WO2014058118A1 - Ｌｅｄ 무대 조명 장치 - Google Patents

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WO2014058118A1
WO2014058118A1 PCT/KR2013/002878 KR2013002878W WO2014058118A1 WO 2014058118 A1 WO2014058118 A1 WO 2014058118A1 KR 2013002878 W KR2013002878 W KR 2013002878W WO 2014058118 A1 WO2014058118 A1 WO 2014058118A1
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lens
led
lens unit
led elements
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PCT/KR2013/002878
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Inventor
장원영
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기린정밀공업 (주)
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Publication date
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    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/06—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of refractors
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    • F21W2131/406—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use for theatres, stages or film studios
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    • F21—LIGHTING
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    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED stage lighting apparatus, and more particularly, it is possible to easily adjust the focus of the output light, to prevent the bleeding around the light and to allow the light to shine brightly circularly on the stage as a whole light It is about LED stage lighting device to improve the output.
  • stage lighting devices include metal halide lamps, mercury lamps, neon lamps, halogen lamps, etc., which can provide sufficient illumination to emphasize people or objects, or to create powerful spotlights that illuminate certain parts on the stage. Although it has been consumed because of high power consumption, energy consumption, short life, it is difficult to produce a variety of colors of light.
  • stage lighting device using LEDs that consumes less power, has a semi-permanent lifespan, requires less time for lighting, produces natural light, and reduces the generation of environmentally harmful substances.
  • it is widely used as a light source for stage lighting devices.
  • stage lighting device due to the characteristics of the stage lighting device, the lighting on the stage should be made clear and clear.
  • the conventional stage lighting device is difficult to control the focus of the light, so that the brightness of the light is lowered according to the position of the stage, and thus the overall quality of the light falls. There was this.
  • the light output LED is equipped with a lens to facilitate the light diffusion, such a lens diffuses the light so that the light can be reflected in a wide range, but the blurring phenomenon at the edge of the light is slightly blurred There was concern.
  • the commonly used LED elements are arranged in a lattice form.
  • the edges of the light shining on the stage form an angular shape rather than a circular shape, which degrades the overall light quality. There was this.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and more particularly, to provide an LED stage lighting apparatus that can improve the overall output quality of light shining on the stage.
  • the head body having a receiving space therein and the front is open;
  • a substrate inserted into the accommodation space and having a plurality of LED elements installed on one surface thereof;
  • a plurality of lenses disposed at positions corresponding to the LED elements and disposed on the substrate and diffusing light emitted from the LED elements, the lens being moved in a direction away from or in proximity to the substrate;
  • Possible lens unit A lens driving unit driving the lens unit in a direction away from or in proximity to the substrate;
  • Characterized in that it comprises a; skirt portion having a skirt of.
  • the skirt is configured in a cylindrical shape having an open passage in the vertical direction, it is disposed so that the light generated in the LED device through the passage.
  • the skirt is fixedly coupled to the lower portion of the lens unit is driven together with the lens unit.
  • the lens driving unit, the actuator shaft is formed of a drive shaft fastened to the lens portion and movable in a linear direction, and a motor body for providing a driving force in the linear direction to the drive shaft.
  • a through hole is formed at a position corresponding to the plurality of lenses and disposed on the opposite side of the substrate with the lens portion interposed therebetween. It further comprises a lens hood for emitting the emitted light to the outside and by preventing the light from being emitted to the outside in portions other than the through-hole, the edge of the light emitted to the outside to blur hazy.
  • the lens hood is fixedly coupled to the lens unit is driven together with the lens unit.
  • the lens hood, the hood plate is formed with a plurality of through holes, and the cylindrical side wall extending from the periphery of each of the plurality of through holes toward the lens Contains wealth.
  • the LED elements of the plurality of LED elements spaced apart from the center of the substrate by the same distance, the virtual drawn with the center of the substrate concentric in the side of each LED element Since the tangent of the circle is located on the substrate, the edge of the light emitted from the LED elements is circular.
  • the lens for diffusing light emitted from the LED element can be adjusted with the LED element as necessary, the focal length can be changed accordingly and the quality of the light output as a whole is improved. It can be effective.
  • the LED stage lighting apparatus is provided with a skirt having a passage formed at a lower portion of the len to diffuse the light emitted from the LED element, so that light spreading and unnecessary overlap can be prevented, so that the quality of the light output as a whole is improved. There is an effect that can be improved.
  • the LED stage lighting apparatus since a hood having a predetermined through hole is installed around the lens to diffuse the light emitted from the LED element, light spreading can be prevented and the quality of the light output as a whole can be prevented. There is an effect that can be improved.
  • LED stage lighting apparatus since the LED elements are arranged on the substrate to illuminate the light having a circular border has the effect that the overall quality of the light can be improved.
  • FIG. 1 is a front perspective view of an LED stage lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of the LED stage lighting device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of the LED stage lighting device of FIG. 1.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the LED stage lighting device of Figure 1;
  • FIG. 4 is a view showing a part of the skirt portion shown in FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a part of the LED stage lighting device of FIG.
  • FIG. 6 is a view of a portion of the LED stage lighting device of FIG.
  • FIG. 7 is a front view of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
  • FIG. 9 is an operation view through the VIII-VIII cross section of FIG. 7; FIG.
  • FIG. 10 is a view showing the arrangement of the LED device in the LED stage lighting apparatus of FIG.
  • 11 and 12 are views showing the light output using the LED stage lighting apparatus of FIG.
  • LED stage lighting device 20 head part
  • skirt 60 second lens unit
  • motor body 90 head drive unit
  • the head body having a receiving space therein and the front is open; A substrate inserted into the accommodation space and having a plurality of LED elements installed on one surface thereof; A plurality of lenses disposed at positions corresponding to the LED elements and disposed on the substrate and diffusing light emitted from the LED elements, the lens being moved in a direction away from or in proximity to the substrate; Possible lens unit; A lens driving unit driving the lens unit in a direction away from or in proximity to the substrate; And a portion disposed below the lens unit and disposed between the lens unit and the substrate and installed at a position corresponding to the plurality of LED elements to block light emitted from the LED elements from leaking laterally. It provides a LED stage lighting device comprising a; skirt section having a skirt.
  • the head 20 the head driving unit 90 and the base 91.
  • the head part 20 emits light generated from the LED element 41 to the outside, and the head driving part 90 supports the head part 20 while tilting the head part 20 in a predetermined direction.
  • the base 91 supports the head drive unit 90 and the head unit 20 and fixes the LED stage lighting device 10 to the installation position.
  • the head driver 90 and the base 91 are similar to those of the related arts, a detailed description thereof will be omitted and the head unit 20 will be described in detail.
  • the head part 20 includes a head body 30, a substrate 40, a skirt part 50, a lens part 60, a lens hood 70, and a lens driving part 80.
  • the head body 30 has an accommodation space (S) therein and the front is open so that the light emitted from the internal LED element 41 can be irradiated to the outside through the open portion of the front. .
  • the substrate 40 may be seated in the accommodation space S that forms the front of the head body 30, and a plurality of heat sinks 31 may be disposed on the rear surface of the head body 30 opposite to the accommodation space S. do.
  • the heat sink 31 is formed to protrude from the rear surface of the head body 30, and is made of a material having a high heat transfer coefficient and a light weight, for example, aluminum.
  • the heat sink 31 is spaced apart from the center of the head body 30 by a predetermined distance, and is formed along the outer circumferential surface of the head body 30.
  • the plurality of heat sinks are formed radially symmetrically with respect to the center of the head body 30.
  • the heat sink 31 performs a function of easily dissipating heat generated from the substrate 40 to the outside.
  • the head main body 30 has a rear cover 32 covering the heat sink 31 and covering the heat sink 31, and a plurality of through-holes are formed in the rear cover 32 to release heat from the heat sink 31. This can be easily released to the outside.
  • the substrate 40 is provided with a plurality of LED elements 41 having a hexahedron shape on one surface thereof.
  • the plurality of LED elements 41 may be LED elements 41 of red, green, and blue colors, and may optionally include a white LED element 41.
  • a plurality of such LED elements 41 are disposed on a disc-shaped substrate 40, specifically, arranged in a substantially lattice form.
  • the LED elements 41 have a plurality of LED elements 41 spaced apart from each other by the same distance from the center of the substrate 40. In this case, the LED elements 41 are spaced apart by the same distance from the center of the substrate 40.
  • LED elements 41 are arranged on the substrate 40 such that the edge edges of the emitted light can be circular.
  • the substrate 40 is provided on the substrate 40 so that the tangent of the green virtual circle C is located with the center of the substrate 40 in the side of the LED elements 41 located at the same distance. That is, the side surfaces of the LED elements 41 are disposed on the substrate 40 such that the side surfaces of the LED elements 41 are in a tangential direction of the virtual circle C.
  • the light emitted from the LED elements 41 arranged as described above may have a circular shape to improve the quality of the output light.
  • the lens unit 60 includes a plurality of lenses 60a disposed at positions corresponding to the LED elements 41 and diffusing the light emitted from the LED elements 41.
  • the lens unit 60 may be moved in a direction away from or in proximity to the substrate 40. When the position of the lens unit 60 is moved as described above, the quality of light can be improved by changing the degree of light diffusion and the focal length.
  • the lens unit 60 is provided with an insertion portion 61 into which the drive shaft 81 of the lens driving unit 80, which will be described later, is inserted into the drive shaft 81 as the drive shaft 81 is fastened to the insertion portion 61. According to the linear movement of 81, the lens unit 60 is interlocked to move.
  • the lens unit 60 is provided with a metal support plate 62 capable of supporting the lens unit 60.
  • a skirt portion 50 is provided below the metal support plate 62.
  • the skirt portion 50 includes a plurality of skirts 50a to prevent light emitted from the LED element 41 from leaking in the left and right directions.
  • each skirt 50a is formed in a cylindrical shape having passages with upper and lower ends, and the skirt 50a has a cylindrical passageway in which the light of each LED element 41 is applied. It is installed to correspond to the direction of progress. Since the skirt 50a is provided below the metal support plate 62, the skirt 50a may be spaced apart from or adjacent to the LED element 41 according to the movement of the metal support plate 62.
  • the skirt 50a may be made of a material having elasticity or deformation such as rubber or silicone.
  • the skirt 50a may be configured to have a black color to block the light leaking to the outside, but not limited to this, if it can block the light can be a variety of colors and can block the light by using a special material Of course.
  • the lens hood 70 is disposed on the opposite side of the substrate 40 with the lens unit 60 therebetween and a through hole 71a is formed at each of the corresponding positions.
  • the lens hood 70 may be configured to have a black color to block the light emitted to the outside, but in a substantially disk form.
  • the present invention is not limited thereto, and various colors are possible as long as it can block light, and of course, light can be blocked by using a special material.
  • the lens hood 70 emits light emitted from the LED element 41 to the outside only through the through hole 71a, and suppresses the light emitted to the outside in portions other than the through hole 71a, thereby emitting to the outside. This can prevent the edges of light from blurring.
  • the lens hood 70 is formed in a substantially disk shape, the hood plate 71 in which a plurality of through-holes 71a are formed, and from the circumference of each of the plurality of through-holes 71a toward the lens.
  • An extended cylindrical side wall portion 72 is included.
  • the side wall portion 72 covers the periphery of the lens to help the light emitted from the lens to be concentrated in the through hole 71a.
  • the lens hood 70 may be fixed to the metal support plate 62 disposed on the rear side of the lens unit 60, and the lens hood 70 may be coupled to the metal support plate 62.
  • the lens hood 70 may be driven together with the two lens unit 60 and the metal support plate 62.
  • the lens driving unit 80 is coupled to the lens unit 60 to drive the lens unit 60 in a direction away from the substrate 40 or in a direction approaching the substrate 40.
  • the lens driving unit 80 includes a driving shaft 81 fastened to the lens unit 60 and movable in a linear direction, and a motor main body 82 providing a driving force in a linear direction to the driving shaft 81.
  • the motor used in the present embodiment uses an actuator motor.
  • the actuator motor can move the drive shaft 81 directly and linearly without a rotation method, so that the accuracy according to the lens movement can be reliably improved.
  • the driving shaft 81 is protruded and fastened to the lens unit 60 while the motor main body 82 is coupled to the head body 30.
  • reference numerals 21 and 22 refer to the lens cover and the fixing member, respectively.
  • the lens cover is coupled to the front surface of the fixing member 22.
  • the lens cover 21 is coupled to the fixing member 22 by the fastening means 221.
  • the fixing member 22 has a ring shape and is coupled to an outer circumference of the head body 30 from the front of the head body 30, and mounted on the inside of the head body 30. 40 and the lens unit 60 to be positioned in the head body 30.
  • the LED stage lighting apparatus 10 operates as follows.
  • the lens unit 60 may be moved away from or close to the substrate 40. If the lens unit 60 is moved away from the substrate 40, as shown in FIG. 8, the drive shaft 81 protrudes by applying a predetermined electrical signal to the motor body 82. When the driving shaft 81 protrudes as described above, the lens unit 60 coupled to the driving shaft 81 moves in a direction away from the substrate 40. On the other hand, the lens hood 70 configured to move in conjunction with the lens unit 60 also moves together. When the lens unit 60 is moved in this manner, as the distance from the LED element 41 increases, the desired light focus can be obtained.
  • the light emitted at this time passes through the through-hole 71a of the lens hood 70, so that more clear light can be obtained.
  • the blurry portion at the edge is being irradiated in a state where it is already removed and removed by the lens hood 70, the light shining on the stage has the effect of having a clear edge.
  • the skirt 50a Before the light emitted from the LED element 41 passes through the passage of the skirt 50a having a cylindrical shape before passing through the lens unit 60, more clear light can be achieved. That is, as the blurry portion of the edge is irradiated in the state removed by the skirt 50a, more clear light may be realized. In addition, as the light emitted from each LED element 41 is blocked from progressing in the lateral direction, the light may not be overlapped with each other, thereby making it possible to obtain clearer light. Meanwhile, as the skirt 50a is fixedly coupled to the lens unit 60, the skirt 50a may move in association with the lens unit 60, thereby achieving a desired light focus and clarity.
  • the LED elements 41 are arranged on the substrate 40 as shown in FIG. 10, the light emitted from the LED elements 41 located at the same distance from the center of the substrate 40 as shown in FIG.
  • the border can be formed in the form of a circle.
  • FIG. 10 illustrates that white light is irradiated, as shown in FIG. 12, the edges of the irradiated light may have a circular shape even when light of various colors is overlapped and irradiated. .

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
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Abstract

본 발명은 LED 무대 조명 장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 수용공간을 가지며 전방이 개방되어 있는 헤드본체; 상기 수용공간 내에 삽입되며 다수의 LED 소자들이 일면에 설치되어 있는 기판; 상기 LED 소자들과 대응되는 위치에 배치되며 상기 기판 상에 배치되고 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛을 확산시키는 다수의 렌즈를 구비하되, 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 위치이동이 가능한 렌즈부; 상기 렌즈부를 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 구동하는 렌즈구동부; 및 상기 렌즈부 하부에 구비되어 상기 렌즈부와 상기 기판 사이에 배치되며, 상기 다수의 LED 소자들과 대응되는 위치에 설치되어 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛이 측방향으로 유출되는 것을 차단하는 다수의 스커트를 구비하는 스커트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 무대 조명 장치
본 발명은 LED 무대 조명 장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 출력되는 빛의 촛점을 용이하게 조절가능하고, 빛 주변의 번짐을 방지할 수 있으며 빛이 무대에 원형으로 선명하게 비춰질 수 있도록 하여 전체적으로 빛의 출력을 향상시키는 LED 무대 조명 장치에 대한 것이다.
일반적으로 무대용 조명장치로는 인물이나 사물 등을 강조하여 비추거나 무대 위의 특정 부분을 조명하는 강력한 스포트라이트를 만들기 위하여 충분한 조도를 얻을 수 있는 메탈할라이드 램프, 수은등, 네온램프, 할로겐램프 등이 사용되어 왔으나 소비전력이 높아 에너지 소모가 많으며, 수명이 짧고, 다양한 색상의 빛을 연출하기 어렵다는 단점을 갖는다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 소비 전력이 적게 소요되고 반영구적인 수명을 가지며, 점등에 소요되는 시간이 적고, 자연스러운 빛을 연출할 수 있으며, 환경 유해 물질의 발생을 감소시키는 LED를 적용한 무대 조명 장치를 의 열 발산 및 소음 감소, 소비전력 절감을 위해 무대용 조명장치의 광원으로 많이 적용하고 있다.
그러나 무대 조명 장치의 특성상 무대에서 대한 조명이 확실하고 선명하게 이루어져야 하는데, 종래의 무대 조명 장치는 빛의 촛점을 조절하기 어려워서 무대의 위치에 따라서 비춰지는 빛의 선명도가 낮아져서 전체적으로 빛의 품질이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 빛을 출력하는 LED 에는 빛의 확산을 용이하게 하기 위하여 렌즈가 설치되고 있는데, 이러한 렌즈는 빛을 확산시켜 넓은 범위에 빛이 비춰질 수 있도록 하지만 출력되는 빛의 가장자리 부분에 다소 흐릿한 번짐현상을 불러일으킬 염려가 있었다.
또한, 통상적으로 사용되는 LED 소자는 대략 격자형태로 배치되는데 이때 LED 칩은 직육면체의 형태를 가지고 있기 때문에 무대에 비춰지는 빛의 가장자리는 원형이 아닌 각진 형태를 이루게 되어 전체적인 빛의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 무대에 비춰지는 빛에 대한 전체적인 출력 품질을 향상시킬 수 있는 LED 무대 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 무대 조명 장치는, 내부에 수용공간을 가지며 전방이 개방되어 있는 헤드본체; 상기 수용공간 내에 삽입되며 다수의 LED 소자들이 일면에 설치되어 있는 기판; 상기 LED 소자들과 대응되는 위치에 배치되며 상기 기판 상에 배치되고 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛을 확산시키는 다수의 렌즈를 구비하되, 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 위치이동이 가능한 렌즈부; 상기 렌즈부를 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 구동하는 렌즈구동부; 및 상기 렌즈부 하부에 구비되어 상기 렌즈부와 상기 기판 사이에 배치되며, 상기 다수의 LED 소자들과 대응되는 위치에 설치되어 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛이 측방향으로 유출되는 것을 차단하는 다수의 스커트를 구비하는 스커트부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스커트는 상하 방향으로 개방된 통로를 갖는 원통형으로 구성되며, 상기 통로를 통해 상기 LED 소자에서 발생한 빛이 진행할 수 있도록 배치된다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스커트는 상기 렌즈부 하부에 고정결합되어 상기 렌즈부와 함께 구동된다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈구동부는, 상기 렌즈부에 체결되며 직선방향으로 이동가능한 구동축과, 상기 구동축에 직선방향의 구동력을 제공하는 모터본체로 이루어진 엑츄레이터 모터를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈부를 사이에 두고 상기 기판의 반대측에 배치되며 상기 다수의 렌즈와 대응되는 위치마다 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀을 통해서만 LED 소자로부터 방출된 빛을 외부로 방출시키고 관통홀 이외의 부분에서는 빛이 외부로 방출되는 것을 억제함으로서, 외부로 방출되는 빛의 가장자리가 흐릿하게 번지는 것을 방지할 수 있도록 하는 렌즈후드;를 더 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈후드는 상기 렌즈부와 고정결합되어 있어 상기 렌즈부와 함께 구동된다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈후드는, 상기 관통홀이 다수 형성되어 있는 후드판과, 상기 다수의 관통홀 각각의 둘레로부터 상기 렌즈를 향하여 연장되어 있는 원통형태의 측벽부를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다수의 LED 소자들 중에서 기판의 중심으로부터 동일거리만큼 이격되어 있는 LED 소자들은, 각 LED 소자들의 측면 내에 상기 기판의 중심을 동심으로 하여 그린 가상원의 접선이 위치하도록 상기 기판 상에 설치되어 있어, 상기 LED 소자들로부터 방출되어 나오는 빛의 에지는 원형으로 이루어진다.
본 발명에 의한 LED 무대 조명 장치는, LED 소자로부터 방출되는 빛을 확산시키는 렌즈가 필요에 따라서 LED 소자와 거리 조절될 수 있으므로 이에 따라 촛점거리가 변화될 수 있으며 전체적으로 출력되는 빛의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 LED 무대 조명 장치는, LED 소자로부터 방출되는 빛을 확산시키는 렌브의 하부에 통로가 형성된 스커트가 구비됨에 따라서, 빛의 번짐 및 불필요한 중첩을 방지할 수 있으므로 전체적으로 출력되는 빛의 품질이 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 LED 무대 조명 장치는, LED 소자로부터 방출된 빛을 확산시키는 렌즈의 주변에 소정의 관통홀을 가진 후드가 설치되어 있으므로, 빛의 번짐을 방지할 수 있으며 전체적으로 출력되는 빛의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 LED 무대 조명 장치는, LED 소자들이 원형의 테두리를 가지는 빛을 조명할 수 있도록 기판 상에 배열되어 있으므로 전체적으로 빛의 품질을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 무대 조명 장치의 전면 사시도.
도 2는 도 1의 LED 무대 조명 장치의 후면 사시도.
도 3은 도 1의 LED 무대 조명 장치의 분리사시도.
도 4는 도 3에 도시된 스커트부의 일부를 나타낸 도면.
도 5는 도 1의 LED 무대 조명 장치의 일부를 나타낸 도면.
도 6은 도 1의 LED 무대 조명 장치의 일부를 나타낸 도면.
도 7은 도 3의 정면도.
도 8은 도 7의 Ⅴ-Ⅴ 단면도.
도 9는 도 7의 Ⅶ-Ⅶ 단면을 통해 나타낸 작동도.
도 10은 도 1의 LED 무대 조명 장치에서 LED 소자의 배열형태를 나타내는 도면.
도 11 및 12는 도 1의 LED 무대 조명 장치를 이용하여 빛이 출력되는 모습을 나타내는 도면.
＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
10: LED 무대 조명 장치 20: 헤드부
30: 헤드본체 40: 기판
41:LED 소자 50: 스커트부
50a: 스커트 60: 제2렌즈부
61: 삽입부 62: 금속판
70: 렌즈후드 71: 후드판
71a: 관통홀 72: 측벽부
80: 렌즈구동부 81: 구동축
82: 모터본체 90: 헤드 구동부
91: 베이스
본 발명에서는, 내부에 수용공간을 가지며 전방이 개방되어 있는 헤드본체; 상기 수용공간 내에 삽입되며 다수의 LED 소자들이 일면에 설치되어 있는 기판; 상기 LED 소자들과 대응되는 위치에 배치되며 상기 기판 상에 배치되고 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛을 확산시키는 다수의 렌즈를 구비하되, 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 위치이동이 가능한 렌즈부; 상기 렌즈부를 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 구동하는 렌즈구동부; 및 상기 렌즈부 하부에 구비되어 상기 렌즈부와 상기 기판 사이에 배치되며, 상기 다수의 LED 소자들과 대응되는 위치에 설치되어 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛이 측방향으로 유출되는 것을 차단하는 다수의 스커트를 구비하는 스커트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 LED 무대 조명 장치(10)는, 헤드부(20), 헤드 구동부(90) 및 베이스(91)를 포함한다. 상기 헤드부(20)는 LED 소자(41)로부터 발생된 빛을 외부로 방출하는 것이며, 헤드 구동부(90)는 상기 헤드부(20)를 지지하면서 상기 헤드부(20)를 소정방향으로 틸팅시키는 것이며, 상기 베이스(91)는 상기 헤드 구동부(90) 및 헤드부(20)를 지지하고 LED 무대 조명 장치(10)를 설치 위치에 고정하는 것이다. 여기에서 헤드 구동부(90) 및 베이스(91)는 종래의 기술들과 유사한 것이므로 구체적인 설명은 생략하고 헤드부(20)에 대해서 구체적으로 상술하기로 한다.
상기 헤드부(20)는, 헤드본체(30), 기판(40), 스커트부(50), 렌즈부(60), 렌즈후드(70), 렌즈구동부(80)를 포함한다.
상기 헤드본체(30)는, 내부에 수용공간(S)을 가지며 전방이 개방되어 있어 그 전방의 개방된 부분을 통하여 내부의 LED 소자(41)로부터 방출된 빛이 외부로 조사될 수 있도록 하는 것이다. 헤드본체(30)의 전면을 이루는 수용공간(S)에는 기판(40)이 안착될 수 있으며 그 수용공간(S)의 반대측인 헤드본체(30)의 후면에는 다수의 히트싱크(31)가 배치된다. 이때, 히트싱크(31)는 헤드본체(30)의 후면으로부터 돌출되어 형성되고, 열전달계수가 높고 무게가 가벼운 재질, 예를 들어 알루미늄으로 만들어진다. 이러한 히트싱크(31)는 상기 헤드본체(30)의 중심으로부터 소정 거리 이격되고, 상기 헤드본체(30)의 외주면을 따라 형성된다. 상기 다수의 히트 싱크는 상기 헤드본체(30)의 중심에 대해 상호 대칭되게 방사상으로 형성된다. 이러한 히트싱크(31)는 상기 기판(40)으로부터 발생된 열을 외부로 용이하게 방출시키는 기능을 수행한다.
이러한 헤드본체(30)에는 상기 히트싱크(31)를 감싸면서 덮고 있는 후면덮개(32)가 배치되어 있으며, 상기 후면덮개(32)에는 다수의 관통공이 형성되어 히트싱크(31)로부터 방출되는 열이 쉽게 외부로 방출될 수 있도록 할 수 있다.
상기 기판(40)은, 그 일면에 육면체 형태를 가지는 다수의 LED 소자(41)들이 설치된다. 상기 다수의 LED 소자(41)들은 Red, Green, Blue 색상의 LED 소자(41)들일 수 있고, 선택적으로 White LED 소자(41)를 포함할 수 있다. 이러한 다수의 LED 소자(41)들은 원판형태의 기판(40)상에 다수개가 배치되는데, 구체적으로는 대략 격자형태로 배열되게 된다. 다만, 본 실시예에서의 LED 소자(41)들은 기판(40)의 중심으로부터 동일거리만큼 이격되어 있는 LED 소자(41)들이 복수 존재하게 되는데, 이때 기판(40)의 중심으로부터 동일거리만큼 이격되어 있는 LED 소자(41)들은 방출되는 빛의 가장자리 에지가 원형으로 될 수 있도록 기판(40) 상에 배열된다. 구체적으로는, 동일거리에 위치하는 LED 소자(41)들의 측면 내에 기판(40)을 중심을 동심으로 하여 그린 가상원(C)의 접선이 위치하도록 상기 기판(40) 상에 설치된다. 즉, LED 소자(41)들의 측면이 상기 가상원(C)의 접선방향으로 접하는 방향성을 가지도록 기판(40)상에 배치되는 것이다. 이와 같이 배열되는 LED 소자(41)들로부터 나오는 빛은 원형의 형태를 가지게 되어 출력되는 빛의 품질을 향상시킬 수 있게 한다.
상기 렌즈부(60)는, LED 소자(41)들과 대응되는 위치에 배치되며 상기 LED 소자(41)로부터 방출되는 빛을 확산시키는 다수의 렌즈(60a)를 포함한다. 이러한 렌즈부(60)는 기판(40)으로부터 멀어지는 방향 또는 기판(40)과 근접하는 방향으로 위치이동될 수 있다. 이와 같이 렌즈부(60)의 위치가 이동되는 경우에는 빛의 확산정도 및 촛점거리를 변화시켜 빛의 품질을 향상시킬 수 있게 한다.
한편, 상기 렌즈부(60)에는 후술하는 렌즈구동부(80)의 구동축(81)이 삽입되는 삽입부(61)가 마련되어 있으며 이러한 삽입부(61)에 상기 구동축(81)에 체결됨에 따라서 구동축(81)의 직선이동에 따라서 렌즈부(60)가 연동되어 이동할 수 있게 한다. 이러한 렌즈부(60)에는 상기 렌즈부(60)를 지지할 수 있는 금속지지판(62)이 설치된다.
상기 금속지지판(62)의 하부에는 스커트(skirt)부(50)가 구비된다. 스커트부(50)는 LED 소자(41)로부터 방출되는 빛이 좌우 방향으로 새어 나가지 않도록 하는 다수의 스커트(50a)를 포함한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 각각의 스커트(50a)는 상, 하단이 개방되어 통로를 갖는 원통형으로 구성되고, 상기 스커트(50a)는 상기 원통형의 통로가 각각의 LED 소자(41)의 빛이 진행하는 방향과 대응되게 설치된다. 상기 스커트(50a)는 상기 금속지지판(62)의 하부에 구비되므로, 상기 금속지지판(62)의 이동에 따라서 상기 LED 소자(41)로부터 이격되거나 또는 인접하도록 변위할 수 있다. 바람직하게는, 상기 스커트(50a)는 고무, 또는 실리콘과 같이 탄성을 갖거나 변형이 가능한 재질로 구성될 수 있다. 또한, 상기 스커트(50a)는 외부로 새어나가는 빛을 차단할 수 있도록 검정색을 갖게 구성될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 빛을 차단할 수 있는 것이라면 다양한 색상이 가능하며 특수소재를 사용함으로써 빛을 차단할 수 있음은 물론이다.
상기 렌즈후드(70)는, 상기 렌즈부(60)를 사이에 두고 상기 기판(40)의 반대측에 배치되며 상기 다수의 대응되는 위치마다 관통홀(71a)이 형성되어 있게 된다. 이러한 렌즈후드(70)는 대략 원판형태로 이루어지되 외부로 방출되는 빛을 차단할 수 있도록 검정색을 가지도록 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 빛을 차단할 수 있는 것이라면 다양한 색상이 가능하며 특수소재를 사용함으로서 빛을 차단할 수 있음은 물론이다. 이러한 렌즈후드(70)는 관통홀(71a)을 통해서만 LED 소자(41)로부터 방출된 빛을 외부로 방출시키고 관통홀(71a) 이외의 부분에서는 빛이 외부로 방출되는 것을 억제함으로서, 외부로 방출되는 빛의 가장자리가 흐릿하게 번지는 것을 방지할 수 있게 한다.
한편, 렌즈후드(70)는 구체적으로는 대략 원판형태로 이루어지며 다수의 관통홀(71a)이 형성되어 있는 후드판(71)과, 다수의 관통홀(71a) 각각의 둘레로부터 상기 렌즈를 향하여 연장되어 있는 원통형태의 측벽부(72)를 포함한다. 상기 측벽부(72)는 렌즈의 주변을 감싸도록 하여 렌즈로부터 나오는 빛이 관통홀(71a)로 집중될 수 있도록 도와주는 기능을 수행한다. 한편, 렌즈후드(70)는 상기 렌즈부(60)의 배면측에 배치된 금속지지판(62)과 고정될 수 있으며, 상기 렌즈후드(70)가 상기 금속지지판(62)과 결합됨에 따라서 상기 제2렌즈부(60) 및 금속지지판(62)과 함께 상기 렌즈후드(70)가 연동되어 구동될 수 있게 한다.
상기 렌즈구동부(80)는, 상기 렌즈부(60)와 결합되어 상기 렌즈부(60)를 상기 기판(40)으로부터 멀어지는 방향 또는 기판(40)과 근접하는 방향으로 구동하는 것이다. 이러한 렌즈구동부(80)는, 상기 렌즈부(60)에 체결되며 직선방향으로 이동가능한 구동축(81)과, 상기 구동축(81)에 직선방향의 구동력을 제공하는 모터본체(82)로 이루어진다. 본 실시예에서 사용되는 모터는 엑츄레이터 모터를 사용하고 있는데, 이러한 액츄레이터 모터는 회전방식이 없이 직접 직선적으로 구동축(81)을 이동시킬 수 있어 렌즈 이동에 따른 정밀도를 확실하게 향상시킬 수 있다. 이러한 렌즈구동부(80)는 헤드본체(30)에 모터본체(82)가 결합된 상태에서 구동축(81)만이 상기 돌출되어 렌즈부(60)에 체결된다.
한편, 도면번호 21, 22는 각각 렌즈커버와 고정부재를 지칭한다. 상기 렌즈커버는 상기 고정 부재(22)의 전면에 결합되는 것이다. 이러한 렌즈 커버(21)는 상기 고정 부재(22)에 체결수단(221)에 의해 결합된다.
상기 고정 부재(22)는 링 형상을 갖는 것으로, 상기 헤드본체(30)의 정면으로부터 상기 헤드본체(30)의 외주에 결합되어, 상기 헤드본체(30)의 내부에 장착된 상기 LED용 기판(40) 및 상기 렌즈부(60)를 상기 헤드본체(30) 내에 위치시키도록 한다.
이러한 본 실시예에 따른 LED 무대 조명 장치(10)는 다음과 같이 작동한다.
먼저, 빛의 촛점을 변화시키거나 확산정도를 조정하기 위하여 렌즈부(60)를 기판(40)으로부터 멀어지거나 근접한 방향으로 이동시킬 수 있다. 만약 렌즈부(60)를 기판(40)으로부터 멀어지도록 이동시키는 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이, 모터본체(82)에 소정의 전기적인 신호를 가함으로서 상기 구동축(81)이 돌출되도록 한다. 이와 같이 구동축(81)이 돌출되는 경우에는 그 구동축(81)에 체결되어 있는 렌즈부(60)가 상기 기판(40)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. 한편, 이와 함께 렌즈부(60)와 연동되어 움직이도록 구성된 렌즈후드(70)도 함께 이동한다. 이와 같이 렌즈부(60)가 이동하는 경우에는 LED 소자(41)와의 거리가 멀어짐에 따라서 원하는 정도의 빛 촛점을 얻을 수 있게 된다.
또한, 이때 방출되는 빛은 렌즈후드(70)의 관통홀(71a)을 통과하게 되므로 보다 선명한 빛을 얻을 수 있다. 예컨데, 가장자리에 흐릿한 부분은 이미 렌즈후드(70)에 의하여 제거되어 없어진 상태에서 조사되고 있기 때문에 무대에 비춰지는 조명은 선명한 가장자리 테두리를 가질 수 있게 되는 효과가 있게 된다.
한편, 상기 LED 소자(41)에서 방출되는 빛은 렌즈부(60)를 통하기 전에, 원통형으로 구성된 스커트(50a)의 통로를 통과함에 따라서, 보다 선명한 빛이 달성될 수 있다. 즉, 가장자리의 흐릿한 부분이 스커트(50a)에 의해서 제거된 상태에서 조사됨에 따라서 더욱 선명한 빛이 구현될 수 있다. 아울러, 각각의 LED 소자(41)에서 방출되는 빛이 측방향으로 진행되는 것이 차단됨에 따라서 상기 빛이 서로 중첩되지 아니하여 더욱 선명한 빛을 얻는 것이 가능해질 수 있다. 한편, 상기 스커트(50a)는 상기 렌즈부(60)에 고정 결합됨에 따라서, 상기 렌즈부(60)와 연동되어 움직일 수 있으며, 따라서 원하는 정도의 빛 초점 및 선명도를 달성할 수 있다.
또한, LED 소자(41)들은 도10 과 같이 기판(40)상에 배열되어 있으므로, 도 11에 도시된 바와 같이 기판(40)의 중심으로부터 동일거리에 위치하고 있는 LED 소자(41)로부터 나오는 빛은 그 테두리가 원형의 형태를 이룰 수 있게 되는 것이다. 도 10에서는 White 색깔의 빛이 조사되는 것을 예시하였으나, 도 12에 도시된 바와 같이 다양한 색상의 빛이 중첩되어 조사되는 경우에도 마찬가지라 조사되는 빛의 가장자리 테두리가 원형의 형태를 가질 수 있게 되는 것이다.
지금까지 본 발명을 설명함에 있어, 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 내부에 수용공간을 가지며 전방이 개방되어 있는 헤드본체;
    상기 수용공간 내에 삽입되며 다수의 LED 소자들이 일면에 설치되어 있는 기판;
    상기 LED 소자들과 대응되는 위치에 배치되며 상기 기판 상에 배치되고 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛을 확산시키는 다수의 렌즈를 구비하되, 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 위치이동이 가능한 렌즈부; 및
    상기 렌즈부를 상기 기판으로부터 멀어지는 방향 또는 상기 기판과 근접하는 방향으로 구동하는 렌즈구동부; 및
    상기 렌즈부 하부에 구비되어 상기 렌즈부와 상기 기판 사이에 배치되며, 상기 다수의 LED 소자들과 대응되는 위치에 설치되어 상기 LED 소자들로부터 방출되는 빛이 측방향으로 유출되는 것을 차단하는 다수의 스커트를 구비하는 스커트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스커트는 상하 방향으로 개방된 통로를 갖는 원통형으로 구성되며,
    상기 통로를 통해 상기 LED 소자에서 발생한 빛이 진행할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스커트는 상기 렌즈부 하부에 고정결합되어 상기 렌즈부와 함께 구동되는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈구동부는,
    상기 렌즈부에 체결되며 직선방향으로 이동가능한 구동축과, 상기 구동축에 직선방향의 구동력을 제공하는 모터본체로 이루어진 엑츄레이터 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부를 사이에 두고 상기 기판의 반대측에 배치되며 상기 다수의 렌즈와 대응되는 위치마다 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀을 통해서만 LED 소자로부터 방출된 빛을 외부로 방출시키고 관통홀 이외의 부분에서는 빛이 외부로 방출되는 것을 억제함으로서, 외부로 방출되는 빛의 가장자리가 흐릿하게 번지는 것을 방지할 수 있도록 하는 렌즈후드;를 더 포함하는 LED 무대 조명 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 렌즈후드는 상기 렌즈부와 고정결합되어 있어 상기 렌즈부와 함께 구동되는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 렌즈후드는, 상기 관통홀이 다수 형성되어 있는 후드판과, 상기 다수의 관통홀 각각의 둘레로부터 상기 렌즈를 향하여 연장되어 있는 원통형태의 측벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 LED 소자들 중에서 기판의 중심으로부터 동일거리만큼 이격되어 있는 LED 소자들은, 각 LED 소자들의 측면 내에 상기 기판의 중심을 동심으로 하여 그린 가상원의 접선이 위치하도록 상기 기판 상에 설치되어 있어, 상기 LED 소자들로부터 방출되어 나오는 빛의 에지는 원형으로 되는 것을 특징으로 하는 LED 무대 조명 장치.
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