상을 따라 발광하는 라이트 북을 제조할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 다양한 형상으로 빛을 발광해서 일반적인 책자에 비해, 시각적인 효과를 이용해서 시인성과 심미감을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 책장의 제본시 광섬유와 겹쳐지거나 관통하지 않도록 제본 위치를 설정해서 제본함에 따라, 광섬유의 손상이나 파손을 미연에 예방할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 유연한 발광섬유를 책장이나 커버, 책등, 책갈피 등에 적용해서 다양한 문자나 도안, 그림 형상을 따라 발광하는 라이트 북 기술에 적용된다.
10: 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북
20: 유연 디스플레이
21: 광섬유 22: 책장
23: 커버 24: 책등
25: 책갈피 26: 제본사
30: 광원부 31: LED
40: 제어부
50: 전원공급부 51: 배터리
52: 충전회로 53: 스위치
54: 충전단자
L: 발광영역

Claims (6)

  1. 유연 발광섬유를 각 책장과 커버, 책등 중에서 하나 이상에 적용해서 빛을 발광하는 유연 디스플레이,
    상기 유연 디스플레이의 일측 끝단에 광을 조사하는 광원부 및
    상기 광원부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 단일 색상 또는 서로 다른 색상의 빛을 발광해서 상기 유연 디스플레이에 적용된 광섬유의 일측 끝단으로 입사시키는 복수의 LED를 포함하고,
    상기 복수의 LED는 상기 제어부의 제어신호에 따라 구동되어 점등 또는 점멸 동작해서 단일 색상 또는 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 라이트 북에 마련된 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하고,
    상기 전원공급부는 각 장치에 전원을 공급하는 배터리와
    외부의 전원을 공급받아 상기 배터리를 충전하는 충전회로를 포함하며,
    상기 커버나 책등의 일측에는 전원을 온, 오프하는 전원 스위치와
    외부의 충전 케이블이 접속되는 충전포트가 마련되는 것을 특징으로 하는 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광섬유는 상기 책장에 적용되는 경우, 상기 책장의 일측으로 돌출되도록 연장 형성되고,
    상기 책장에는 제본시 상기 광섬유와의 간섭을 회피하도록, 제본사가 제본되는 위치가 표시 또는 타공되는 것을 특징으로 하는 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유연 디스플레이는 발광하고자 하는 발광 영역에 상기 광섬유를 배치한 후, 종이를 제조하는 원료를 상기 광섬유 주변에 공급해서 제조되는 것을 특징으로 하는 발광섬유를 이용한 라이트 북.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유연 디스플레이는 상기 광섬유와 섬유사를 혼용해서 직조되는 책갈피를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 발광섬유를 이용한 라이트 북.
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