KR100485546B1 - lighting apparatus using optical fiber - Google Patents
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Abstract
광원에서 출사되는 광을 복수의 광섬유로 분할공급할 수 있도록 된 광섬유 조명기기는 케이스에 설치된 광원에서 출사된 광중 후방으로 진행하는 광을 집속하여 전방으로 반사시키는 반사경과, 광원을 중심으로 반사경 맞은편에 설치되되 광원의 광축과 수직한 방향을 따라 열을 지어 배열되어 광원에서 출사된 광을 각각 집속시키는 복수의 실린드리컬 렌즈가 어레이된 실린드리컬 렌즈 어레이와, 실린드리컬 렌즈를 거쳐 집속된 광을 각각 수신 받을 수 있도록 실린드리컬 렌즈 어레이의 종축을 따라 복수의 광섬유가 어레이된 적어도 하나의 광섬유 어레이 패널을 구비한다. 이러한 광섬유 조명기기는 광섬유 조명기기에 의하면 광섬유로 전송되는 광의 휘도를 높일 수 있고, 수평상으로 광섬유가 어레이된 광섬유 어레이 패널의 수직상에서의 위치 교환 및 조립이 용이한 장점을 제공한다.The optical fiber illuminating device which can divide and supply the light emitted from the light source into a plurality of optical fibers has a reflector for focusing and reflecting the light traveling backward in front of the light emitted from the light source installed in the case, and opposite the reflector around the light source. A cylindrical lens array which is installed but arranged in rows along a direction perpendicular to the optical axis of the light source, the cylindrical lens array arraying a plurality of cylindrical lenses each focusing the light emitted from the light source, and the light focused through the cylindrical lens At least one optical fiber array panel in which a plurality of optical fibers are arranged along the longitudinal axis of the cylindrical lens array to receive each. Such an optical fiber lighting device can increase the brightness of light transmitted to the optical fiber according to the optical fiber lighting device, and provides an advantage of easy position exchange and assembly in the vertical phase of the optical fiber array panel in which the optical fibers are arranged horizontally.
Description
본 발명은 광섬유 조명기기에 관한 것으로서, 상세하게는 광이용 효율 및 휘도를 높일 수 있게 구조된 광섬유 조명기기에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber illuminator, and more particularly, to an optical fiber illuminator structured to increase light utilization efficiency and brightness.
광섬유의 이용확산과 더불어 광섬유를 통해 컬러광을 전송할 수 있는 디스플레이용 조명기기가 이용되고 있다.In addition to the widespread use of optical fibers, display lighting devices that can transmit color light through optical fibers are being used.
종래의 조명기기는 일반적으로 단일 광원에서 출사되는 광을 상호 다른 컬러필터가 구획된 섹터별로 마련된 컬러필터휠을 회전시킴에 의해 컬러광을 생성한다. Conventional lighting equipment generally generates color light by rotating color filter wheels provided for each sector in which different color filters are partitioned from light emitted from a single light source.
이러한 조명기기는 단일 광원에서 출사된 광을 무수히 많은 광섬유를 통해 분할 전송하여 원하는 다양한 컬러광을 생성할 수 있는 장점을 제공한다.Such an illuminator provides an advantage of splitting and transmitting light emitted from a single light source through a myriad of optical fibers to generate various color lights as desired.
그런데 종래의 광섬유 조명기기는 광원에서 출사된 광을 단순히 광섬유로 전송하도록 구조되어 있어, 광섬유의 휘도가 광원의 휘도능력에 따라 결정되는 단점이 있다.By the way, the conventional optical fiber lighting device is configured to simply transmit the light emitted from the light source to the optical fiber, there is a disadvantage that the brightness of the optical fiber is determined according to the brightness capability of the light source.
또한, 광원에서 출사되는 광을 수신받기 위한 광섬유들을 단일 묶음 형태로 패키징하여 접속시킴으로써, 컬러필터휠의 컬러생성 패턴을 변화시키지 않으면서 번들형태로로 상호 결합되어 있는 광섬유중 일부 광섬유의 수신 컬러를 변경하기가 어려운 단점이 있다. 특히, 디스플레이 장치에 설치된 광섬유부분의 위치 변경이 어려울 경우 컬러 필터휠과 대향되는 광섬유부분의 위치 변경을 용이하게 할 수 있는 구조가 요구된다.In addition, by packaging the optical fibers for receiving the light emitted from the light source in a single bundle form, the receiving color of some optical fibers of the optical fibers that are coupled to each other in a bundle form without changing the color generation pattern of the color filter wheel. The disadvantage is that it is difficult to change. In particular, when it is difficult to change the position of the optical fiber portion installed in the display device, a structure that can easily change the position of the optical fiber portion facing the color filter wheel is required.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 각 광섬유로 전달되는 광의 휘도를 높일 수 있는 광섬유 조명기기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, and an object thereof is to provide an optical fiber lighting apparatus that can increase the brightness of the light transmitted to each optical fiber.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 광섬유의 위치교체 및 원하는 위치로의 장착이 용이한 구조의 광섬유 조명기기를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical fiber lighting apparatus having a structure that is easy to replace the position and mounting of the optical fiber to the desired position.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광섬유 조명기기는 케이스내에 설치된 광원과; 상기 광원에서 출사된 광중 후방으로 진행하는 광을 집속하여 전방으로 반사시키는 반사경과; 상기 광원을 중심으로 상기 반사경 맞은편에 설치되되 상기 광원의 광축과 수직한 방향을 따라 열을 지어 배열되어 상기 광원에서 출사된 광을 각각 집속시키는 복수의 실린드리컬 렌즈가 어레이된 실린드리컬 렌즈 어레이와; 상기 실린드리컬 렌즈를 거쳐 집속된 광을 각각 수신 받을 수 있도록 상기 실린드리컬 렌즈 어레이의 종축을 따라 복수의 광섬유가 어레이된 적어도 하나의 광섬유 어레이 패널;을 구비한다.In order to achieve the above object, an optical fiber lighting apparatus according to the present invention comprises: a light source installed in a case; A reflecting mirror focusing the light traveling backward from the light emitted from the light source and reflecting the light forward; Cylindrical lens which is installed opposite the reflector with respect to the light source and arranged in rows along a direction perpendicular to the optical axis of the light source to array a plurality of cylindrical lenses each focusing the light emitted from the light source. An array; And at least one optical fiber array panel in which a plurality of optical fibers are arrayed along a longitudinal axis of the cylindrical lens array to receive the focused light through the cylindrical lens.
바람직하게는 상기 반사경은 포물경이 적용되고, 상기 실린드리컬 렌즈는 원기둥형이 적용된다.Preferably, the reflecting mirror is applied to the parabolic mirror, the cylindrical lens is applied to the cylindrical shape.
또한, 상기 광원으로부터 상기 실린드리컬 렌즈 어레이로 진행하는 광을 필터링하여 소정 색상의 컬러광을 생성하는 컬러필터휠;을 더 구비하고, 상기 드럼형 컬러필터휠은 상기 광원과 상기 실린드리컬 렌즈 어레이 사이의 소정위치를 회전중심으로 하되 상기 반사경 및 상기 광원 외측의 소정 원형 궤도를 따라 회전가능 하게 상기 케이스에 설치된 드럼형 컬러필터휠이 적용된다.The apparatus may further include a color filter wheel configured to filter light traveling from the light source to the cylindrical lens array to generate color light of a predetermined color, wherein the drum-type color filter wheel includes the light source and the cylindrical lens. A drum type color filter wheel is installed in the case so as to rotate a predetermined position between the arrays and rotate along a predetermined circular orbit outside the reflector and the light source.
상기 광섬유 어레이 패널은 하부기판과; 상기 하부 기판과 소정 간격 이격되어 대향되게 설치된 상부기판과; 상기 하부기판과 상기 상부 기판 사이에 상호 나란하게 고정되어 어레이된 복수의 광섬유와; 상기 하부기판 및 상기 상부 기판 사이의 가장자리 영역을 따라 상기 광섬유를 구속하도록 설치된 제1 및 제2 격벽;을 구비하는 것이 바람직하다. The optical fiber array panel and the lower substrate; An upper substrate spaced apart from the lower substrate by a predetermined distance; A plurality of optical fibers arranged in parallel and fixedly arranged between the lower substrate and the upper substrate; And first and second barrier ribs disposed to constrain the optical fiber along an edge region between the lower substrate and the upper substrate.
더욱 바람직하게는 상기 광섬유 어레이 패널과 상기 실린드리컬 렌즈를 탑재하여 상기 케이스에 결합하기 위한 어댑터를 더 구비하고, 상기 어댑터는 상기 광섬유 어레이 패널이 슬라이딩 삽입될 수 있는 슬라이딩 가이드 홈이 수직상으로 소정간격 이격 형성되어 있고, 상기 슬라이딩 가이드 홈을 따라 장착된 상기 광섬유 어레이 패널로 광을 전송시킬 수 있는 위치상에 상기 실린드리컬 렌즈를 수직상으로 열을 지어 설치할 수 있는 장착홈이 형성된다.More preferably, further comprising an adapter for mounting the optical fiber array panel and the cylindrical lens to be coupled to the case, wherein the adapter has a sliding guide groove in which the optical fiber array panel is slidingly inserted can be vertically predetermined. Intervals are formed, and mounting grooves for vertically arranging the cylindrical lenses are formed on positions where light can be transmitted to the optical fiber array panel mounted along the sliding guide grooves.
또한, 상기 광섬유 어레이 패널은 상기 슬라이딩 가이드홈에 가이드되어 삽입 및 지지될 수 있된 돌출부분이 마련된다.In addition, the optical fiber array panel is provided with a protrusion that can be guided and inserted into the sliding guide groove.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광섬유 조명기기를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an optical fiber lighting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광섬유 조명기기의 상부 케이스를 분리한 상태에서 컬러필터휠을 분리 도시한 사시도 이고, 도 2는 도 1의 개략적인 평면도 이다.1 is a perspective view illustrating a color filter wheel separated from a top case of an optical fiber lighting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view of FIG.
도면을 참조하면, 광섬유 조명기기(100)는 광원(133), 반사경(130), 드럼형 컬러 필터휠(140), 실린드리컬 렌즈 어레이(170) 및 광섬유 어레이 패널(도 3참조: 190)을 구비한다. Referring to the drawings, the optical fiber illuminator 100 includes a light source 133, a reflector 130, a drum-type color filter wheel 140, a cylindrical lens array 170 and an optical fiber array panel (see FIG. 3: 190). It is provided.
하부케이스(110)는 도시되지 않은 상부케이스와 결합될 수 있게 되어 있고, 내부 공간에 각종 요소가 설치되어 있다. The lower case 110 can be combined with the upper case (not shown), and various elements are installed in the inner space.
하부케이스(110)에 설치된 요소 중 참조부호 113은 광원(133)에서 발생된 열을 냉각시키기 위한 방열용 송풍팬이고, 참조부호 115는 전력에 의해 동작하는 요소로의 전력을 공급 및 차단하도록 설치된 전원스위치이며, 참조부호 117은 상용 교류전원을 입력받기 위한 전력 인입단자이고, 참조부호 121은 광원(133)으로의 전력공급을 제어하기 위한 안정기이다. 적용되는 광원(133)의 구동방식에 따라 안정기(121)는 생략될 수 있음은 물론이다.Reference numeral 113 of the elements installed in the lower case 110 is a heat dissipation blowing fan for cooling the heat generated from the light source 133, and reference numeral 115 is installed to supply and cut off power to the element operated by the power. A power switch, reference numeral 117 denotes a power input terminal for receiving commercial AC power, and reference numeral 121 denotes a ballast for controlling power supply to the light source 133. The ballast 121 may be omitted depending on the driving method of the light source 133 is applied.
광원(133)은 반사경(130)의 초점위치에 위치되도록 반사경(130)에 장착되어 있다. 참조부호 131은 광원(133)이 장착된 반사경(130)을 지지하도록 하부케이스(110)에 설치된 지지부재이다. The light source 133 is mounted to the reflector 130 to be positioned at the focal position of the reflector 130. Reference numeral 131 denotes a support member installed in the lower case 110 to support the reflector 130 on which the light source 133 is mounted.
광원(133)은 각종 램프 예를 들면 할로겐 램프 등 용도에 맞게 적절한 광원을 적용하면 된다.The light source 133 may be a light source suitable for various lamps, for example, halogen lamps.
반사경(130)은 포물경 또는 타원경이 적용될 수 있다.The reflector 130 may be a parabolic or ellipsoidal mirror.
드럼형 컬러필터휠(140)은 광원(133)에서 직접 또는 반사경(130)에서 반사되어 직진되는 광을 소정 색상으로 필터링하여 컬러광을 생성할 수 있도록 되어 있다.The drum-type color filter wheel 140 may generate color light by filtering the light reflected directly from the light source 133 or straight from the reflector 130 to a predetermined color.
드럼형 컬러필터휠(140)은 도시된 바와 같이 광원(133)과 실린드리컬 렌즈 어레이(171) 사이의 소정위치를 회전중심으로 하되 그 반경 내에 반사경(130) 및 광원(133)이 위치될 수 있는 크기의 직경을 갖는 것이 적용되었다.As shown, the drum-type color filter wheel 140 has a predetermined position between the light source 133 and the cylindrical lens array 171 as the center of rotation, and the reflector 130 and the light source 133 are positioned within the radius. It has been applied to have a diameter of a size that can be.
드럼형 컬러필터휠(140)은 광원(133)에서 출사되는 광을 간섭하지 않을 정도의 높이로 충분히 높게 하부 케이스(110)에 설치된 지지부재(149)에 설치된 모터(150)에 의해 회전될 수 있게 결합 되어 있다.The drum-type color filter wheel 140 may be rotated by the motor 150 installed in the support member 149 installed at the lower case 110 at a height high enough not to interfere with the light emitted from the light source 133. Are combined.
모터(150)의 구동력을 드럼형 컬러필터휠(140)에 전달하기 위한 동력 전달 구조의 예로서, 도시된 바와 같이 모터(150)로부터 지지부재(149) 상면으로 돌출되게 연장된 회전축(151)에 지지부재(149)의 상면과 나란한 방향으로 소정길이 연장되게 결합된 결합바(153)에 끼움결합될 수 있는 끼움홀(143)이 드럼형 컬러필터휠(140)에 형성되어 있다. As an example of the power transmission structure for transmitting the driving force of the motor 150 to the drum-type color filter wheel 140, as shown in the rotation shaft 151 extending to protrude from the motor 150 to the upper surface of the support member 149 A fitting hole 143 that can be fitted to the coupling bar 153 coupled to extend a predetermined length in a direction parallel to the upper surface of the support member 149 is formed in the drum-type color filter wheel 140.
또한, 드럼형 컬러필터휠(140)의 회전을 원할 하게 하기 위해 회전축(151) 보다 외경이 크게 지지부재(149) 상면에 회전축의 선단 하부에 설치된 가이드 디스크(154)가 설치되어 있다In addition, in order to facilitate rotation of the drum-type color filter wheel 140, a guide disk 154 is provided on the upper surface of the support member 149 at the lower end of the rotation shaft to have a larger outer diameter than the rotation shaft 151.
따라서, 드럼형 컬러필터휠(140)의 끼움홀(143)이 회전축(151) 및 결합바(153) 외측에 끼워지게 설치하면, 모터(150)의 회전방향에 대응되게 드럼형 컬러필터휠(140)이 가이드 디스크(154)에 지지된 상태로 회전된다.Therefore, when the fitting hole 143 of the drum-type color filter wheel 140 is installed to be fitted to the outside of the rotation shaft 151 and the coupling bar 153, the drum-type color filter wheel (corresponding to the rotation direction of the motor 150) 140 is rotated while being supported by the guide disk 154.
이러한 드럼형 컬러필터휠(140)은 원주면상에 원하는 패턴으로 다양한 컬러필터(147)를 적용할 수 있는 장점이 있고, 수직상으로 섹터를 구분시켜 상호 다른 컬러 패턴 및 컬러광을 생성할 수 있는 장점을 제공한다. 참조부호 145는 통기용 홀이다.The drum-type color filter wheel 140 has an advantage of applying various color filters 147 in a desired pattern on the circumferential surface, and can generate different color patterns and color lights by dividing sectors vertically. Provide advantages. Reference numeral 145 denotes a ventilation hole.
드럼형 컬러필터휠(140)의 상판(141)은 금속소재 예를 들면 알루미늄 소재로 형성하고, 상판(141)으로부터 하방으로 연장된 부분(142)은 투명소재 예를 들면 아크릴 소재로 형성하며, 투명소재에 원하는 색상의 컬러필터(147)들을 부착하여 이용하면 된다.The upper plate 141 of the drum-type color filter wheel 140 is formed of a metal material, for example, aluminum, and the portion 142 extending downward from the upper plate 141 is formed of a transparent material, for example, an acrylic material. A color filter 147 of a desired color may be attached to a transparent material and used.
도시된 예와 다르게, 광이용 효율이 다소 떨어지고, 컬러 필터 적용 영역이 다소 적어지지만, 디스크 판 형태의 컬러필터휠을 광축이 회전중심이 되게 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다.Unlike the illustrated example, although the light utilization efficiency is slightly lowered and the color filter application area is somewhat smaller, the disk plate-shaped color filter wheel can be installed so that the optical axis is the rotation center.
하부 케이스(110)의 배면판(110a)의 개구(110b) 부분에는 어댑터(180)가 설치되어 있다.An adapter 180 is installed at a portion of the opening 110b of the rear plate 110a of the lower case 110.
어댑터(180)는 실린드리컬 렌즈 어레이(170) 및 광섬유 어레이 패널(190)을 탑재할 수 있도록 되어 있다.The adapter 180 is configured to mount the cylindrical lens array 170 and the optical fiber array panel 190.
실린드리컬 렌즈 어레이(170)는 도 3에 도시된 바와 같이 어댑터(180)상에 실린드리컬 렌즈(171)가 수직상으로 일렬로 어레이되게 설치된다.The cylindrical lens array 170 is installed such that the cylindrical lenses 171 are vertically arrayed on the adapter 180 as shown in FIG. 3.
본 발명에서 정의되는 실린드리컬 렌즈는 횡단면의 적어도 일부가 곡률을 갖되 길이방향을 따라 그 횡단면이 동일한 구조로 된 것을 말한다.Cylindrical lens as defined in the present invention means that at least a portion of the cross section has a curvature, the cross section is the same structure along the longitudinal direction.
바람직하게는 실린드리컬 렌즈(171)는 조립의 용이성을 제공하는 원기둥형이 적용되는 것이 바람직하다. 이러한 실린드리컬 렌즈(171)는 원기둥 형이 개별적으로 적용되는 경우 어댑터(180)에 장착되어 수직상으로 어레이 될 수 있게 적용한다.Preferably, the cylindrical lens 171 is preferably a cylindrical type that provides ease of assembly. The cylindrical lens 171 is mounted on the adapter 180 when the cylindrical type is applied separately so that the cylindrical lens 171 may be vertically arranged.
실린드리컬 렌즈(171)의 길이는 광원(133)에서 출사되는 광빔의 단면적의 일방향에 대한 길이 보다 약간 크게 적용하는 것이 바람직하다.Preferably, the length of the cylindrical lens 171 is slightly larger than the length in one direction of the cross-sectional area of the light beam emitted from the light source 133.
원기둥형 실린드리컬 렌즈(171)의 소재로서는 투명 크리스탈, 또는 투명 합성수지 예를 들면 PVC소재 등 공지된 다양한 소재가 적용될 수 있다.As a material of the cylindrical cylindrical lens 171, various known materials such as a transparent crystal or a transparent synthetic resin, for example, a PVC material, may be applied.
이러한 실리드리컬 렌즈 어레이(170)는 실린드리컬 렌즈(171) 단위로 입사광을 구획 및 분할시켜 대응되는 광섬유 어레이 패널(190)로 전송시킬 수 있어, 광원(133)으로부터 출사된 광플럭스를 실린드리컬 렌즈(171)에 대응되는 영역단위로 분할하여 이용할 수 있는 장점도 제공한다. 따라서, 이러한 사항을 고려하면, 실린드리컬 렌즈(171)의 투영면적에 대응되는 드럼형 컬러필터휠(140)의 원주면상의 영역 마다 독립적으로 컬러필터(147)를 적용하여 이용할 수 있다.The cylindrical lens array 170 may divide and divide incident light in units of the cylindrical lenses 171 and transmit the incident light to the corresponding optical fiber array panel 190, thereby carrying the light flux emitted from the light source 133. It also provides an advantage that can be used by dividing the area unit corresponding to the surgical lens 171. Accordingly, in consideration of such matters, the color filter 147 may be independently applied to each area on the circumferential surface of the drum-type color filter wheel 140 corresponding to the projection area of the cylindrical lens 171.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 횡단면이 반원형인 반원통형 실린드리컬 렌즈(미도시)가 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 길이방향에 수직한 횡단면(271a)이 타원형 형태의 실린드리컬 렌즈(271)가 적용될 수 있음은 물론이다.According to another aspect of the present invention, a semi-cylindrical cylindrical lens (not shown) having a semi-circular cross section may be applied. In addition, as illustrated in FIG. 7, a cylindrical lens 271 having an elliptical shape having a cross-section 271a perpendicular to the longitudinal direction may be applied.
또한, 실린드리컬 렌즈(171)가 상호 수직상으로 열을 짖게 일체로 성형한 것을 적용할 수 있음은 물론이다.In addition, it is a matter of course that the cylindrical lens 171 integrally molded so as to bark the heat vertically can be applied.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이 곡률을 갖는 부분의 종단에서 소정 길이 연장된 부분을 갖는 구조의 단위 실린드리컬 렌즈(371; 점선으로 구획된 부분 )가 수직상으로 일체로 성형되어 어레이된 것이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 도시된 구조의 단위 실린드리컬 렌즈(371)가 개별적으로 제작되어 앞서 설명된 어댑터(180)에 장착시켜 어레이시킬 수 있음은 물론이다. For example, as shown in FIG. 8, the unit cylindrical lens 371 (part divided by a dotted line) having a portion extending at a predetermined length from the end of the portion having curvature is integrally molded vertically and arrayed. Of course it can be applied. In addition, the unit cylindrical lens 371 of the illustrated structure may be separately manufactured and mounted on the adapter 180 described above to be arrayed.
도 87에 도시된 단위 실린드리컬 렌즈(371)의 구조는 광섬유(195)와의 초점거리에 대응되게 곡률부분의 종단으로부터 연장된 부분의 거리(d)를 성형 설계시 적절하게 결정함으로써, 광섬유와의 정렬시 포커싱을 위한 정렬이 용이한 장점을 제공한다. The structure of the unit cylindrical lens 371 shown in FIG. 87 determines the distance d of the portion extending from the end of the curvature portion appropriately in the molding design so as to correspond to the focal length with the optical fiber 195. Alignment for focusing provides an advantage of easy alignment for focusing.
이상을 통해 설명된 실린드리컬 렌즈 어레이 구조는 구면계 콜리메이팅 렌즈가 광축을 중심으로 거리가 멀어질 수록 휘도가 떨어지는 단점이 있는 반면, 광의 밀도를 광축에 수직한 방향을 따라 거의 균일하게 유지하게 할 수 있어 광섬유(195) 각각을 통해 출사되는 광빔 상호간의 휘도 차이를 줄일 수 있는 장점을 제공한다.The cylindrical lens array structure described above has a disadvantage in that the brightness decreases as the spherical collimating lens is moved away from the optical axis, while maintaining the density of light almost uniform along the direction perpendicular to the optical axis. This provides an advantage of reducing the luminance difference between the light beams emitted through each of the optical fibers 195.
한편, 광섬유 어레이 패널(190)은 도 3에 상세히 도시된 바와 같이 각각의 실린드리컬 렌즈(171)와 대응되게 복수개 마련되어 있다.Meanwhile, a plurality of optical fiber array panels 190 are provided to correspond to the respective cylindrical lenses 171 as shown in FIG. 3.
광섬유 어레이 패널(190)은 상부 기판(191), 하부기판(193), 격벽(194) 및 광섬유(195)를 구비한다.The optical fiber array panel 190 includes an upper substrate 191, a lower substrate 193, a partition 194, and an optical fiber 195.
상부기판(191)과 하부 기판(193)은 적용하고자 하는 광섬유(195)의 직경에 대응되는 이격거리를 유지하도록 격벽(194)에 의해 결합되어 있다. 격벽(194)은 광섬유를 설치하는 공간을 한정하여 광섬유(195)를 구속하는 기능도 한다. The upper substrate 191 and the lower substrate 193 are coupled by the partition wall 194 to maintain a separation distance corresponding to the diameter of the optical fiber 195 to be applied. The partition 194 also functions to confine the optical fiber 195 by limiting a space for installing the optical fiber.
광섬유(195)는 상부기판(191)과 하부기판(193) 사이 공간내에 실린드리컬 렌즈(171)의 길이방향 즉, 종축을 따라 일렬로 어레이되어 있다.The optical fibers 195 are arrayed in a line along the longitudinal direction, ie, the longitudinal axis, of the cylindrical lens 171 in the space between the upper substrate 191 and the lower substrate 193.
이러한 광섬유 어레이 패널(190)은 기판(191)(193)사이에 삽입된 부분의 광섬유(195)가 기판(191)(193)에 고정되도록 통상적으로 접착제를 이용하여 기판(191)(193)에 광섬유(195)를 고정시킨다.The optical fiber array panel 190 is typically attached to the substrates 191 and 193 using an adhesive so that the optical fiber 195 of the portion inserted between the substrates 191 and 193 is fixed to the substrates 191 and 193. The optical fiber 195 is fixed.
또한, 광이용 효율을 높이기 위해서는 실린드리컬 렌즈(171)는 상호 맞대게 일렬로 어레이되고, 광섬유 어레이 패널(190)의 높이는 실린드리컬 렌즈(171)와 동일한 높이 또는 그 이하가 되게 결정된다.In addition, in order to increase the light utilization efficiency, the cylindrical lenses 171 are arrayed in a line with each other, and the height of the optical fiber array panel 190 is determined to be equal to or less than the cylindrical lenses 171.
광섬유 어레이 패널(190)을 실린드리컬 렌즈(171)와 동일 높이로 형성하는 경우 광섬유 어레이 패널(190)과 실린드리컬 렌즈(171)를 수직상으로 순차 적층하여 설치할 수 있는 어댑터(181)를 적용하면 된다. When the optical fiber array panel 190 is formed at the same height as the cylindrical lens 171, the adapter 181 may be installed to sequentially install the optical fiber array panel 190 and the cylindrical lens 171 vertically. Apply it.
이러한 구조의 광섬유 조명기기(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 광원(133)에서 출사되어 드럼형 컬러필터휠(140)을 통과한 광이 실린드리컬 렌즈(171)에 의해 각각 집속되어 광섬유(195)에 입사됨으로써 광섬유(195)로 전송되는 광의 휘도를 광원(133) 보다 높일 수 있다.As shown in FIG. 4, the optical fiber lighting device 100 having such a structure is focused by the cylindrical lens 171 that is emitted from the light source 133 and passed through the drum-type color filter wheel 140. By entering the light source 195, the luminance of light transmitted to the optical fiber 195 may be higher than that of the light source 133.
한편, 광섬유 어레이 패널(190)의 높이를 실린드리컬 렌즈(171)의 직경과 다르게 예를 들면 작게하는 경우 또는 실린드리컬 렌즈(171) 각각과 광섬유(195)와의 정렬을 용이하게 할 수 있는 구조의 어댑터의 일 예가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.On the other hand, when the height of the optical fiber array panel 190 is different from the diameter of the cylindrical lens 171, for example, or small, it is possible to facilitate the alignment of each of the cylindrical lens 171 and the optical fiber 195. One example of a structured adapter is shown in FIGS. 5 and 6.
도면을 참조하면, 어댑터(280)는 하우징(281)과 커버플레이트(287)을 구비한다.Referring to the drawings, the adapter 280 has a housing 281 and a cover plate 287.
하우징(281)은 광섬유 어레이 패널(290)을 수직상으로 다단으로 장착할 수 있게 각 광섬유 어레이 패널(290)이 각각 독립적으로 지지되어 슬라이딩 장착될 수 있는 슬라이딩 가이드 홈(285)이 수직상으로 일정간격 형성되어 있다.The housing 281 has a vertically constant sliding guide groove 285 vertically supported by each optical fiber array panel 290 so that the optical fiber array panel 290 can be vertically mounted in multiple stages. The gap is formed.
슬라이딩 가이드 홈(285) 사이의 간격 즉, 돌출부(285a)의 높이는 광섬유 어레이 패널(290) 중 슬라이딩 가이드 홈(285)에 삽입되지 않는 부분의 높이에 대응되거나 그 보다 약간 작게 적용하면 된다.The distance between the sliding guide grooves 285, that is, the height of the protrusion 285a may correspond to or slightly smaller than the height of the portion of the optical fiber array panel 290 not inserted into the sliding guide grooves 285.
도시된 예에서는 광섬유 어레이 패널(290)의 하부기판(293)이 상부 기판(291) 및 격벽(294) 보다 더 길게 형성된 돌출부분(293a)을 갖고 있고, 돌출부분(293a)이 슬라이딩 가이드 홈(285)에 삽입 지지되는 구조가 적용되었다. 이와는 다르게 상부기판(291)을 하부 기판(293) 및 격벽(294)에 대하여 연장된 돌출부분을 갖게 형성하거나, 격벽(294)이 돌출부분을 갖게 형성하도록 된 것이 적용될 수 있음은 물론이다. 또 다르게는 도 3에 도시된 구조와 같은 광섬유 어레이 패널(290) 이 가이드홈(285)을 따라 진입될 수 있게 할 수 있음은 물론이다.In the illustrated example, the lower substrate 293 of the optical fiber array panel 290 has a protrusion 293a formed longer than the upper substrate 291 and the partition 294, and the protrusion 293a is a sliding guide groove ( 285), a structure that is inserted and supported is applied. Alternatively, the upper substrate 291 may be formed to have a protruding portion extending from the lower substrate 293 and the partition 294, or the partition 294 may be formed to have the protrusion. Alternatively, it is a matter of course that the optical fiber array panel 290 as shown in FIG. 3 can be entered along the guide groove 285.
하우징(280)에는 슬라이딩 가이드 홈(285)을 따라 장착된 광섬유 어레이 패널(290)로 광을 전송시킬 수 있는 위치상에 실린드리컬 렌즈(171)를 수직상으로 열을 지어 장착할 수 있는 장착홈(283)이 형성되어 있다. The housing 280 is mounted to vertically mount the cylindrical lens 171 on a position where light can be transmitted to the optical fiber array panel 290 mounted along the sliding guide groove 285. The groove 283 is formed.
장착홈(283)은 광원(133)과 대하는 전면이 일부 개방되는 전면개구(283a)와, 하우징의 개구(281a)와 연통되게 형성된 후면개구를 갖게 형성된다. 개구(283a)의 폭은 실린드리컬 렌즈(171)가 이탈되지 않도록 적용하고자 하는 실린드리컬 렌즈(171)의 길이 보다 약간 작게 적용한다.The mounting groove 283 is formed to have a front opening 283a in which the front surface facing the light source 133 is partially opened, and a rear opening formed in communication with the opening 281a of the housing. The width of the opening 283a is slightly smaller than the length of the cylindrical lens 171 to be applied so that the cylindrical lens 171 is not separated.
커버 플레이트(287)는 슬라이딩 가이드 홈(285)을 따라 장착된 광섬유 어레이 패널(290)을 하우징(281)내에 구속 및 광섬유(195)가 외부로 인출될 수 있게 구조되어 있다.The cover plate 287 is configured to restrain the optical fiber array panel 290 mounted along the sliding guide groove 285 in the housing 281 and to allow the optical fiber 195 to be drawn out.
이러한, 커버플레이트(287)는 수평상으로 대응된 슬라이딩 가이드 홈(285) 사이까지의 길이 보다 약간 작은 길이를 갖는 개구를 갖게 형성하면 된다.The cover plate 287 may be formed to have an opening having a length slightly smaller than the length between the sliding guide grooves 285 corresponding in the horizontal direction.
따라서, 이러한 구조의 어댑터(281) 의하면, 실린드리컬 렌즈(171)를 하우징(281)의 장착홈(283)에 순차적으로 투입하고, 원하는 위치의 슬라이딩 가이드 홈(285)에 광섬유 어레이 패널(290)을 장착하고 나서 커버(287)를 결합부재로 하우징(281)에 결합하면, 실린드리컬 렌즈(171)와 광섬유 어레이 패널(290)의 광섬유(195)가 상호 자동적으로 정렬 및 장착되어 광학 부품의 정렬을 위한 조립이 용이한 장점을 제공한다.Therefore, according to the adapter 281 having this structure, the cylindrical lens 171 is sequentially introduced into the mounting groove 283 of the housing 281, and the optical fiber array panel 290 is inserted into the sliding guide groove 285 at a desired position. After mounting the cover 287 to the housing 281 with the coupling member, the optical lens 171 and the optical fiber 195 of the optical fiber array panel 290 are automatically aligned and mounted to each other. Provides an easy assembly for the alignment of the.
또한, 드럼형 컬러필터휠(140)의 컬러 생성 패턴을 바구지 않고서도, 광섬유 어레이 패널의 장착 위치를 바꿈으로서 광섬유에서 생성되는 컬러광을 변화시킬 수 있는 장점을 제공한다.In addition, it is possible to change the color light generated in the optical fiber by changing the mounting position of the optical fiber array panel without changing the color generation pattern of the drum-type color filter wheel 140.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 광섬유 조명기기에 의하면 광섬유로 전송되는 광의 휘도를 높일 수 있고, 수평상으로 광섬유가 어레이된 광섬유 어레이 패널의 수직상에서의 위치 교환 및 설치가 용이한 장점을 제공한다. 또한, 광섬유에서 원하는 휘도를 얻기 위해 요구되는 광원의 광도를 낮출 수 있어 기기를 소형화 할 수 있고, 열 발생이 줄어들어 내구성을 향상시킬 수 있는 장점도 제공한다.According to the optical fiber lighting apparatus according to the present invention as described so far, the brightness of the light transmitted to the optical fiber can be increased, and the position of the optical fiber array panel in which the optical fibers are arranged horizontally can be easily exchanged and installed in the vertical position. do. In addition, it is possible to reduce the brightness of the light source required to obtain the desired luminance in the optical fiber can be miniaturized, and the heat generation is reduced, thereby improving the durability.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광섬유 조명기기의 상부 케이스를 분리한 상태에서 컬러필터휠을 분리 도시한 사시도 이고,1 is a perspective view showing the separation of the color filter wheel in a state in which the upper case of the optical fiber lighting apparatus according to the preferred embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 개략적인 평면도 이고,FIG. 2 is a schematic plan view of FIG. 1;
도 3은 도 1의 일부 요소를 발췌하여 나타내 보인 사시도이고,3 is a perspective view showing an extract of some elements of FIG.
도 4는 실린드리컬 렌즈를 통해 광섬유로 광이 집속되는 과정을 나타내 보인 도면 이고,4 is a view showing a process in which light is focused onto an optical fiber through a cylindrical lens;
도 5는 도 1의 어댑터의 또 다른 실시예로서 커버플레이트를 분리한 상태를 나타내 보인 사시도 이고,Figure 5 is a perspective view showing a state in which the cover plate is removed as another embodiment of the adapter of Figure 1,
도 6은 도 5의 어댑터의 커버를 함께 도시한 분해 사시도 이고,6 is an exploded perspective view illustrating the cover of the adapter of FIG. 5 together;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실린드리컬 렌즈 어레이에 적용되는 타원형 실린드리컬 렌즈를 나타내 보인 사시도 이고,7 is a perspective view illustrating an elliptical cylindrical lens applied to a cylindrical lens array according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 실린드리컬 렌즈 어레이를 나타내 보인 사시도 이다.8 is a perspective view illustrating a cylindrical lens array according to a third embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100: 광섬유 조명기기 110: 하부케이스100: optical fiber illuminator 110: lower case
130: 반사경 133: 광원130: reflector 133: light source
140: 드럼형 컬러필터 150: 모터140: drum type color filter 150: motor
171: 실린드리컬 렌즈 181, 281: 어댑터171: cylindrical lens 181, 281: adapter
195: 광섬유195: optical fiber
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