KR20230050151A - 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치 - Google Patents
레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)을 통하여 상하방향 및 좌우방향으로 일정 길이를 가지는 스크린(screen, S)을 제공하는 스크린제공수단(100)과; 상기 스크린제공수단(100)을 향하는 위치에 설치되고, 고정체(210) 및 회전체(220)로 구성된 바디(body, 200)와; 상기 바디(200)의 회전체(220)를 좌우 방향으로 회전시키도록 상기 바디에 결합된 바디회전수단(300)과; 상기 바디(200)의 회전체(220)에 설치되고, RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 각각 하늘 방향으로 출력하는 레이저조명수단(400)과; 상기 레이저조명수단(400)을 상하 방향으로 회전시키도록 상기 바디의 회전체(220)에 결합된 조명회전수단(500)과; 상기 레이저조명수단(400)을 통해 출력된 레이저광을 확산시켜 상기 스크린제공수단(100)을 통해 제공된 스크린(S)에 Red-Green-Blue) 색상을 갖는 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 상기 레이저조명수단(400)의 전방에 설치되는 광확산수단(600)과; 상기 바디(200)에 설치되고, 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF 상태를 감지하는 작동감지센서(710)와, 야간을 감지하는 야간감지센서(720)를 각각 구비하는 감지수단(700)과; 상기 바디(200)에 설치되고, 상기 감지수단(700) 각각의 감지값에 따라 야간에 상기 스크린제공수단(100)이 ON 상태인 경우 상기 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500)을 작동시켜 스크린에 오로라 형상이 디스플레이되도록 제어하며, 원격지의 관제센터(900)와 통신하도록 통신모듈(801) 및 전원을 공급하는 전원공급부(802)가 각각 구비된 아두이노(Arduino, 800)와; 상기 바디(200)의 원격지에 위치하고, 상기 스크린제공수단(100) 및 바디(200)에 결합된 구성수단의 원격조작 및 모니터링이 가능하도록 상기 아두이노(800)와 통신하는 관제용 컴퓨터(910)가 설치된 관제센터(900)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 레이저광을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 스크린제공수단에 의해 제공된 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)의 스크린(screen)에 출력시키되, 상기 레이저광 각각을 일정범위 내에서 상하 좌우로 반복적으로 회전시키면서 스크린에 잔상을 만들어 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광(light)이나 영상(image), 동영상(video)을 디스플레이(display)하기 위한 스크린으로 폭이 넓은 흰색의 천이 사용되는데 이러한 천 스크린은 별도의 지지대를 구비해야하므로 설치 장소의 제약이 있고, 그 크기가 클수록 설치가 불편하며, 설치시 찢어지거나 긁힘 등의 발생으로 천의 일부가 손상될 경우 디스플레이되는 광 또는 영상의 품질이 떨어서 천의 전체를 새것으로 교환해야하는 문제점이 있다.
이러한 천 스크린의 문제점을 해결하기 위하여 야외에서 설치가 가능하도록 물을 얇을 막 형태로 낙하시키거나 상방으로 분사시켜 스크린을 형성하는 물 스크린(water screen) 및 인공적으로 안개를 발생시켜 스크린을 형성하는 안개 스크린(fog screen)이 야외 시설에 설치되고 있다.
예를 들어, 본 발명의 출원인에 의해 출원 및 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-0614592호(2006. 08. 14)에는 워터스크린을 이용한 영상 출력 장치 및 대한민국 등록특허공보 제10-0807740호(2008. 02. 20)에는 안개 스크린장치가 각각 제안된 바 있다(도 1의 (가) 및 (나) 참조).
그러나, 상기 제안된 기술들은 물 또는 안개를 통하여 스크린을 형성함으로 인하여 스크린면이 균일하지 못하기 때문에 선명함을 요구하는 영상(image) 및 동영상(video)을 디스플레이하는데에는 한계가 있어 단순히 광을 출력하는데 그치고 있다.
한편, 광(light)을 공급하는 광원(light source)의 하나로서 레이저 광원은 기본적으로 코히어런스(coherence)가 매우 우수한 광원으로서, 파장이 일정하고 한 가지 색을 띠며, 발산각이 작기 때문에 먼곳으로 보낼 수 있는 장점을 가지고, 주로 실내외 설치된 무대의 특수조명을 연출하는데 사용되고 있다.
또한, 이러한 레이저 광원의 특성을 이용하여 대한민국 등록특허공보 제10-0359134호(2020. 10. 18)에는 레이저 빔과 구름을 이용한 광고 방법이 제안된 바 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 레이저 빔을 창공의 구름에 주사하여 구름을 구성하는 수증기 입자에 의하여 광고 내용의 영상이 창공에 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다(도 2 참조).
하지만, 레이저 광원은 작은 발산각 때문에 광에너지가 작은 면적에 집중되고, LED와 같은 다른 광원에 비해 먼곳으로 보낼 수 있지만 최소 수 킬로미터(km)에 달하는 창공에 광고영상을 형성하는데에는 광의 전달성 및 시인성이 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 스크린제공수단에 의해 제공된 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)의 스크린(screen)에 출력시키되, 상기 레이저광 각각을 일정범위 내에서 상하 좌우로 반복적으로 회전시키면서 스크린에 잔상을 만들어 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)을 통하여 상하방향 및 좌우방향으로 일정 길이를 가지는 스크린(screen, S)을 제공하는 스크린제공수단(100)과; 상기 스크린제공수단(100)을 향하는 위치에 설치되고, 고정체(210) 및 회전체(220)로 구성된 바디(body, 200)와; 상기 바디(200)의 회전체(220)를 좌우 방향으로 회전시키도록 상기 바디에 결합된 바디회전수단(300)과; 상기 바디(200)의 회전체(220)에 설치되고, RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 각각 하늘 방향으로 출력하는 레이저조명수단(400)과; 상기 레이저조명수단(400)을 상하 방향으로 회전시키도록 상기 바디의 회전체(220)에 결합된 조명회전수단(500)과; 상기 레이저조명수단(400)을 통해 출력된 레이저광을 확산시켜 상기 스크린제공수단(100)을 통해 제공된 스크린(S)에 Red-Green-Blue) 색상을 갖는 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 상기 레이저조명수단(400)의 전방에 설치되는 광확산수단(600)과; 상기 바디(200)에 설치되고, 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF 상태를 감지하는 작동감지센서(710)와, 야간을 감지하는 야간감지센서(720)를 각각 구비하는 감지수단(700)과; 상기 바디(200)에 설치되고, 상기 감지수단(700) 각각의 감지값에 따라 야간에 상기 스크린제공수단(100)이 ON 상태인 경우 상기 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500)을 작동시켜 스크린에 오로라 형상이 디스플레이되도록 제어하며, 원격지의 관제센터(900)와 통신하도록 통신모듈(801) 및 전원을 공급하는 전원공급부(802)가 각각 구비된 아두이노(Arduino, 800)와; 상기 바디(200)의 원격지에 위치하고, 상기 스크린제공수단(100) 및 바디(200)에 결합된 구성수단의 원격조작 및 모니터링이 가능하도록 상기 아두이노(800)와 통신하는 관제용 컴퓨터(910)가 설치된 관제센터(900)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 상기 스크린제공수단(100)은, 상방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 인공적인 안개 또는 물을 하방으로 분사하는 하방분사부(110)와, 상기 하방분사부(110)의 하방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 분사된 인공적인 안개 또는 물을 흡입하는 흡입부(120)와, 상기 하방분사부(110) 및 흡입부(120)의 사이에 설치되고, 인공적인 안개 또는 물을 상기 하방분사부(110)에 공급하는 공급부(130)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스크린제공수단(100)은, 하방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 인공적인 안개 또는 물을 상방으로 분사하는 상방분사부(140)와, 인공적인 안개 또는 물을 상기 상방분사부(140)에 공급하도록 상기 상방분사부(140)에 연결되어 설치된 공급부(150)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디회전수단(300)은, 상기 바디(200)의 고정체(210)에 고정 결합된 바디회전모터(310)와, 일측은 상기 바디회전모터(310)의 출력축에 결합되고, 타측은 상기 회전체(220)에 결합된 바디감속기어(320)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저조명수단(400)은, 적색(Red)의 레이저광을 출력하는 제1 레이저광출력기(410)와, 녹색(Green)의 레이저광을 출력하는 제2 레이저광출력기(420)와, 파란색(Blue)의 레이저광을 출력하는 제3 레이저광출력기(430)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 레이저광출력기(410), 제2 레이저광출력기(420) 및 제3 레이저광출력기(430) 각각은, 다수개의 레이저광이 출력되도록 다수개의 레이저광출력기가 그룹 타입(group type)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조명회전수단(500)은, 상기 바디(200)의 회전체(220)에 고정 결합된 조명회전모터(510)와, 일측은 상기 조명회전모터(510)의 출력축에 결합되고, 타측은 상기 레이저조명수단(400)에 결합된 조명감속기어(520)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광확산수단(600)은, 빛을 확산시키는 산광기(diffuser)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지수단(700)의 야간감지센서(720)는, 빛을 감지하는 광센서(Photo sensor) 또는 기설정된 시각을 감지하는 타이머(Timer) 중에서 어느 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 아두이노(Arduino, 800)는, 상기 관제센터의 관제용 컴퓨터(910)를 통하여 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF를 원격조작하는 스크린조작모드(810)와, 상기 야간감지센서(720)의 감지값에 따라 야간(night)을 감지하는 야간감지모드(820)와, 상기 야간감지모드(820)를 수행 중에 상기 작동감지센서(710)의 감지값에 따라 상기 스크린제공수단(100)의 ON 상태를 감지한 경우 상기 레이저조명수단(400)을 동작시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 출력되는 스크린감지모드(830)와, 상기 스크린감지모드(730)를 수행 중에 상기 조명회전수단(500)을 통해 상기 레이저조명수단(300)을 일정 범위 내에서 상하 방향으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 상하 방향으로 이동하며 안개에 상하 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하고, 레이저광이 상방 및 하방으로 순차적으로 이동한 다음 원위치 복귀하는 과정이 1 사이클(cycle)로 설정되는 상하잔상모드(840)와, 상기 상하잔상모드(840)가 기설정된 사이클 횟수만큼 수행된 다음 상기 바디회전수단(300)을 통해 상기 바디(200)의 회전체(220)를 기설정된 각도만큼 시계방향(CW)으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 시계방향으로 이동하며 안개에 좌우 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하는 CW잔상모드(850)와, 상기 CW잔상모드(850)가 기설정된 횟수만큼 수행된 다음 상기 CW잔상모드(850)를 정지시키고, 상기 바디회전수단(300)을 통해 상기 바디(200)의 회전체(220)를 기설정된 각도만큼 반시계방향(CW)으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 반시계방향으로 이동하며 안개에 좌우 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하는 CCW잔상모드(860)와, 상기 CCW잔상모드(860)가 기설정된 횟수만큼 수행된 다음 상기 CW잔상모드(850)가 다시 수행되는 잔상반복모드(870)와, 상기 작동감지센서(710)의 감지값에 따라 스크린제공수단(100)이 OFF 상태이거나 상기 야간감지센서(720)의 감지값에 따라 주간(day)을 감지한 경우 상기 바디회전수단(300) 및 조명회전수단(500)의 동작으로 바디(200)의 회전체(220) 및 레이저조명수단(400)의 방향이 원위치로 복귀한 다음 OFF 동작되고, 상기 레이저조명수단(400)이 OFF 동작되는 대기모드(880)가 각각 사전에 프로그래밍(programming) 되어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 야간감지모드(820)는, 야간(night)을 감지한 경우 상기 스크린제공수단(100)이 자동으로 ON 상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관제센터(900)의 관제용 컴퓨터(910)는, 상기 아두이노(800)의 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880) 각각의 수행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모드별 설정값의 등록 및 수정이 가능하며, 상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500) 각각의 원격 수동조작이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관제센터(900)는, 스마트폰(920)을 더 포함하고, 상기 스마트폰(920)은, 기설치된 애플리케이션(Application)을 통하여 상기 아두이노(800) 및 관제용 컴퓨터(910)와 통신하면서 상기 아두이노(800)의 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880) 각각의 수행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모드별 설정값의 등록 및 수정이 가능하며, 상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500) 각각의 원격 수동조작이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디(body, 200)는, 상기 스크린제공수단(100)을 통해 제공되는 스크린의 좌우방향 길이에 따라 다수개가 설치되고, 상기 관제센터(900)에서 일괄적으로 관리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스크린제공수단(100) 또는 바디(200)에 결합되고, 음향신호가 출력되는 음향출력수단(1000)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치는,
RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 스크린제공수단에 의해 제공된 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)의 스크린(screen)에 출력시키되, 상기 레이저광 각각을 일정범위 내에서 상하 좌우로 반복적으로 회전시키면서 스크린에 잔상을 만들어 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 하고, 감지수단 및 아두이노(Arduino)에 의하여 자동으로 레이저광이 출력되도록 제어하며, 원격지의 관제센터에서 원격조작 및 모니터링이 가능하도록 한 효과가 있다.
도 1의 (가)는 종래 기술에 따른 워터 스크린장치를 도시한 도면이고, (나)는 종래 기술에 따른 안개 스크린장치를 도시한 도면
도 2는 종래 기술에 따른 레이저 빔과 구름을 이용한 광고 방법을 도시한 도면
도 3는 본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 도 3의 실시예 중 개략적으로 나타낸 스크린제공수단의 일 실시예를 도시한 도면
도 5는 도 3의 실시예 중 개략적으로 나타낸 스크린제공수단의 다른 실시예를 도시한 도면
도 6 도 3의 실시예 중 바디를 확대하여 도시한 도면
도 7은 도 6의 실시예 중 바디의 내부가 보이도록 단면을 도시하고, 바디의 회전체 및 조명회전수단의 회전 방향을 화살표로 표시하여 도시한 도면
도 8은 도 6의 실시예 중 레이저조명수단과 광확산수단을 분리하여 도시한 도면
도 9는 본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치의 아두이노 및 이와 연계된 구성을 세부적으로 나타낸 블럭도
도 2는 종래 기술에 따른 레이저 빔과 구름을 이용한 광고 방법을 도시한 도면
도 3는 본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치의 일 실시예에 대한 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 도 3의 실시예 중 개략적으로 나타낸 스크린제공수단의 일 실시예를 도시한 도면
도 5는 도 3의 실시예 중 개략적으로 나타낸 스크린제공수단의 다른 실시예를 도시한 도면
도 6 도 3의 실시예 중 바디를 확대하여 도시한 도면
도 7은 도 6의 실시예 중 바디의 내부가 보이도록 단면을 도시하고, 바디의 회전체 및 조명회전수단의 회전 방향을 화살표로 표시하여 도시한 도면
도 8은 도 6의 실시예 중 레이저조명수단과 광확산수단을 분리하여 도시한 도면
도 9는 본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치의 아두이노 및 이와 연계된 구성을 세부적으로 나타낸 블럭도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치의 일 실시예는 도 3 내지 9에 도시된 바와 같이 스크린제공수단(100), 바디(body, 200), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400), 조명회전수단(500), 광확산수단(600), 감지수단(700), 아두이노(Arduino, 800) 및 관제센터(900)를 포함하여 이루어지고, 음향출력수단(1000)을 더 포함할 수 있다.
스크린제공수단(100)은 도 3 내지 4 및 9에 도시된 바와 같이 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)을 통하여 상하방향 및 좌우방향으로 일정 길이를 가지는 스크린(screen, S)을 제공하는 수단으로서, 후술할 레이저조명수단(400), 조명회전수단(500) 및 광확산수단(600)을 통하여 오로라 형상이 디스플레이되는 스크린을 제공한다.
구체적으로, 상기 스크린제공수단(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 일 실시예로서 하방분사부(110), 흡입부(120) 및 공급부(130)를 포함한다.
상기 하방분사부(110)는 지면 또는 구조물로부터 상방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 인공적인 안개 또는 물을 하방으로 분사하는 수단이다. 여기서, 인공적인 안개를 분사할 경우에는 후술할 공급부(130)로부터 공급받은 고압을 물을 안개로 형태로 분사하는 안개 노즐이 포함되고, 물을 분사할 경우에는 후술할 공급부(130)로부터 공급받은 고압을 물을 분사하는 고압 노즐이 포함될 수 있다.
또한, 상기 흡입부(120)는 상기 하방분사부(110)의 하방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 분사된 인공적인 안개 또는 물을 흡입하는 수단으로서, 인공적인 안개의 경우에는 흡입 및 재사용이 용이하도록 흡입팬 및 저장수조가 포함될 수 있고, 물의 경우에는 재사용이 용이하도록 저장수조가 포함될 수 있다.
다시 말해서, 상기 하방분사부(110) 및 흡입부(120) 사이에 인공적인 안개 또는 물을 통하여 스크린을 제공하는 것으로써, 하방분사부(110) 및 흡입부(120) 간의 높이와, 다수개의 하방분사부의 좌우 길이에 따라 상하방향 및 좌우방향으로 일정 길이를 가지는 스크린을 제공할 수 있다.
또한, 상기 공급부(130)는 상기 하방분사부(110) 및 흡입부(120)의 사이에 설치되고, 인공적인 안개 또는 물을 상기 하방분사부(110)에 공급하는 수단으로서, 고압의 물이 공급될 수 있도록 펌프가 포함될 수 있다.
또한, 상기 스크린제공수단(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 다른 실시예로서 상방분사부(140) 및 공급부(150)를 포함한다.
상기 상방분사부(140)는 지면과 구조물의 바닥면을 포함하는 하방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 인공적인 안개 또는 물을 상방으로 분사하는 수단이다. 여기서, 인공적인 안개를 분사할 경우에는 후술할 공급부(150)로부터 공급받은 고압을 물을 안개로 형태로 분사하는 안개 노즐이 포함되고, 물을 분사할 경우에는 후술할 공급부(150)로부터 공급받은 고압을 물을 분사하는 고압 노즐이 포함될 수 있다.
또한, 공급부(150)는 인공적인 안개 또는 물을 상기 상방분사부(140)에 공급하도록 상기 상방분사부(140)에 연결되어 설치되고, 고압의 물이 공급될 수 있도록 펌프가 포함될 수 있다.
바디(body, 200)는 도 3, 6 및 7에 도시된 바와 같이 상기 스크린제공수단(100)을 향하는 위치에 설치되고, 고정체(210) 및 회전체(220)로 구성되고, 후술할 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400), 조명회전수단(500), 광확산수단(600), 감지수단(700), 아두이노(Arduino, 800)가 각각 결합된다. 상기 고정체(210)는 지면 또는 구조물에 고정되며, 상기 회전체(220)는 상기 고정체(210)에 회전 가능하게 결합된다.
여기서, 상기 바디(body,200)는 지면(face of the earth)에 설치되거나, 건물 또는 지주(pole)를 포함하는 구조물에 설치되어 지면으로부터 일정높이 이상에 설치될 수 있다.
바디회전수단(300)은 도 7 및 9에 도시된 바와 같이 상기 바디(200)의 회전체(220)를 좌우 방향으로 회전시키도록 상기 바디에 결합되는 수단이다.
구체적으로, 상기 바디회전수단(300)은 상기 바디(200)의 고정체(210)에 고정 결합된 바디회전모터(310)와, 일측은 상기 바디회전모터(310)의 출력축에 결합되고, 타측은 상기 회전체(220)에 결합된 바디감속기어(320)를 포함한다. 상기 바디회전모터(310)는 회전각의 정밀 제어가 가능한 서보모터(servo motor) 또는 스테핑모터(stepping motor)가 사용될 수 있고, 후술할 아두이노(Arduino, 800)의 제어에 따라 자동으로 동작된다.
레이저조명수단(400)은 도 7 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 바디(200)의 회전체(220)에 설치되고, RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 각각 하늘 방향으로 출력하는 수단이다.
구체적으로, 상기 레이저조명수단(400)은 적색(Red)의 레이저광을 출력하는 제1 레이저광출력기(410)와, 녹색(Green)의 레이저광을 출력하는 제2 레이저광출력기(420)와, 파란색(Blue)의 레이저광을 출력하는 제3 레이저광출력기(430)를 각각 포함한다.
여기서, 상기 제1 레이저광출력기(410), 제2 레이저광출력기(420) 및 제3 레이저광출력기(430) 각각은 다수개의 레이저광이 출력되도록 다수개의 레이저광출력기가 그룹 타입(group type)으로 구성될 수 있다. 예를 들어 상기 적색(Red)의 레이저광을 출력하는 제1 레이저광출력기의 경우 적색의 레이저광출력기를 가로형, 세로형, 사각형 또는 원형으로 다수개가 배치될 수 있으며, 이는 레이저광이 안개에 오로라(aurora) 형상으로 디스플레이될 경우 범위 및 시인성을 향상시키기 위함이다.
조명회전수단(500)은 도 3, 6, 7 및 9에 도시된 바와 같이 상기 레이저조명수단(400)을 상하 방향으로 회전시키도록 상기 바디의 회전체(220)에 결합된 수단이다.
구체적으로, 상기 조명회전수단(500)은 상기 바디(200)의 회전체(220)에 고정 결합된 조명회전모터(510)와, 일측은 상기 조명회전모터(510)의 출력축에 결합되고, 타측은 상기 레이저조명수단(400)에 결합된 조명감속기어(520)를 포함한다. 상기 조명회전모터(510)는 회전각의 정밀 제어가 가능한 서보모터(servo motor) 또는 스테핑모터(stepping motor)가 사용될 수 있고, 후술할 아두이노(Arduino, 800)의 제어에 따라 자동으로 동작된다.
광확산수단(600)은 도 3, 6 및 8에 도시된 바와 같이 상기 레이저조명수단(400)을 통해 출력된 레이저광을 확산시켜 상기 스크린제공수단(100)을 통해 제공된 스크린(S)에 RGB(Red-Green-Blue) 색상을 갖는 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 상기 레이저조명수단(400)의 전방에 설치된다.
상기 광확산수단(600)을 구성시킨 이유는 레이저광은 코히어런스(coherence)가 매우 우수한 광원으로서 발산각이 작기 때문에 먼곳으로 보낼 수 있는 장점을 가지지만 작은 발산각 때문에 광에너지가 작은 면적에 집중됨으로 인하여 본 발명에서 비교적 넓은 면적으로 빛이 퍼져 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되기 위해서는 레이저광의 발산각을 넓힐 필요성이 있기 때문이다. 즉, 상기 광확산수단(600)을 통하여 1차적으로 발산각이 확산된 레이저광은 안개 또는 물에 의해 형성된 불규칙한 표면을 가지는 스크린에 2차적으로 빛이 확산되면서 마치 오로라(aurora)와 같은 형상의 효과를 낼 수 있는 것이다.
여기서, 상기 광확산수단(600)은 빛을 확산시키는 산광기(diffuser)가 사용될 수 있는데 이에 국한되지 않고, 오목렌즈와 볼록렌즈의 조합에 의한 확산렌즈와 같이 빛의 발산각을 넓히는 수단이라면 사용될 수 있다.
감지수단(700)은 도 3, 6 및 9에 도시된 바와 같이 상기 바디(200)에 설치되고, 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF 상태를 감지하는 작동감지센서(710)와, 야간을 감지하는 야간감지센서(720)를 각각 구비한다.
여기서, 상기 작동감지센서(710)는 상기 스크린제공수단(100)과 전기적으로 연결되어 스위칭 동작에 따라 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF 상태를 감지한다.
또한, 상기 야간감지센서(720)는 빛을 감지하는 광센서(Photo sensor) 또는 기설정된 시각을 감지하는 타이머(Timer) 중에서 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 상기 광센서(Photo sensor)는 주야(day and night)에 따른 빛의 양의 차이로 야간을 감지하고, 타이머(Timer)는 야간에 해당하는 시간을 설정하여 야간을 감지하며, 계절에 따른 일출 및 일몰시간의 차이를 감안하여 계절별로 각각 야간시간을 설정할 수 있다.
아두이노(Arduino, 800)는 도 3, 6 및 9에 도시된 바와 같이 상기 바디(200)에 설치되고, 상기 감지수단(700) 각각의 감지값에 따라 야간에 상기 스크린제공수단(100)이 ON 상태인 경우 상기 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500)을 작동시켜 스크린에 오로라 형상이 디스플레이되도록 제어하며, 원격지의 관제센터(900)와 통신하도록 통신모듈(801) 및 전원을 공급하는 전원공급부(802)가 각각 구비된다. 여기서, 통신모듈(801)은 무선통신 및 유선통신이 각각 가능하도록 유무선통신모듈이 사용될 수 있고, 전원공급부(802)는 상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400), 조명회전수단(500) 및 감지수단(700) 각각에 전원을 공급한다.
구체적으로 상기 아두이노(Arduino, 800)는 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880)가 각각 사전에 프로그래밍되어진다.
상기 스크린조작모드(810)는 상기 관제센터의 관제용 컴퓨터(910)를 통하여 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF를 원격조작하는 모드이다. 이는 상기 아두이노(Arduino, 800) 및 관제용 컴퓨터(910) 간에 서로 통신하고, 상기 아두이노(800)는 상기 스크린제공수단(100)과 전기적으로 연결되거나 통신하면서 원격조작이 수행될 수 있다.
상기 야간감지모드(820)는 상기 야간감지센서(720)의 감지값에 따라 야간(night)을 감지하는 모드이다. 여기서, 상기 야간감지모드(820)는 야간(night)을 감지한 경우 상기 스크린제공수단(100)이 자동으로 ON 상태가 되도록 제어될 수 있다.
상기 스크린감지모드(830)는 상기 야간감지모드(820)를 수행 중에 상기 작동감지센서(710)의 감지값에 따라 상기 스크린제공수단(100)의 ON 상태를 감지한 경우 상기 레이저조명수단(400)을 동작시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 출력되는 모드이다. 즉, 불필요한 전력소모를 방지하기 위하여 야간 및 스크린제공수단(100)의 ON 상태를 감지한 경우에 한하여 상기 레이저조명수단(400)에 전원을 공급하도록 제어하고, 상기 레이저조명수단(400)에 구비된 제1 레이저광출력기(410), 제2 레이저광출력기(420) 및 제3 레이저광출력기(430) 각각에서 레이저광이 출력되도록 제어한다.
상기 상하잔상모드(840)는 상기 스크린감지모드(730)를 수행 중에 상기 조명회전수단(500)을 통해 상기 레이저조명수단(400)을 일정 범위 내에서 상하 방향으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 상하 방향으로 이동하며 스크린에 상하 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하고, 레이저광이 상방 및 하방으로 순차적으로 이동한 다음 원위치 복귀하는 과정이 1 사이클(cycle)로 설정되는 모드이다.
여기서, 상기 조명회전수단(500)은 상기 상하잔상모드(840)가 수행되면 전원이 공급되도록 하고, 상기 1 사이클(cycle)은 예를 들어 상하방향 기준 원위치를 중심으로 상방으로 30°, 하방으로 30°로 하여 총 60°의 범위를 설정한 경우 먼저 상방으로 30°회전 이동한 다음 원위치를 경유하여 하방으로 30°회전 이동하고 다시 원위치로 복귀하는 것이고, 상하 방향으로 레이저광이 지나간 위치에 빛의 잔상이 남아서 마치 레이저광이 상하방향으로 연결된 형상이 디스플레이될 수 있도록 1 사이클당 시간을 설정한다.
상기 CW잔상모드(850)는 상기 상하잔상모드(840)가 기설정된 사이클 횟수만큼 수행된 다음 상기 바디회전수단(300)을 통해 상기 바디(200)의 회전체(220)를 기설정된 각도만큼 시계방향(CW)으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 시계방향으로 이동하며 스크린에 좌우 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하는 모드이다.
여기서, 상기 바디회전수단(300)은 상기 CW잔상모드(850)가 수행되면 전원이 공급되도록 하고, 시계방향(CW)으로 회전은 예를 들어 좌우 방향 기준 원위치를 중심으로 시계방향(CW)으로 15°씩 총 3번의 회전 이동으로하여 45°를 범위로 설정한 경우, 15°를 회전 이동시킨 다음 일정시간 정지하고, 상기 상하잔상모드(840)가 기설정된 사이클 횟수만큼 수행된 다음 다시 15°를 회전 이동시키며 수행되며, 좌우 방향으로 레이저광이 지나간 위치에 빛의 잔상이 남아서 마치 레이저광이 좌우방향으로 연결된 형상이 디스플레이될 수 있도록 정지 시간 및 총 이동 시간을 각각 설정한다.
상기 CCW잔상모드(860)는 상기 CW잔상모드(850)가 기설정된 횟수만큼 수행된 다음 상기 CW잔상모드(850)를 정지시키고, 상기 바디회전수단(300)을 통해 상기 바디(200)의 회전체(220)를 기설정된 각도만큼 반시계방향(CW)으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 반시계방향으로 이동하며 스크린에 좌우 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하는 모드이다.
여기서, 상기 CCW잔상모드(860)는 상기 CW잔상모드(850)와 회전방향이 반대일 뿐 수행방식은 동일하고, 반시계방향(CCW)으로 회전은 예를 들어 좌우 방향 기준 원위치를 중심으로 반시계방향(CCW)으로 15°씩 총 3번의 회전 이동으로하여 45°를 범위로 설정한 경우, 15°를 회전 이동시킨 다음 일정시간 정지하고, 상기 상하잔상모드(840)가 기설정된 사이클 횟수만큼 수행된 다음 다시 15°를 회전 이동시키며 수행되며, 좌우 방향으로 레이저광이 지나간 위치에 빛의 잔상이 남아서 마치 레이저광이 좌우방향으로 연결된 형상이 디스플레이될 수 있도록 정지 시간 및 총이동 시간을 각각 설정한다.
다시 말해서, 상기 CCW잔상모드(860)는 상기 CW잔상모드(850)의 수행을 통하여 시계방향으로 45°회전 이동한 상태이므로 반시계방향으로 회전 이동하되, 먼저 좌우 방향 기준의 원위치로 45°회전 이동한 다음 반시계방향으로 더 45°회전 이동하여 총 90°를 회전 이동하게 되므로, 총 6번의 회전 이동이 수행되고, 일정시간 정지시에 상기 상하잔상모드(840)가 기설정된 사이클 횟수만큼 수행되는 것이다.
상기 잔상반복모드(870)는 상기 CCW잔상모드(860)가 기설정된 횟수만큼 수행된 다음 상기 CW잔상모드(850)가 다시 수행되는 모드로서, 상기 잔상반복모드(870)에서 수행되는 CW잔상모드(850)의 횟수는 최초에 수행된 CW잔상모드(850)의 2배이다.
다시 말해서, 최초에 수행된 CW잔상모드(850)는 좌우 방향 기준 원위치에서 시작되므로, 예를 들어 시계방향 및 반시계방향 각각으로 15°씩 총 3번의 회전 이동으로하여 45°를 범위로 설정한 경우, 최초에는 3번 수행되지만, 상기 잔상반복모드(870)에서는 상기 CCW잔상모드(860)를 통하여 반시계방향으로 45°회전 이동한 상태에서 수행되므로 시계방향으로 회전 이동하여 원위치까지 이동하는데 3번의 회전 이동이 수행되고, 다시 시계방향으로 3번의 회전 이동을 수행하여 시계방향 끝지점 45°위치까지 이동하는 것이다. 이때, 일정시간 정지시에는 상기 상하잔상모드(840)가 기설정된 사이클 횟수만큼 수행된다.
상기 대기모드(880)는 상기 작동감지센서(710)의 감지값에 따라 스크린제공수단(100)이 OFF 상태이거나 상기 야간감지센서(720)의 감지값에 따라 주간(day)을 감지한 경우 상기 바디회전수단(300) 및 조명회전수단(500)의 동작으로 바디(200)의 회전체(220) 및 레이저조명수단(400)의 방향이 원위치로 복귀한 다음 OFF 동작되고, 상기 레이저조명수단(400)이 OFF 동작되는 모드이다.
한편, 아두이노(Arduino)란 오픈 소스를 기반으로 한 단일 보드 마이크로컨트롤러로 완성된 보드와 관련 개발 도구 및 환경을 말한다. 아두이노는 다수의 스위치나 센서로부터 값을 받아들여, LED나 모터와 같은 외부 전자 장치들을 통제함으로써 환경과 상호작용이 가능한 물건을 만들어 낼 수 있다. 임베디드 시스템 중의 하나로 쉽게 개발할 수 있는 환경을 이용하여 장치를 제어할 수 있다. 또한, 아두이노 통합 개발 환경(IDE)을 제공하며, 소프트웨어 개발과 실행코드 업로드도 제공하고 어도비 플래시, 프로세싱, Max/MSP와 같은 소프트웨어와 연동할 수 있다. 아두이노의 가장 큰 장점은 마이크로컨트롤러를 쉽게 동작시킬 수 있다는 것이다. 또한, 아두이노는 컴파일 된 펌웨어를 USB를 통해 쉽게 업로드 할 수 있으며, 다른 모듈에 비해 비교적 저렴하고 윈도를 비롯해 맥 OS X, 리눅스와 같은 여러 OS를 모두 지원한다. 본 발명에서는 작동감지센서(710) 및 야간감지센서(720) 각각의 검출값에 따라 상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500) 각각이 자동으로 제어되도록 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880)가 각각 사전에 프로그래밍되어지고, 후술할 원격지의 관제센터(900)에서 원격조작 및 모니터링이 가능하도록 양자간에 유무선으로 통신된다.
관제센터(900)는 도 3 및 9에 도시된 바와 같이 상기 바디(200)의 원격지에 위치하고, 상기 스크린제공수단(100) 및 바디(200)에 결합된 구성수단의 원격조작 및 모니터링이 가능하도록 상기 아두이노(800)와 통신하는 관제용 컴퓨터(910)가 설치된다.
구체적으로, 상기 관제용 컴퓨터(910)는 상기 아두이노(800)의 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880) 각각의 수행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모드별 설정값의 등록 및 수정이 가능하며, 상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500) 각각의 원격 수동조작이 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 관제센터(900)는 상기 관제용 컴퓨터(910)와 함께 스마트폰(920)을 더 포함할 수 있다.
상기 스마트폰(920)은 기설치된 애플리케이션(Application)을 통하여 상기 아두이노(800) 및 관제용 컴퓨터(910)와 통신하면서 상기 아두이노(800)의 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880) 각각의 수행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모드별 설정값의 등록 및 수정이 가능하다. 또한, 상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500) 각각의 원격 수동조작이 가능하도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치의 바디(body,200)는 상기 스크린제공수단(100)을 통해 제공되는 스크린의 좌우방향 길이에 따라 다수개가 설치되고, 상기 관제센터(900)에서 일괄적으로 관리될 수 있다. 즉, 상기 바디(200) 각각에는 상기 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400), 조명회전수단(500), 광확산수단(600), 감지수단(700) 및 아두이노(Arduino, 800)가 결합되어 있기 때문에 다수개의 바디를 설치하여 각 바디마다 레이저광의 출력을 제어할 수 있다.
이러한 이유는 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되는 영역을 넓히기 위함으로 1개의 오로라(aurora) 형상의 영역을 넓히거나 다수개의 오로라(aurora) 형상이 동시에 나타나도록 하여 전체 영역을 넓히는 효과를 창출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치는 도 3 및 9에 도시된 바와 같이 음향출력수단(1000)을 더 포함할 수 있다.
상기 음향출력수단(1000)은 상기 스크린제공수단(100) 또는 바디(200)에 결합되고, 음향신호가 출력되는 수단으로서, 상기 아두이노(800)와 통신하고, 상기 관제센터(900)에서 원격으로 조작이 가능하게 구성된다.
따라서, 본 발명에 따른 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치는, RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 스크린제공수단에 의해 제공된 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)의 스크린(screen)에 출력시키되, 상기 레이저광 각각을 일정범위 내에서 상하 좌우로 반복적으로 회전시키면서 스크린에 잔상을 만들어 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 하고, 감지수단 및 아두이노(Arduino)에 의하여 자동으로 레이저광이 출력되도록 제어하며, 원격지의 관제센터에서 원격조작 및 모니터링이 가능하도록 한 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S : 스크린
100 : 스크린제공수단 110 : 하방분사부
120 : 흡입부 130 : 공급부
140 : 상방분사부 150 : 공급부
200 : 바디(body) 210 : 고정체
220 : 회전체 300 : 바디회전수단
310 : 바디회전모터 320 : 바디감속기어
400 : 레이저조명수단 410 : 제1 레이저광출력기
420 : 제2 레이저광출력기 430 : 제3 레이저광출력기
500 : 조명회전수단 510 : 조명회전모터
520 : 조명감속기어 600 : 광확산수단
700 : 감지수단 710 : 작동감지센서
720 : 야간감지센서 800 : 아두이노(Arduino)
810 : 스크린조작모드 820 : 야간감지모드
830 : 스크린감지모드 840 : 상하잔상모드
850 : CW잔상모드 860 : CCW잔상모드
870 : 잔상반복모드 880 : 대기모드
900 : 관제센터 910 : 관제용 컴퓨터
920 : 스마트폰 1000 : 음향출력수단
100 : 스크린제공수단 110 : 하방분사부
120 : 흡입부 130 : 공급부
140 : 상방분사부 150 : 공급부
200 : 바디(body) 210 : 고정체
220 : 회전체 300 : 바디회전수단
310 : 바디회전모터 320 : 바디감속기어
400 : 레이저조명수단 410 : 제1 레이저광출력기
420 : 제2 레이저광출력기 430 : 제3 레이저광출력기
500 : 조명회전수단 510 : 조명회전모터
520 : 조명감속기어 600 : 광확산수단
700 : 감지수단 710 : 작동감지센서
720 : 야간감지센서 800 : 아두이노(Arduino)
810 : 스크린조작모드 820 : 야간감지모드
830 : 스크린감지모드 840 : 상하잔상모드
850 : CW잔상모드 860 : CCW잔상모드
870 : 잔상반복모드 880 : 대기모드
900 : 관제센터 910 : 관제용 컴퓨터
920 : 스마트폰 1000 : 음향출력수단
Claims (15)
- 인공적인 안개(fog) 또는 물(water)을 통하여 상하방향 및 좌우방향으로 일정 길이를 가지는 스크린(screen, S)을 제공하는 스크린제공수단(100)과;
상기 스크린제공수단(100)을 향하는 위치에 설치되고, 고정체(210) 및 회전체(220)로 구성된 바디(body, 200)와;
상기 바디(200)의 회전체(220)를 좌우 방향으로 회전시키도록 상기 바디에 결합된 바디회전수단(300)과;
상기 바디(200)의 회전체(220)에 설치되고, RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광을 각각 하늘 방향으로 출력하는 레이저조명수단(400)과;
상기 레이저조명수단(400)을 상하 방향으로 회전시키도록 상기 바디의 회전체(220)에 결합된 조명회전수단(500)과;
상기 레이저조명수단(400)을 통해 출력된 레이저광을 확산시켜 상기 스크린제공수단(100)을 통해 제공된 스크린(S)에 Red-Green-Blue) 색상을 갖는 오로라(aurora) 형상이 디스플레이되도록 상기 레이저조명수단(400)의 전방에 설치되는 광확산수단(600)과;
상기 바디(200)에 설치되고, 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF 상태를 감지하는 작동감지센서(710)와, 야간을 감지하는 야간감지센서(720)를 각각 구비하는 감지수단(700)과;
상기 바디(200)에 설치되고, 상기 감지수단(700) 각각의 감지값에 따라 야간에 상기 스크린제공수단(100)이 ON 상태인 경우 상기 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500)을 작동시켜 스크린에 오로라 형상이 디스플레이되도록 제어하며, 원격지의 관제센터(900)와 통신하도록 통신모듈(801) 및 전원을 공급하는 전원공급부(802)가 각각 구비된 아두이노(Arduino, 800)와;
상기 바디(200)의 원격지에 위치하고, 상기 스크린제공수단(100) 및 바디(200)에 결합된 구성수단의 원격조작 및 모니터링이 가능하도록 상기 아두이노(800)와 통신하는 관제용 컴퓨터(910)가 설치된 관제센터(900)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스크린제공수단(100)은,
상방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 인공적인 안개 또는 물을 하방으로 분사하는 하방분사부(110)와,
상기 하방분사부(110)의 하방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 분사된 인공적인 안개 또는 물을 흡입하는 흡입부(120)와,
상기 하방분사부(110) 및 흡입부(120)의 사이에 설치되고, 인공적인 안개 또는 물을 상기 하방분사부(110)에 공급하는 공급부(130)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스크린제공수단(100)은,
하방에 설치되면서 좌우 방향으로 다수개가 배치되고, 인공적인 안개 또는 물을 상방으로 분사하는 상방분사부(140)와,
인공적인 안개 또는 물을 상기 상방분사부(140)에 공급하도록 상기 상방분사부(140)에 연결되어 설치된 공급부(150)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 바디회전수단(300)은,
상기 바디(200)의 고정체(210)에 고정 결합된 바디회전모터(310)와,
일측은 상기 바디회전모터(310)의 출력축에 결합되고, 타측은 상기 회전체(220)에 결합된 바디감속기어(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 레이저조명수단(400)은,
적색(Red)의 레이저광을 출력하는 제1 레이저광출력기(410)와,
녹색(Green)의 레이저광을 출력하는 제2 레이저광출력기(420)와,
파란색(Blue)의 레이저광을 출력하는 제3 레이저광출력기(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 레이저광출력기(410), 제2 레이저광출력기(420) 및 제3 레이저광출력기(430) 각각은,
다수개의 레이저광이 출력되도록 다수개의 레이저광출력기가 그룹 타입(group type)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 조명회전수단(500)은,
상기 바디(200)의 회전체(220)에 고정 결합된 조명회전모터(510)와,
일측은 상기 조명회전모터(510)의 출력축에 결합되고, 타측은 상기 레이저조명수단(400)에 결합된 조명감속기어(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 광확산수단(600)은,
빛을 확산시키는 산광기(diffuser)인 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 감지수단(700)의 야간감지센서(720)는,
빛을 감지하는 광센서(Photo sensor) 또는 기설정된 시각을 감지하는 타이머(Timer) 중에서 어느 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 아두이노(Arduino, 800)는,
상기 관제센터의 관제용 컴퓨터(910)를 통하여 상기 스크린제공수단(100)의 ON/OFF를 원격조작하는 스크린조작모드(810)와,
상기 야간감지센서(720)의 감지값에 따라 야간(night)을 감지하는 야간감지모드(820)와,
상기 야간감지모드(820)를 수행 중에 상기 작동감지센서(710)의 감지값에 따라 상기 스크린제공수단(100)의 ON 상태를 감지한 경우 상기 레이저조명수단(400)을 동작시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 출력되는 스크린감지모드(830)와,
상기 스크린감지모드(730)를 수행 중에 상기 조명회전수단(500)을 통해 상기 레이저조명수단(300)을 일정 범위 내에서 상하 방향으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 상하 방향으로 이동하며 안개에 상하 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하고, 레이저광이 상방 및 하방으로 순차적으로 이동한 다음 원위치 복귀하는 과정이 1 사이클(cycle)로 설정되는 상하잔상모드(840)와,
상기 상하잔상모드(840)가 기설정된 사이클 횟수만큼 수행된 다음 상기 바디회전수단(300)을 통해 상기 바디(200)의 회전체(220)를 기설정된 각도만큼 시계방향(CW)으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 시계방향으로 이동하며 안개에 좌우 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하는 CW잔상모드(850)와,
상기 CW잔상모드(850)가 기설정된 횟수만큼 수행된 다음 상기 CW잔상모드(850)를 정지시키고, 상기 바디회전수단(300)을 통해 상기 바디(200)의 회전체(220)를 기설정된 각도만큼 반시계방향(CW)으로 회전시켜 RGB(Red-Green-Blue) 각각의 색상을 가지는 레이저광이 반시계방향으로 이동하며 안개에 좌우 방향으로 잔상을 나타내어 오로라 형상이 디스플레이되도록 하는 CCW잔상모드(860)와,
상기 CCW잔상모드(860)가 기설정된 횟수만큼 수행된 다음 상기 CW잔상모드(850)가 다시 수행되는 잔상반복모드(870)와,
상기 작동감지센서(710)의 감지값에 따라 스크린제공수단(100)이 OFF 상태이거나 상기 야간감지센서(720)의 감지값에 따라 주간(day)을 감지한 경우 상기 바디회전수단(300) 및 조명회전수단(500)의 동작으로 바디(200)의 회전체(220) 및 레이저조명수단(400)의 방향이 원위치로 복귀한 다음 OFF 동작되고, 상기 레이저조명수단(400)이 OFF 동작되는 대기모드(880)가 각각 사전에 프로그래밍(programming) 되어지는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 야간감지모드(820)는,
야간(night)을 감지한 경우 상기 스크린제공수단(100)이 자동으로 ON 상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 관제센터(900)의 관제용 컴퓨터(910)는,
상기 아두이노(800)의 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880) 각각의 수행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모드별 설정값의 등록 및 수정이 가능하며,
상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500) 각각의 원격 수동조작이 가능한 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제12항에 있어서,
상기 관제센터(900)는,
스마트폰(920)을 더 포함하고,
상기 스마트폰(920)은,
기설치된 애플리케이션(Application)을 통하여 상기 아두이노(800) 및 관제용 컴퓨터(910)와 통신하면서 상기 아두이노(800)의 스크린조작모드(810), 야간감지모드(820), 스크린감지모드(830), 상하잔상모드(840), CW잔상모드(850), CCW잔상모드(860), 잔상반복모드(870) 및 대기모드(880) 각각의 수행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모드별 설정값의 등록 및 수정이 가능하며,
상기 스크린제공수단(100), 바디회전수단(300), 레이저조명수단(400) 및 조명회전수단(500) 각각의 원격 수동조작이 가능한 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 바디(body, 200)는,
상기 스크린제공수단(100)을 통해 제공되는 스크린의 좌우방향 길이에 따라 다수개가 설치되고, 상기 관제센터(900)에서 일괄적으로 관리되는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스크린제공수단(100) 또는 바디(200)에 결합되고, 음향신호가 출력되는 음향출력수단(1000)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저광을 이용한 오로라 효과 디스플레이 장치.
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| KR101665080B1 (ko) * | 2016-07-11 | 2016-10-24 | 우성안전 주식회사 | 워터 스크린 장치, 그리고 이를 이용한 워터 스크린 시스템 및 워터 스크린 구현 방법 |
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