KR20240066667A - 3차원 입체효과를 표시하는 광고용 조명 장치 - Google Patents

Abstract

지면이나 노면 상에 입체효과를 가진 고보 이미지를 표시하는 조명 장치가 개시된다. 조명 장치는 광원, 광원으로부터의 광이 입사되고 광량 제어부와 고보이미지 생성부와 포커싱 렌즈부를 구비하는 렌즈 어셈블리, 및 렌즈 어셈블리의 광 출사면 상에 결합하는 굴절 렌즈를 포함하고, 여기서 고보이미지 생성부는 광원의 광을 특정 라이트 빔 패턴으로 생성하는 제1 엘리먼트 또는 클로저를 구비하며, 광원의 작동 시, 굴절 렌즈를 통과한 라이트 빔 패턴은 일정 거리 이격된 바닥이나 대상체 상에 입체효과 고보이미지를 표출한다.

Description

3차원 입체효과를 표시하는 광고용 조명 장치{Advertising lighting device that displays a three-dimensional effect}

본 발명은 고보 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 3차원 입체효과를 표시하는 광고용 조명 장치에 관한 것이다.

고보 조명 장치는 극장 조명, 건축 조명, 호텔, 레스토랑, 오피스 공간 등에서 착색광(colored light)을 이용하여 장면 설정이나 분위기를 조성하는데 주로 이용된다.

최근, 고보 조명 장치는 가게 앞의 도로에 간판을 대신하여 로고 이미지를 투사하거나 가게에서 판매하는 상품에 대한 광고 내용을 투사하는데 이용되는 등, 그 사용범위가 확대되고 있다.

이러한 고보 조명 장치는 다색 LED를 구비함으로써 색상을 바꾸기 위해 필터를 교환할 필요가 없을 뿐만 아니라 다수의 LEDs를 조합하여 거의 모든 조명 색상을 생성하고 LED에 결합된 전자기기에 의해 조명 색상을 변경할 수 있다. 또한, 다양한 색상의 생성이나 변경은 자동 프로그래밍 방법을 통해 수행할 수 있는 장점이 있어, 그 시장이 급속히 성장하고 있다.

본 발명은 전술한 고보 조명 장치의 일종으로서 일반도로, 자동차 전용도로, 고속도로 등과 같이 차량이 운행하는 도로 상에서 일반 고보 조명 장치의 경우보다 상대적으로 원거리에 표시되는 노면표시의 고보 이미지에 입체효과를 부여할 수 있는 새로운 구조의 조명 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 도로 상에서 제한속도 등을 표시하는 기존의 도로 노면표시를 대체하면서 결빙, 사고발생 등의 도로 상황 정보를 제공할 수 있는, 입체효과 노면표시 고보 이미지를 위한 3차원 조명 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 굴절 렌즈를 결합한 구조를 사용하여 노면 상에서 원거리 운전자에게 직관적으로 인식 가능한 입체효과 고보 이미지를 표시할 수 있는 조명 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 교차로, 횡단보도, 터널, 스쿨존(school zone), 결빙도로 등에서 운전자를 대상으로 도로 상황 정보를 제공할 수 있는 입체효과 고보 이미지 표시용 조명 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 조명 장치는, 입력효과 고보 이미지를 표시하는 조명 장치로서, 광원; 광원으로부터의 광이 입사되고 광량 제어부와 고보이미지 생성부와 포커싱 렌즈부를 구비하는 렌즈 어셈블리; 및 렌즈 어셈블리의 광 출사면 상에 결합하는 굴절 렌즈를 포함한다. 여기서, 고보이미지 생성부는 광원의 광을 특정 라이트 빔 패턴으로 생성하는 제1 엘리먼트 또는 클로저를 구비한다. 광원의 작동 시, 굴절 렌즈를 통과한 라이트 빔 패턴은 일정 거리 이격된 바닥이나 대상체 상에 입체효과 고보이미지를 표출한다.

일실시예에서, 상기 입체효과 고보이미지는 노면표시를 포함하고 노면과 평행한 평면상에서 이미지의 하단폭이 이미지의 상단폭보다 작고, 하단폭과 상단폭 사이의 간격은 상단폭의 3배 내지 7배이다.

일실시예에서, 상기 입체효과 고보이미지에서 60미터 떨어진 위치의 높이 1.5미터에서 가장 높은 시인성을 가진 사이즈로서, 상기 입체효과 고보이미지의 하단폭과 상단폭의 비율은 1:7이고, 하단폭과 상단폭 사이의 간격과 상단폭과의 비율은 4.46:1이다.

일실시예에서, 상기 입체효과 고보이미지는 도로 노면에 표시되는 문구, 도형, 로고 또는 이들의 조합 형태를 포함하며, 상기 센서를 통해 감지되는 주변 환경이나 타겟에 따라 변경되는 클로저 또는 제1 엘리먼트의 특정 광차단패턴 또는 특정 광투과패턴에 대응한다.

일실시예에서, 상기 광량 제어부는 광원의 출사면 상에 배치되는 메인 볼록 렌즈의 틸트(tilt) 또는 피치(pitch)를 조절하여 광원의 광에 의해 생성되는 이미지의 균제도를 제어한다.

일실시예에서, 상기 포커싱 렌즈부는 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 구비하고 라이트 빔 패턴의 아웃 포커싱(out focusing) 및 인 포커싱(in focusing)을 제어한다.

일실시예에서, 상기 광원은 발광다이오드 멀티 패키지 어레이를 포함한다.

전술한 입력효과 고보 이미지를 표시하는 조명 장치를 사용하면, 도로 상에서 제한속도 등을 표시하는 기존의 도로 노면표시를 대체하면서 결빙, 사고발생 등의 도로 상황 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 특정 라이트 빔 패턴을 형성하는 고보와 굴절 렌즈를 결합한 조명 장치 구조를 사용함으로써 노면 상에서 원거리 운전자에게 직관적으로 인식 가능한 입체효과 노면표시를 효과적으로 생성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 교차로, 횡단보도, 터널, 스쿨존(school zone), 결빙도로 등에서 운전자를 대상으로 도로 상황 정보를 입체효과 고보 이미지로 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체효과 고보이미지를 표시하는 조명 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 조명 장치에 의한 입체효과 고보이미지의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 입체효과 고보이미지의 사이즈를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 조명 장치에 채용할 수 있는 구성에 대한 블록도이다.
도 5는 도 4의 조명 장치의 구성에 대한 개략적인 블록도이다.
도 6은 도 5의 조명 장치에 채용할 수 있는 굴절각도 제어유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 굴절각도 제어유닛을 통과한 라이트 빔 패턴을 예시한 도면이다.
도 8는 도 4의 조명 장치의 제어부의 구성에 대한 블록도이다.
도 9는 도 1의 조명 장치의 일부 구성에 대한 개략도이다.
도 10은 도 9의 조명 장치의 라이트 빔 패턴의 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 1의 조명 장치에 의한 본 실시예의 라이트 빔 패턴과 비교예의 고보 이미지를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 12의 조명 장치에서 광량 제어부의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체효과 고보이미지를 표시하는 조명 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 조명 장치에 의한 입체효과 고보이미지의 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1의 입체효과 고보이미지의 사이즈를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치(100)는 입체효과 고보이미지를 표시하는 조명 장치로서 지지대, 기둥, 폴대 혹은 지주(10) 상의 일정 높이에 소정의 체결수단(102)에 의해 고정 설치된다. 지주(10)에는 전력제어장치(30), 태양전지모듈(40), 조명전원제어박스(140)가 설치될 수 있다.

조명전원제어박스(140)는 조명 장치(100)에 전력을 공급하고 조명 장치(100)의 동작을 제어하는 장치일 수 있고, 전력제어장치(30)는 태양전지모듈(30)의 전력변환과 제어를 수행하는 장치일 수 있다.

조명 장치(100)는 지주(10)에서 일정 거리 떨어진 장소의 노면 등의 바닥에 노면표시의 일종으로서 입체효과 고보이미지(500)를 생성할 수 있다.

입체효과 고보이미지(500)는 도 2에 도시한 바와 같이 지주(10) 근방의 높이(h1) 1.5m의 시점(예컨대, 차량(400) 운전자의 시야)에서 지주(10)로부터 거리(d1)가 약 60m 떨어진 장소의 바닥에 형성될 때 가장 좋은 시인성을 갖도록 생성될 수 있다.

이러한 입체효과 고보이미지(500)의 평면상 사이즈는 차량(400)의 주행 도로의 인접한 두 차선들 사이에 설치되는 노면표시 정도의 크기를 가질 수 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 입체효과 고보이미지(500)의 전체 문자의 하단폭(X1)과 상단폭(Y1)의 비율(폭 비율)은 대략 1:7이고, 하단폭(X1)과 상단폭(Y1) 사이의 간격(Z1)과 상단폭(Y1)의 비율(깊이 비율)은 대략 4.46:1인 것이 바람직하다. 또한, 입체효과 고보이미지(500)의 단위글자 또는 단위문자의 하단폭(x2)과 상단폭(y2)의 비율은 대략 1:1.43인 것이 바람직하다.

이와 같이 본 실시예에 따른 입체효과 고보이미지(500)에서, 하단폭(X1)과 상단폭(Y1) 사이의 간격(Z1)과 상단폭(Y1)의 깊이 비율은 대략 3:1 내지 5:1일 수 있고, 이러한 깊이 비율에 대응하여 폭 비율도 약간 조절될 수 있다. 이러한 사이즈의 입체효과 고보이미지에 의하면 수십 미터의 거리에서 보행자나 운전자 등에게 우수한 시인성의 노면표시를 제공할 수 있다.

도 4는 도 1의 조명 장치에 채용할 수 있는 구성에 대한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치(100)는 조명 어셈블리(100a)와 제어장치(130)를 포함하고, 센서(200)에 연결될 수 있다.

조명 어셈블리(100a)는 제어장치(130)가 별도로 설치되는 조명 장치의 본체일 수 있고, 체결수단 등에 의해 지주의 일정 높이에 설치될 수 있다.

제어장치(130)는 별도의 장치로 조명전력제어박스 등에 삽입된 상태로 전선 케이블 등을 통해 조명 어셈블리(100a)에 연결될 수 있다. 물론, 변형예에서 제어장치(130)는 조명 어셈블리(100a)의 하우징이나 케이스에 일체로 설치될 수 있으며, 그 경우 조명 어셈블리(100a)는 그 자체로 조명 장치(100)로 지칭될 수 있다. 이하에서는 설명하는 조명 장치는 설명의 편의상 하우징에 제어장치를 일체로 탑재한 조명 어셈블리인 것으로 가정할 수 있다.

전술한 제어장치(130)는 제어부(110)와 통신부(120)를 구비할 수 있고, 제어부(110)는 논리회로, 마이컴, 마이크로프로세서, 컨트롤러 등에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있고, 통신부(120)는 유선 통신이나, 와이파이(WiFi), 저전력블루투스(bluetooth low energy, BLE), Z-wave, Zigbee, LoRa, UWB 등의 근거리 무선 통신이나, 웨이브(wireless access invehicular environments, WAVE) 기반의 근거리전용무선통신(Dedicated short range communication, DSRC)이나, 롱텀에볼로션(LTE), 5G 등의 이동통신 혹은 광대역 네트워크 등에서 선택되는 적어도 어느 하나의 통신 프로토콜을 지원하는 서브통신시스템을 포함할 수 있다.

센서(200)는 안개 감지 센서일 수 있다. 센서(200)는 카메라로 촬영된 영상에서 유효영역에 대한 분석을 통해 안개를 감지하거나 유효영역 내 시정거리를 계산하여 안개를 감지하도록 구성될 수 있다.

또한, 센서(200)는 주변의 조도를 측정하여 주간과 야간을 판단하거나 맑은 날과 흐린 날을 판단하기 위한 조도 센서, 스노우(snow) 감지를 위한 스노우 감지 장치, 노면 및 주위 온도를 감지하는 감지장치, 강설량을 계측하는 강설량 계측장치, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

도 5는 도 4의 조명 어셈블리의 구성에 대한 개략적인 블록도이다. 도 6은 도 5의 조명 장치에 채용할 수 있는 굴절각도 제어유닛을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 6의 굴절각도 제어유닛을 통과한 라이트 빔 패턴을 예시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치의 조명 어셈블리(100a)는 조명 어셈블리 본체(70)와 굴절각도 제어유닛(90)을 포함한다.

조명 어셈블리 본체(70)는 내부의 라이트 빔 패턴이 출사되는 출사면 상에서 굴절각도 제어유닛(90)과 결합될 수 있다. 조명 어셈블리 본체(70)는 메인볼록렌즈 틸트제어 액추에이터(82), 고보이미지 생성제어 액추에이터(84) 및 포커싱 렌즈제어 액추에이터(86)를 포함한다.

메인볼록렌즈 틸트제어 액추에이터(82)는 제어부의 제어신호에 따라 조명 어셈블리 본체(70)에 탑재되는 메인 볼록 렌즈의 틸트(tilt)를 조절한다. 고보이미지 생성제어 액추에이터(84)는 제어부의 제어신호에 따라 고보이미지 생성부를 회전시키는 것 등의 방식으로 고보이미지 생성부의 동작을 제어하여 클로저나 제1 엘리먼트의 특정 패턴 필름을 통해 라이트 빔 패턴이 생성되도록 동작한다. 포커싱 렌즈제어 액추에이터(86)는 제어부의 제어신호에 따라 볼록렌즈와 오목렌즈를 포함하는 포커싱 렌즈 배열 내 렌즈들 간의 간격을 조정할 수 있다.

굴절각도 제어유닛(90)은 조명 어셈블리 본체(70)에서 나오는 라이트 빔 패턴을 미리 설정된 각도로 굴절시킨다. 굴절각도 제어유닛(90)은 프리즘 렌즈(prism lens), 프레스넬 렌즈(fresnel lens), 프리폼 렌즈(free-form lens) 등 다양한 형태의 굴절 렌즈를 포함할 수 있다.

예를 들면, 도 6의 (a)와 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 조명 어셈블리 본체의 하우징(70a)에서 나오는 라이트 빔 패턴은 프리즘 렌즈(90a)를 통과하면서 제1 각도로 굴절되어 노면 상에 조사되고, 굴절 각도에 의해 노면에 표시되는 입체효과 고보이미지는 하단폭과 상단폭 사이의 폭간격이 상단폭의 약 5배인 형태를 가질 수 있다.

또한, 도 6의 (b)와 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 조명 어셈블리 본체의 하우징(70a)에서 나오는 라이트 빔 패턴의 광은 프레스넬 렌즈(90b)를 통과하면서 제1 각도보다 작은 제2 각도로 굴절되어 노면 상에 조사되고, 굴절 각도에 의해 노면에 표시되는 입체효과 고보이미지는 하단폭과 상단폭 사이의 폭간격이 상단폭의 약 4배 이상, 5배 이하인 형태를 가질 수 있다.

또한, 도 6의 (c)와 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이 조명 어셈블리 본체의 하우징(70a)에서 나오는 라이트 빔 패턴의 광은 프리폼 렌즈(90c)를 통과하면서 제2 각도보다 작은 제3 각도로 굴절되어 노면 상에 조사되고, 굴절 각도에 의해 노면에 표시되는 입체효과 고보이미지는 하단폭과 상단폭 사이의 폭간격이 상단폭의 약 3배 이상, 4배 이하인 형태를 가질 수 있다.

도 8은 도 4의 조명 장치에 채용할 수 있는 제어부에 대한 블록도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치의 제어부(110)는 고보조명 제어부(111)와 이미지 가변 제어부(119)를 구비한다.

고보조명 제어부(111)는 광원과 메인 볼록 렌즈의 틸트 각도와 포커싱 렌즈 배열을 제어한다. 고보조명 제어부(111)는 광원 제어부(113), 균제도 제어부(115) 및 포커싱 제어부(117)를 구비한다.

광원 제어부(113)는 다수의 LED 광원의 동작을 제어하여 고보이미지의 광량을 확보하여 고보이미지의 라이트 빔 패턴을 집광하고 최적화한다.

균제도 제어부(115)는 광원의 출사면 전방에 배치되는 메인 볼록 렌즈의 틸트 또는 피치(pitch)를 조절하여 광원의 광에 의해 생성되는 고보이미지의 균제도를 제어한다.

포커싱 제어부(117)는 포커싱 렌즈부의 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 포함하는 렌즈 배열에서 렌즈들 간의 간격을 조절하여 고보이미지를 위한 라이트 빔 패턴의 아웃 포커싱(out focusing)과 인 포커싱(in focusing)을 제어한다.

이미지 가변 제어부(119)는 고보이미지 생성부의 동작을 제어하여 원하는 특정 라이트 빔 패턴을 생성하도록 동작한다.

도 9는 도 1의 조명 장치의 일부 구성에 대한 개략도이다. 도 10은 도 9의 조명 장치의 라이트 빔 패턴의 생성 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 도 1의 조명 장치에 의한 본 실시예의 라이트 빔 패턴과 비교예의 고보 이미지를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 실시에에 따른 조명 장치(100)는 하우징(70a)과, 하우징(70a) 내부에 설치되는 광원(71), 광원 렌즈(72), 메인 볼록 렌즈(73), 고보이미지 생성부(74), 제1 평면 볼록 렌즈(75), 양면 볼록 렌즈(76), 양면 오목 렌즈(77) 및 제2 평면 볼록 렌즈(78)를 구비한다.

또한, 조명 장치(100)는 하우징(70a) 내부에서 광원 렌즈(72)를 지지하는 제1 렌즈지지부(81), 메인 볼록 렌즈(73)에 결합하고 메인 볼록 렌즈(73)의 틸트를 제어하는 제1 액추에이터(82), 고보이미지 생성부(74)에 결합하고 고보이미지 생성부(74)에서 특정 고보나 클로저(closer) 또는 제1 엘리먼트를 선택하도록 동작하는 제2 액추에이터(84), 포커싱 제어를 위한 렌즈 배열(75 내지 78 참조)에서 인접한 렌즈들 간의 간격을 조절하는 제3 액추에이터(86), 및 렌즈 배열을 유동가능하게 지지하는 제2 렌즈지지부(87)를 구비한다.

광원(71)은 발광다이오드(light emitting diode, LED)를 포함한다. 발광다이오드는 적색, 청색, 녹색, 백색 LEDs 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 광원(71)은 방열판이나 방열체 상에 설치되어 발광 동작시에 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있도록 설치된다. 이러한 방열판이나 방열체는 원통형이나 사각형 혹은 다각형 단면을 갖는 하우징(70a) 내부에 삽입될 수 있는 형태를 구비할 수 있다.

광원 렌즈(72)는 광원(71)의 광 출사면 상에 배치되고 평면 볼록 렌즈를 포함하고, 렌즈의 볼록한 부분이 광원(71)의 출사면 반대측에 위치하도록 설치된다.

메인 볼록 렌즈(73)는 양면 볼록 렌즈 형태를 구비하고, 제1 액추에이터(82)에 의해 틸트 또는 피치 각도가 조절되도록 설치된다. 메인 볼록 렌즈(73)의 틸트 각도를 조절하면 광원(71)의 종류나 광량에 따라 조명 장치(100)에서 생성되는 고보이미지의 균제도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 균제도는 조명이 비추는 노면에서 조도의 균일한 정도를 의미한다. 즉, 균제도는 노면에 표시되는 입체효과 고보이미지의 영역별 밝기 차이로 인하여 조도가 고르지 않은 부분이 어느 정도인지를 판단하는 기준이 될 수 있다.

메인 볼록 렌즈(73)의 틸트를 제어하면, 라이트 빔 패턴이 굴절 렌트를 통과하여 굴절된 후 노면에 조사되어 최종적으로 생성되는 입체효과 고보이미지의 균제도를 향상시킬 수 있다.

고보이미지 생성부(74)는 클로저(closer, 74a)와 패턴 필름(74b)을 포함한다. 클로저(74a)는 다크 플레이트(dark plate)로서 하우징(70a)의 중간부의 횡단면 전체를 가로막도록 설치되고, 분산 또는 무지향성 산란광을 최소화하며 유효(collimating) 광도 영역을 가이드한다. 패턴 필름(74b)은 클로저(74a)에서 유효 광도 영역을 가이드하는 중간부에 설치되고 광원의 광에서 일부 광만을 통과시켜 특정 라이트 빔 패턴을 생성한다. 특정 라이트 빔 패턴은 3차원 형상의 로고나 고보이미지를 위한 빔 패턴을 포함한다. 또한, 패턴 필름(74b)은 다수의 고보이미지 표출 형상들을 포함하고, 제2 액추에이터(84)의 동작에 의해 미리 설정된 다수의 고보이미지 표출 형상들 중에서 어느 하나의 특정 고보이미지 표출 형상을 선택하거나 변경하도록 구성될 수 있다.

포커싱 렌즈부에서, 제1 평면 볼록 렌즈(75)는 패턴 필름(74b)과 마주하는 측에 볼록면이 배치되고, 제2 평면 볼록 렌즈(78)는 제1 평면 볼록 렌즈(75)와의 사이에 양면 볼록 렌즈(76)와 양면 오목 렌즈(77)를 게재하고 평평한 면이 양면 오목 렌즈(77)와 마주하도록 설치된다.

전술한 조명 장치(100)는 도 10에 도시한 바와 같이, 광원 제어부에 의해 관리되는 제1 구간(A1), 고보이미지 생성부에 의해 관리되는 제2 구간(A2), 및 포커싱 제어부에 의해 관리되는 제3 구간(A3)을 포함한다.

제1 구간(A1)에서는 광원 렌즈와 메인 볼록 렌즈를 통해 광원의 광이 집광되어 입체효과 고보이미지에 대한 최대 광량을 확보할 수 있도록 집광을 최적화한다. 또한, 제1 구간(A1)에서는 메인 볼록 렌즈의 틸트 제어를 통해 입체효과 고보이미지의 균제도를 향상시킨다.

제2 구간(A2)에서는 클러저를 사용하여 광원의 광에 대한 분산 또는 무지향성 산란광을 최소화하고 유효 광도 영역을 가이드한다. 유효 광도 영역에는 패턴 필름이 배치되어 광원의 상대적으로 면적의 광을 특정 라이트 빔 패턴으로 변환한다.

제3 구간(A3)에서는 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 사용하여 입체효과 고보이미지의 아웃 포커싱과 인 포커싱을 제어한다.

전술한 조명 장치(100)의 구성에 의하면, 도 11에 나타낸 바와 같이 광원과 볼록 렌즈 및 클로저를 포함한 조명 장치에 의한 비교예(a)의 고보이미지를 본 실시예(b)와 같은 입체효과 고보이미지로 변환하여 생성할 수 있다. 이러한 입체효과 고보이미지는 수십 미터 거리에서 떨어진 사람이나 운전자가 볼 때 비교예(a)의 고보이미지와 달리 노면에서 세워진 형태의 입체효과를 가진 고보이미지로 보여진다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 도 12의 조명 장치에서 광량 제어부의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 14는 본 실시예에 따른 조명 장치에 의한 입체효과 노면표시를 기본 고보이미지와 비교하여 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치는 광원(71)으로서 멀티 패키지 어레이를 사용한다. 멀티 패키지 어레이는 복수의 LEDs가 광원(71)의 발광면에 인접하게 배열되고, 멀티 배열 렌즈를 사용하므로 점광원 형태의 단일 LED보다 상대적으로 출사면이 수배 내지 수십 내 넓은 면광원 형태를 가질 수 있다.

이러한 멀티 패키지 어레이를 광원(71)으로 이용하면, 광원(71)의 출사면 렌즈의 굴절각에 따른 라이트 빔 패턴에서의 균제도 저하 부분을 보상할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 제1 구간(A1)에서의 메인 볼록 렌즈의 틸트 제어를 통한 조도 균제도 보상에 더하여 제1 구간(A1)의 전단(A0)에서의 광원(71)의 멀티 패키지 디밍 구성(A0)을 통해 입체효과 고도이미지의 조도 균제도를 효과적으로 보상할 수 있다.

예를 들면, 도 13의 (a1)에서와 같은 입체효과 고도이미지의 중간 및 상단 부분(e1)에서의 조도 균제도의 불균형이나, 도 13의 (a2)에서와 같은 입체효과 고도이미지의 상단 부분(e2)과 하단 부분(e3)에서의 조도 균제도의 불균형이나, 도 13의 (a3)에서와 같은 입체효과 고도이미지의 상단 부분(e4)에서의 조도 균제도의 불균형을, 광원(71)의 멀티 패키지 디밍 구성과 메인 볼록 렌즈의 틸트 제어를 통해 보상하여 도 13의 (b)에 나타낸 것과 같은 입체효과 고도이미지로 생성할 수 있다.

전술한 이미지 표출 형상들은 교차로, 횡단보도, 터널, 스쿨존(school zone), 결빙도로 등의 고보 조명 장치에 적용되어 보행자나 운전자를 대상으로 도로 상황 정보를 제공하도록 사용될 수 있다.

또한, 조명 장치는 조명 장치의 이미지 가변 제어부의 제어에 따라 제2 액추에이터를 작동시켜 클러저에 결합된 패턴 필름들 중 어느 하나를 선택함으로써 다수의 이미지 표출 형상들 중에서 선택된 패턴 필름을 통해 라이트 빔 패턴을 생성하고, 생성된 라이트 빔 패턴을 굴절 렌즈를 통해 굴절시킴으로써 조도 균제도가 보상되고 아웃 포커싱과 인 포커싱이 제어된 입체효과 고보이미지를 노면에 표시할 수 있다.

또한, 특징 이미지 표출 형상을 선택하는 것은 센서를 통한 주변 센싱 결과에 따라 수행될 수 있다.

이상에서 살핀 바와 같이, 본 실시예에 따른 조명 장치는 등주 또는 지주의 높이와 조명의 조사 각도로 인해 다수 렌즈들의 조합과 굴절 렌즈의 굴절 각도 차이에 의한 이미지 왜곡(상하단 크기가 달라지는) 현상을 이용하며, 그에 의해 지면에 조사된 고보이미지는 하단이 짧고 상단이 긴 입체효과의 특징을 가진다. 이러한 입체효과 고보이미지는 기존에 노면표시 즉, 반사도료를 이용해 주의, 규제, 지시, 보조표지 등을 표시하는 노면표시와 구별된다. 특히 본 실시예의 입체효과 고보이미지는 기존의 반사도료를 이용한 노면표시가 도로상황정보를 전혀 반영할 수 없는 것과 달리 변화하는 도로 상황에 대한 정보를 반영한 가변형 노면표시를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 실시예들에 관하여 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 광원, 상기 광원의 광에서 일부 광만을 통과시켜 특정 라이트 빔 패턴을 생성하는 고보이미지 생성부, 메인 볼록 렌즈, 및 포커싱 제어를 위한 포커싱 렌즈부를 포함하는 조명 어셈블리 본체;
   굴절 렌즈를 포함하고, 상기 조명 어셈블리 본체에서 나오는 라이트 빔 패턴을 미리 설정된 각도로 굴절시키는 굴절각도 제어유닛; 및
   상기 광원과 상기 메인 볼록 렌즈의 틸트 각도를 제어하는 고보조명 제어부 및 상기 고보이미지 생성부의 동작을 제어하여 원하는 특정 라이트 빔 패턴을 생성하도록 동작하는 이미지 가변 제어부를 포함하는 제어부를 구비하고,
   상기 조명 어셈블리 본체는
   상기 메인 볼록 렌즈의 틸트(tilt)를 조절하는 제1 액추에이터;
   상기 고보이미지 생성부에 결합하고 고보이미지 생성부를 회전시키는 제2 액추에이터; 및
   포커싱 제어를 위한 포커싱 렌즈부의 렌즈들 간의 간격을 조절하는 제3 액추에이터를 포함하며,
   상기 광원의 작동 시, 상기 굴절 렌즈를 통과한 라이트 빔 패턴은 일정 거리 이격된 바닥이나 대상체 상에 3차원 입체효과를 표시하는 고보 조명 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 입체효과 고보이미지는 노면표시를 포함하고 노면과 평행한 평면상에서 이미지의 하단폭이 이미지의 상단폭보다 작고, 상기 하단폭과 상기 상단폭 사이의 간격은 상기 상단폭의 2배 내지 5배인 3차원 입체효과를 표시하는 고보 조명 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 입체효과 고보이미지에서 60미터 떨어진 위치의 높이 1.5미터에서 가장 높은 시인성을 가진 사이즈로서, 상기 입체효과 고보이미지의 하단폭과 상단폭의 비율은 1:8이고, 상기 하단폭과 상기 상단폭 사이의 간격과 상기 상단폭과의 비율은 4.48:1인 3차원 입체효과를 표시하는 고보 조명 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 입체효과 고보이미지는 도로 노면에 표시되는 문구, 도형, 로고 또는 이들의 조합 형태를 포함하며, 센서를 통해 감지되는 주변 환경이나 타겟에 따라 변경되는 상기 제1 엘리먼트의 특정 광차단패턴 또는 특정 광투과패턴에 대응하는 3차원 입체효과를 표시하는 고보 조명 장치.