KR20230133530A - 적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양광 시뮬레이터 - Google Patents

적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양광 시뮬레이터 Download PDF

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KR20230133530A
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Abstract

본 발명은 적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양광 시뮬레이터에 관한 것으로, 본 발명은 본체; 상기 본체의 상단부에 결합되는 헤드케이싱; 상기 헤드케이싱의 내부에 위치하여 광을 발생시키는 광원; 상기 광원에서 발생되는 광을 모아 수평방향으로 반사시키는 타원형 미러; 상기 타원형 미러에 의해 반사되는 광 중 자외선을 수직방향으로 반사시키고 적외선을 투과시키는 판형 미러; 상기 판형 미러를 투과하는 적외선의 열을 방열시키는 방열부재; 상기 헤드케이싱 내부 수평면 상에 원주 방향으로 간격을 두고 위치하며, 각각 상기 판형 미러에서 반사되는 자외선을 모으는 복수 개의 렌즈들; 상기 판형 미러와 복수 개의 렌즈들 사이에 위치하여 판형 미러에서 반사되는 자외선을 필터링하는 필터; 상기 판형 미러와 필터 사이에 위치하여 판형 미러로 반사되는 자외선을 차단시키거나 통과시키는 셔터; 및 상기 복수 개의 렌들들에 각각 연결되어 렌즈를 통해 모아진 자외선을 대상물에 쬐어지도록 가이드하는 광가이드유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 인공 태양광의 적외선을 배제하고 자외선을 시험 대상물에 조사할 뿐만 아니라 적외선에 의한 열을 효과적으로 방열시킨다.

Description

적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양광 시뮬레이터{INFRARED FILTERING LIGHT SOURCE AND SUNLIGHT SIMULATOR HAVING THE SAME}
본 발명은 적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양광 시뮬레이터에 관한 것이다.
태양광(햇빛)은 자외선, 가시광선, 적외선 등을 포함한다. 태양광의 자외선은 사람의 피부에 위해하여 사람의 피부가 태양광에 장시간 노출될 경우 피부홍반, 색소침착, 부종, 수포, 피부박리, 피부암 등의 장애가 발생될 수 있다. 이로 인하여, 태양광의 자외선으로부터 사람의 피부를 보호하기 위하여 다양한 태양광 차단제가 사용되고 있다. 이와 같은 태양광 차단제(sunscreen)는 다양한 자외선 선량에 대한 피부 반응의 효율성을 테스트하여 자외선차단지수(SPF; Sun Protection of Factor)를 설정한다. 사람, 소재 또는 성분 등에 태양광의 영향을 결정하기 위하여 사람, 소재 또는 성분에 대해 다양한 테스트를 하기 위한 여러가지 유형의 장비가 개발된다.
대한민국공개특허 제10-2013-0123075호(2013.11.12.공개일)(이하, 선행기술이라 함)에는 차폐율 등을 테스트하기 위하여 인공 태양광을 만드는 태양광 시뮬레이터가 개시되어 있다. 그러나 선행기술은 램프에서 발생되는 광을 반사시키는 경로가 복잡하고 광을 반사시키는 반사경들이 광을 반사시키는 과정에서 흡수되는 열을 효과적으로 방열시키지 못하여 쉽게 파손될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 인공 태양광의 적외선을 배제하고 자외선을 시험 대상물에 조사할 뿐만 아니라 적외선에 의한 열을 효과적으로 방열시키는, 적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양광 시뮬레이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유지 보수가 저렴한, 적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양광 시뮬레이터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 광원; 상기 광원에서 발생되는 광을 모아 수평방향으로 반사시키는 타원형 미러; 상기 타원형 미러에 의해 반사되는 광원 중 자외선을 수직방향으로 반사시키고 적외선을 투과시키는 판형 미러; 상기 판형 미러를 투과하는 적외선의 열을 방열시키는 방열부재를 포함하며, 상기 방열부재는 균일한 두께와 면적을 갖는 판부와, 상기 판부의 한쪽면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀부들을 포함하며, 상기 판형 미러와 대면되는 판부의 한쪽면인 반사면은 상기 판형 미러로 투과되는 적외선이 상기 판형 미러에서 반사된 자외선과 다른 반사각으로 아래로 향하도록 판형 미러에 경사지게 위치하는 것을 특징으로 하는 적외선 필터링 광원장치가 제공된다.
상기 방열부재의 판부 한쪽면은 난반사를 발생시키도록 거친면으로 형성될 수도 있다.
또한, 본체; 상기 본체의 상단부에 결합되는 헤드케이싱; 상기 헤드케이싱의 내부에 위치하여 광을 발생시키는 광원; 상기 광원에서 발생되는 광을 모아 수평방향으로 반사시키는 타원형 미러; 상기 타원형 미러에 의해 반사되는 광 중 자외선을 수직방향으로 반사시키고 적외선을 투과시키는 판형 미러; 상기 판형 미러를 투과하는 적외선의 열을 방열시키는 방열부재; 상기 헤드케이싱 내부 수평면 상에 원주 방향으로 간격을 두고 위치하며, 각각 상기 판형 미러에서 반사되는 자외선을 모으는 복수 개의 렌즈들; 상기 판형 미러와 복수 개의 렌즈들 사이에 위치하여 판형 미러에서 반사되는 자외선을 필터링하는 필터; 상기 판형 미러와 필터 사이에 위치하여 판형 미러로 반사되는 자외선을 차단시키거나 통과시키는 셔터; 및 상기 복수 개의 렌들들에 각각 연결되어 렌즈를 통해 모아진 자외선을 대상물에 쬐어지도록 가이드하는 광가이드유닛을 포함하는, 적외선 필터링 광원장치를 구비한 태양광 시뮬레이터가 제공된다.
상기 필터는 한 개이며, 상기 렌즈들은 여섯 개이며, 상기 여섯 개의 렌즈들은 상기 판형 미러에 의해 반사되는 자외선이 수평면상에 조사되는 원형 자외선 영역의 가장 자리에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 헤드케이싱은 본체의 상부에 결합되는 제1 케이스부와, 상기 제1 케이스부에 수평 방향으로 연결되는 제2 케이스부와, 상기 제2 케이스부의 하면에 수직 방향으로 연결되는 제3 케이스부를 포함하며, 상기 제1 케이스부의 내부에 광원, 타원형 미러가 위치하고, 상기 제2 케이스부의 내부에 판형 미러, 방열부재가 위치하고, 상기 제3 케이스부의 내부에 셔터, 필터, 렌즈들이 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명은 광원에서 발생되는 광이 타원형 미러에 의해 집광되어 수평 방향으로 향하고 그 수평방향으로 향하는 광은 판형 미러에 의해 광의 적외선은 투과되고 자외선만 수직 하방향으로 반사되고 그 판형 미러에 의해 반사된 자외선은 필터를 거치면서 렌즈들과 광가이드유닛을 통해 대상물에 쬐어지게 되어 대상물에 적외선을 배제하고 자외선만 쬐어지게 될 뿐만 아니라 적외선의 열을 효과적으로 방열시키게 된다.
또한, 본 발명은 광원에서 발생되는 광을 타원형 미러를 통해 수평 방향으로 집광되고 그 수평방향으로 집광된 광이 판형 미러를 통해 수직 하방향으로 반사되어 복수 개의 렌즈들을 통해 대상물에 쬐어지게 되므로 광로가 간단하게 될 뿐만 아니라 그 광로를 형성하는 구성이 간단하게 된다.
또한, 본 발명은 광원에서 발생되는 광이 타원형 미러를 통해 수평 방향으로 집광되고 그 수평방향으로 집광된 광이 판형 미러를 통해 적외선은 투과되어 방열되고 자외선만 수직 하방향으로 반사되어 한 개의 필터를 통해 필터링되면서 복수 개의 렌즈들로 향하게 되므로 고가인 필터에 작용하는 열영향을 최소화하여 필터의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 유지 보수가 편리하고 저렴하게 된다.
또한, 본 발명은 판형 미러를 투과하는 적외선의 열을 방열시키는 방열부재가 구비되되, 판형 미러와 대면되는 방열부재의 판부의 한쪽면인 반사면은 판형 미러로 투과되는 적외선이 판형 미러에서 반사된 자외선과 다른 반사각으로 아래로 향하도록 판형 미러에 경사지게 위치하게 되므로 판형 미러를 효과적으로 방열시키게 된다.
도 1은 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치의 일실시예를 도시한 정단면도,
도 2는 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치가 구비된 태양광 시뮬레이터의 일실시예를 도시한 정면도,
도 3은 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치가 구비된 태양광 시뮬레이터의 일실시예를 도시한 좌측면도,
도 4는 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치가 구비된 태양광 시뮬레이터를 구성하는 헤드케이싱 부분을 확대하여 도시한 단면도,
도 5는 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치가 구비된 태양광 시뮬레이터를 구성하는 렌즈 및 조리개어셈블리를 확대하여 도시한 단면도.
이하, 본 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치 및 그것을 구비한 태양관 시뮬레이터의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치의 일실시예는, 광원(10), 타원형 미러(20), 판형 미러(30), 방열부재(40)를 포함한다.
광원(10)은 공급되는 전기에너지에 의해 적외선과 자외선을 포함하는 광을 발생시킨다. 광원(10)은 제논 램프를 포함하는 것이 바람직하다.
타원형 미러(20)는 광원(10)에서 발생되는 광을 모아 수평방향으로 반사시킨다. 타원형 미러(20)는 대략 반럭비공 형상으로 형성되며 내측면은 반사면을 형성한다. 광원(10)은 타원형 미러(20)의 내부에 위치한다. 타원형 미러(20)의 반사면에 적외선을 투과시키고 자외선을 반사시키는 코팅막이 구비되는 것이 바람직하다.
판형 미러(30)는 타원형 미러(20)에 의해 반사되는 광원(10) 중 자외선을 수직방향으로 반사시키고 적외선을 투과시킨다. 판형 미러(30)는 수평방향으로 조사되는 광을 수직방향으로 반사시키도록 수평면에 대하여 경사지게 위치되며, 그 경사각은 수평면에 대하여 40 ~ 50도인 것이 바람직하다.
방열부재(40)는 판형 미러(30)를 투과하는 적외선의 열을 방열시킨다. 방열부재(40)의 일예로, 방열부재(40)는 균일한 두께와 면적을 갖는 판부(41)와, 그 판부(41)의 한쪽면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀부(42)들을 포함한다. 판부(41)는 균일한 두께를 갖는 사각판 형상인 것이 바람직하다. 판부(41)에서 방열핀부(42)들이 구비된 면은 방열면이되고 그 반대편면은 판형 미러(30)와 대면되는 반사면이 된다. 방열부재(40)는 판형 미러(30)와 대면되는 판부(41)의 반사면이, 판형 미러(30)로 투과되는 적외선이 판형 미러(30)에서 반사되는 자외선과 다른 반사각으로 아래로 향하도록 판형 미러(30)에 경사지게 위치한다. 방열부재(40)의 판부(41)의 반사면은 평면인 거울면이다. 한편, 방열부재(40)의 판부 반사면은 난반사를 발생시키도록 거친면으로 형성될 수도 있다.
적외선 필터링 광원장치는 광원(10)에 전기에너지가 공급되어 광원(10)에서 적외선과 자외선을 포함하는 광을 발생시키게 된다. 광원(10)의 전면측에서 발생되는 광은 전방으로 향하고 광원(10)의 후면측에서 발생되는 광은 타원형 미러(20)에 의해 반사되되, 광의 적외선은 투과되고 광의 자외선은 반사되어 전방으로 향한다. 그 전방으로 향하는 광은 판형 미러(30)에 의해 반사되어 수직 하방으로 향하되, 자외선만 반사되면서 수직 하방으로 향하여 타켓에 조사(照射)되고 적외선은 판형 미러(30)를 투과하여 방열부재(40)의 반사면을 통해 방열부재(40)에 전달되며 그 적외선의 일부는 방열부재(40)의 반사면에 반사되어 자외선과 다른 각도로 아래 방향으로 조사(照射)된다. 방열부재(40)에 절단되는 적외선에 의한 열은 방열부재(40)의 방열핀부(42)들을 통해 방열된다. 이와 같이, 본 발명의 적외선 필터링 광원장치는 광원(10)에서 발생되는 광을 타켓으로 조사(照射)하되, 적외선을 필터링하여 자외선만 타켓으로 조사(照射)하게 된다.
도 2, 3, 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치가 구비된 태양광 시뮬레이터의 일실시예는, 본체(100), 헤드케이싱(200), 광원(10), 타원형 미러(20), 판형 미러(30), 방열부재(40), 렌즈(300)들, 필터(400), 셔터(500), 광가이드유닛(600)을 포함한다.
본체(100)의 일예로, 본체(100)는 수평 방향으로 놓이는 베이스판(110)과, 그 베이스판(110)의 일측에 수직 방향으로 결합되는 수직축(120)과, 그 수직축(120)에 상하로 움직임 가능하게 결합되는 장착프레임(130)와, 그 장착프레임(130)을 상하로 이동시키는 상하이동유닛(140)을 포함한다.
헤드케이싱(200)은 본체(100)의 상부에 결합된다. 헤드케이싱(200)의 일예로, 헤드케이싱(200)은 본체(100)의 상부에 결합되는 제1 케이스부(210)와, 그 제1 케이스부(210)에 수평 방향으로 연결되는 제2 케이스부(220)와, 그 제2 케이스부(220)의 하면에 수직 방향으로 연결되는 제3 케이스부(230)를 포함한다. 제1 케이스부(210)의 내부에 광원(10), 타원형 미러(20)가 위치하고 제2 케이스부(220)의 내부에 판형 미러(30), 방열부재(40)가 위치하고, 제3 케이스부(230)의 내부에 필터(400), 렌즈(300)들이 위치한다. 헤드케이싱(200)의 제1 케이스부(210)가 본체(100)의 상부인 장착프레임(130)에 연결된다.
광원(10)은 헤드케이싱(200)의 내부에 위치하여 전원에 의해 광을 발생시킨다. 광원(10)의 일예로, 광원(10)은 제논 램프를 포함한다. 광원(10)은 광원위치조절유닛(50)에 의해 위치가 조절되는 것이 바람직하다. 광원위치조절유닛(50)의 일예로, 광원위치조절유닛(50)은 헤드케이싱(200)의 제1 케이스부(210) 상면을 관통하여 광원(10)의 한쪽에 연결되는 광원연결부재(51)와, 헤드케이싱(200)의 제1 케이스부(210) 상면쪽에 위치하여 광원연결부재(51)를 X,Y,Z 방향으로 움직이는 조절유닛(52)과, 헤드케이싱(200)의 제1 케이스부(210) 상면에 장착되어 조절유닛(52)을 지지하는 지지부재(53)를 포함한다. 조절유닛(52)이 광원연결부재(51)를 X,Y,Z 방향으로 움직임에 따라 광원(10)이 X,Y,Z 방향으로 움직이면서 광원 위치가 조절된다.
타원형 미러(20)는 광원(10)에서 발생되는 광을 모아 수평방향으로 반사시킨다. 타원형 미러(20)는 대략 반럭비공 형상으로 형성되며 내측면은 반사면을 형성한다. 타원형 미러(20)의 반사면에 적외선을 투과시키고 자외선을 반사시키는 코팅막이 구비되는 것이 바람직하다. 타원형 미러(20)의 볼록 부분에 관통구멍이 구비되어 광원(10)이 타원형 미러(20)의 내부에 위치한 상태에서 광원(10)의 일부분이 관통구멍을 통해 타원형 미러(20)의 외부로 돌출되고 그 돌출된 부분이 광원위치조절유닛(50)의 광원연결부재(51)가 연결된다.
타원형 미러(20)에 인접하게 냉각팬(60)이 구비되고 타원형 미러(20)가 위치하는 헤드케이싱(200)의 제1 케이스부(210) 양측면에 방열구멍(211)이 구비된다. 냉각팬(60)의 작동에 의해 광원(10)에서 발생되는 열이 방열구멍(211)을 통해 외부로 방열되면서 냉각된다.
판형 미러(30)는 타원형 미러(20)에 의해 반사되는 광 중 자외선을 수직하방으로 반사시키고 적외선을 투과시킨다. 판형 미러(30)는 타원형 미러(20)와 설정된 간격을 두고 헤드케이싱(200)의 제2 케이스부(220) 내에 위치한다. 판형 미러(30)는 타원형 미러로부터 수평방향으로 반사되는 광을 수직 하향으로 반사시키도록 수평면에 대하여 경사지게 위치하며, 그 경사각은 40 ~ 50도인 것이 바람직하다.
판형 미러(30)의 일예로 판형 미러(30)는 두께가 균일한 사각형의 반사판부와 그 반사판부의 양쪽 측면에 각각 서로 간격을 두고 돌출 형성되는 고정돌기들을 포함한다. 헤드케이싱(200)의 제2 케이스부(220) 양측면에 각각 서로 간격을 두고 원호 형상의 두 개 곡선 장공이 구비되어 판형 미러(30)의 고정돌기들이 헤드케이싱(200)의 곡선 장공들에 각각 관통 삽입된 상태에서 판형 미러(30)의 반사판부 각도를 조절하고 고정돌기들에 너트를 체결하여 고정한다.
방열부재(40)는 판형 미러(30)를 투과하는 적외선의 열을 방열시킨다. 방열부재(40)의 일예로, 방열부재(40)는 균일한 두께와 면적을 갖는 판부(41)와, 그 판부(41)의 한쪽면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀부(42)들을 포함한다. 방열부재(40)의 판부(41)에서 방열핀부(42)들이 구비된 한쪽면이 방열면이고 그 반대편면이 판형 미러(30)와 대면되는 반사면이 된다. 판부(41)는 균일한 두께를 갖는 사각판 형상이며, 그 판부(41)의 양측면에 각각 서로 간격을 두고 두 개의 고정돌기들이 구비되는 것이 바람직하다. 방열부재(40)의 고정돌기들이 헤드케이싱(200)의 곡선 장공들에 각각 관통 삽입된 상태에서 방열부재(40)의 반사면이 판형 미러(30)에서 투과되는 적외선이 판형 미러(30)에서 반사되는 자외선과 다른 반사각으로 아래로 향하도록 판형 미러(30)에 경사지게 위치한다. 방열부재(40)의 판부(41)의 반사면은 평면인 거울면이다. 한편, 방열부재(40)의 판부(41)의 반사면은 난반사를 발생시키도록 거친면으로 형성될 수도 있다. 헤드케이싱(200)의 제2 케이스부(220) 상면에 방열부재(40)에서 방열되는 열을 외부로 배출시키는 냉각팬(70)이 구비되는 것이 바람직하다.
렌즈(300)들은 판형 미러(30)와 거리를 두고 헤드케이싱(200)의 제3 케이스부(230) 내에 위치한다. 렌즈(300)들은 제3 케이스부(230)의 내부 수평면 상에 원주 방향으로 간격을 두고 위치하되, 판형 미러(30)에서 반사되는 광의 영역에 위치하여 각각 판형 미러(30)에서 반사되는 자외선을 모으게 된다. 렌즈(300)들은 헤드케이싱(200)의 제3 케이스부(230) 하면판에 위치하는 것이 바람직하다. 제3 케이스부(230) 하면판의 가상원 상에 원주 방향으로 균일한 간격을 두고 렌즈(300)들의 수와 상응하는 수의 투과구멍들이 구비되고 그 투과구멍들에 렌즈(300)들이 각각 위치하게 된다. 제3 케이스부(230) 하면판의 가상원에 위치하는 렌즈(300)들은 판형 미러(30)에서 반사되는 광의 영역에 위치한다. 바람직하게는, 렌즈(300)들이 판형 미러(30)에 의해 반사되는 원형 자외선 영역의 가장 자리에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 위치한다.
렌즈(300)들 아래쪽에 각각 렌즈(300)를 통해 들어오는 자외선의 양을 조절하는 조리개어셈블리(310)가 구비된다. 조리개어셈블리(310)의 일예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 조리개어셈블리(310)는 랙기어(rack gear)(311)와, 그 랙기어(311)에 맞물려 랙기어(311)의 직선 움직임에 따라 좌우로 원호를 그리며 움직이면서 광통로의 크기를 조절하는 조절레버(312)와, 랙기어(311)에 맞물려 회전하면서 랙기어(311)를 직선으로 움직이는 피니언기어(pinion gear)(313)와, 그 피니언기어(313)에 연결되어 피니언기어(313)를 회전시키는 조절용 노브(314)를 포함한다.
필터(400)는 판형 미러(30)와 복수 개의 렌즈(300)들 사이에 위치하여 판형 미러(30)에서 반사되는 자외선을 필터링한다. 필터(400)는 한 개이다. 필터(400)는 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.
셔터(500)는 판형 미러(30)와 필터(400) 사이에 위치하여 판형 미러(30)로 반사되는 자외선을 차단시키거나 통과시킨다. 셔터(500)의 일예로, 셔터(500)는 리니어모터와, 그 리니어모터에 연결되어 리니어모터의 작동에 의해 직선으로 움직이면서 자외선을 차단시키거나 통과시키는 차단부재를 포함한다.
광가이드유닛(600)은 복수 개의 렌즈(300)들에 각각 연결되어 렌즈(300)를 통해 모아진 자외선을 대상물에 쬐어지도록 가이드한다. 광가이드유닛(600)의 일예로, 광가이드유닛(600)은 헤드케이싱(200)의 제3 케이스부(230)에 아래에 구비되며 렌즈(300)들에 각각 대응되는 관통구멍들이 구비되는 연결블록(610)과, 그 연결블록(610)의 관통구멍들에 각각 연결되어 렌즈(300)에서 모아지는 자외선이 통과하는 광가이드(620)들과, 그 광가이드(620)들이 각각 연결되며 그 광가이드(620)들을 통해 각각 가이드된 자외선들을 대상물에 쪼이도록 하는 광가이드블록(630)과, 그 광가이드블록(630) 내부에 구비되어 광가이드(620)들을 통해 가이드되는 자외선들을 각각 균질화시키는 광균질기(640)들을 포함한다. 광가이드블록(630)은 육면체형상의 가이드블록부와, 그 가이드블록부에 각각 관통 형성되어 광가이드(620)들의 각 단부가 연결되는 관통구멍들을 포함한다. 광균질기(640)들을 광가이드블록(630)의 관통구멍들에 각각 구비된다. 광가이드유닛(600)은 복수 개의 렌즈(300)들에서 각각 모아진 다수 개의 단위 자외선빔들은 각각 광가이드(620)들을 통하면서 광균질기(640)에 의해 균질화되면서 광가이드블록(630)의 관통구멍을 통해 대상물에 각각 쬐어지게 된다.
이하, 본 발명에 따른 적외선 필터링 광원장치를 구비한 태양광 시뮬레이터의 작용과 효과를 설명하다.
먼저, 헤드케이싱(200)의 제1 케이스부(210)에 위치한 광원(10)에 전기에너지가 공급되어 광원(10)에서 적외선과 자외선을 포함하는 광을 발생시키게 된다. 광원(10)의 전면측에서 발생되는 광은 전방으로 향하고 광원(10)의 후면측에서 발생되는 광은 타원형 미러(20)에 의해 반사되되, 광의 적외선은 투과되고 광의 자외선은 반사되어 전방 수평방향으로 향한다. 그 전방으로 향하는 광은 판형 미러(30)에 의해 반사되어 수직 하방향으로 향하되, 자외선만 반사되면서 수직 하방으로 향하고 적외선은 판형 미러(30)를 투과하여 방열부재(40)의 반사면을 통해 방열부재(40)에 절달되며 그 적외선의 일부는 방열부재(40)의 반사면에 반사되어 자외선과 다른 각도로 아래 방향으로 조사(照射)된다. 방열부재(40)에 흡수되는 적외선에 의한 열은 방열부재(40)의 방열핀부들을 통해 방열되고 그 방열부재(40)에서 방열되는 열은 헤드케이싱(200)의 제2 케이스부(220) 상면에 구비된 냉각팬(70)의 작동에 의해 제2 케이스부(220) 외부로 배출된다.
그리고 판형 미러(30)에 의해 수직 하방으로 반사되는 자외선은 셔터(500)가 오픈된 상태에서 필터(400)를 통해 렌즈(300)들쪽으로 조사되고 그 렌즈(300)들쪽으로 조사된 자외선은 각 렌즈(300)들과 조리개어셈블리(310)를 통해 단위 자외선빔들이 되고 그 단위 자외선빔들은 광가이드유닛(600)을 통해 대상물에 각각 쬐어지게 된다.
이와 같이, 본 발명은 광원(10)에서 발생되는 광이 타원형 미러(20)에 의해 집광되어 수평 방향으로 향하고 그 수평방향으로 향하는 광은 판형 미러(20)에 의해 광의 적외선은 투과되고 자외선만 수직 하방향으로 반사되고 그 판형 미러(20)에 의해 반사된 자외선은 필터(400)를 거치면서 렌즈(300)들과 광가이드유닛(600)을 통해 대상물에 쬐어지게 되어 대상물에 적외선을 배제하고 자외선만 쬐어지게 될 뿐만 아니라 적외선의 열을 효과적으로 방열시키게 된다.
또한, 본 발명은 광원(10)에서 발생되는 광을 타원형 미러(20)를 통해 수평 방향으로 집광되고 그 수평방향으로 집광된 광이 판형 미러(30)를 통해 수직 하방향으로 반사되어 복수 개의 렌즈(300)들을 통해 대상물에 쬐어지게 되므로 광로가 간단하게 될 뿐만 아니라 그 광로를 형성하는 구성이 간단하게 된다.
또한, 본 발명은 광원(10)에서 발생되는 광이 타원형 미러(20)를 통해 수평 방향으로 집광되고 그 수평방향으로 집광된 광이 판형 미러(30)를 통해 적외선은 투과되어 방열되고 자외선만 수직 하방향으로 반사되어 한 개의 필터(400)를 통해 필터링되면서 복수 개의 렌즈(300)들로 향하게 되므로 고가인 필터(400)에 작용하는 열영향을 최소화하여 필터(400)의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 유지 보수가 편리하고 저렴하게 된다.
또한, 본 발명은 판형 미러(30)를 투과하는 적외선의 열을 방열시키는 방열부재(40)가 구비되되, 판형 미러(30)와 대면되는 방열부재(40)의 판부의 한쪽면인 반사면은 판형 미러(30)로 투과되는 적외선이 판형 미러(30)에서 반사된 자외선과 다른 반사각으로 아래로 향하도록 판형 미러(30)에 경사지게 위치하게 되므로 판형 미러(30)를 효과적으로 방열시키게 된다.
10; 광원 20; 타원형 미러
30; 판형 미러 40; 방열부재
100; 본체 200; 헤드케이싱
300; 렌즈 400; 필터
500; 셔터 600; 광가이드유닛

Claims (5)

  1. 광원;
    상기 광원에서 발생되는 광을 모아 수평방향으로 반사시키는 타원형 미러;
    상기 타원형 미러에 의해 반사되는 광원 중 자외선을 수직방향으로 반사시키고 적외선을 투과시키는 판형 미러;
    상기 판형 미러를 투과하는 적외선의 열을 방열시키는 방열부재를 포함하며,
    상기 방열부재는 균일한 두께와 면적을 갖는 판부와, 상기 판부의 한쪽면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀부들을 포함하며,
    상기 판형 미러와 대면되는 판부의 한쪽면인 반사면은 상기 판형 미러로 투과되는 적외선이 상기 판형 미러에서 반사된 자외선과 다른 반사각을 갖도록 판형 미러에 경사지게 위치하는 것을 특징으로 하는 적외선 필터링 광원장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방열부재의 판부 한쪽면은 난반사를 발생시키도록 거친면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 필터링 광원장치.
  3. 본체;
    상기 본체의 상단부에 결합되는 헤드케이싱;
    상기 헤드케이싱의 내부에 위치하여 광을 발생시키는 광원;
    상기 광원에서 발생되는 광을 모아 수평방향으로 반사시키는 타원형 미러;
    상기 타원형 미러에 의해 반사되는 광 중 자외선을 수직방향으로 반사시키고 적외선을 투과시키는 판형 미러;
    상기 판형 미러를 투과하는 적외선의 열을 방열시키는 방열부재;
    상기 헤드케이싱 내부 수평면 상에 원주 방향으로 간격을 두고 위치하며, 각각 상기 판형 미러에서 반사되는 자외선을 모으는 복수 개의 렌즈들;
    상기 판형 미러와 복수 개의 렌즈들 사이에 위치하여 판형 미러에서 반사되는 자외선을 필터링하는 필터;
    상기 판형 미러와 필터 사이에 위치하여 판형 미러로 반사되는 자외선을 차단시키거나 통과시키는 셔터; 및
    상기 복수 개의 렌들들에 각각 연결되어 렌즈를 통해 모아진 자외선을 대상물에 쬐어지도록 가이드하는 광가이드유닛을 포함하는, 적외선 필터링 광원장치를 구비한 태양광 시뮬레이터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 필터는 한 개이며, 상기 렌즈들은 여섯 개이며, 상기 여섯 개의 렌즈들은 상기 판형 미러에 의해 반사되는 자외선이 수평면상에 조사되는 원형 자외선 영역의 가장 자리에 위치하는 것을 특징으로 하는, 적외선 필터링 광원장치를 구비한 태양광 시뮬레이터.
  5. 제3항에 있어서, 상기 헤드케이싱은 본체의 상부에 결합되는 제1 케이스부와, 상기 제1 케이스부에 수평 방향으로 연결되는 제2 케이스부와, 상기 제2 케이스부의 하면에 수직 방향으로 연결되는 제3 케이스부를 포함하며, 상기 제1 케이스부의 내부에 광원, 타원형 미러가 위치하고, 상기 제2 케이스부의 내부에 판형 미러, 방열부재가 위치하고, 상기 제3 케이스부의 내부에 셔터, 필터, 렌즈들이 위치하는 것을 특징으로 하는, 적외선 필터링 광원장치를 구비한 태양광 시뮬레이터.
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