KR101517330B1 - 연성기판을 이용한 섬광 및 지속광 led 조명 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보에 관한 것으로, 다수개의 렌즈 미부착용 LED와 렌즈 부착용 LED를 징검 다리 방법으로 한 장의 연성 회로 기판과 방열 패드가 열 융착법으로 결합한 연성 LED 광원 패널을 적용하고, 이를 확산 지속광과 집광 지속광과, 섬광기능을 제어할 수 있는 제어 모듈이 구성되고, 이를 한 개의 제어시스템으로 제어할 수 있는 제어 장치와, 또한 다수개의 연성 LED 광원 패널과 제어 모듈을 또 휴대폰 어플리케이션을 이용하여 제어가 가능한 것을 포함하는 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보에 관한 것이다.

Description

연성기판을 이용한 섬광 및 지속광 LED 조명 { Flexible flash and continuous LED light }

본 발명은 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보에 관한 것으로, 다수개의 렌즈 미부착용 LED와 렌즈 부착용 LED를 징검 다리 방법으로 한 장의 연성 회로 기판과 방열 패드가 열 융착법으로 결합한 연성 LED 광원 패널을 적용하고, 이를 확산 지속광과 집광 지속광과, 섬광기능을 제어할 수 있는 제어 모듈이 구성되고, 이를 한 개의 제어시스템으로 제어할 수 있는 제어 모듈과, 또한 다수개의 연성 LED 광원 패널과 제어 모듈을 또 휴대폰 어플리케이션을 이용하여 제어가 가능한 것을 포함하는 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보에 관한 것이다.

사진용 장비시장에서는 섬광 조명을 많이 사용을 한다. 이때 섬광 조명은 크세논 램프나 제논램프가 많이 사용이 되고 있다.

또한 방송 및 영화 촬영장비 시장에서는 지속광 조명을 많이 사용을 하고 있으며, 이들 지속광 조명은 연색성이 뛰어난 할로겐 조명을 사용하고 있다.

상기 영상조명시장에서는 고출력의 조명을 사용하게 되는데 이들 조명은 발열이나 수명 그리고 특수조건에 맞춘 조명을 별도로 구입하여 사용을 한다.

최근 LED를 이용하여 이들 조명을 대체할 수 있는 조명이 많이 나오고 있으나 특성에 맞도록 구성이 되고 고출력의 LED를 방열하기 위해서 방열판이 구비가 되면서 제품의 무게가 무거워지는 문제점을 가진다.

또한, 지속광 조명은 섬광의 효과를 가질 수 없으며, 확산 지속광 조명이 집광을 만들기 위해 수행할 경우 다 그림자가 발생을 하게 된다.

또한, 휴대가 용의하도록 보관 및 이동성이 용의한 구조를 가진 스트로보는 현재 없는 상태이다.

본 발명은 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보에 관한 것으로, 다수개의 렌즈 미부착용 LED와 렌즈 부착용 LED를 징검 다리 방법으로 한 장의 연성 회로 기판과 방열 패드가 열 융착법으로 결합한 연성 LED 광원 패널을 적용하고, 이를 확산 지속광과 집광 지속광과, 섬광기능을 제어할 수 있는 제어 모듈이 구성되고, 이를 한 개의 제어시스템으로 제어할 수 있는 제어 모듈과, 또한 다수개의 연성 LED 광원 패널과 제어 모듈을 또 휴대폰 어플리케이션을 이용하여 제어가 가능한 것을 포함하는 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보에 관한 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에서는 다수개의 실장용 비렌즈 타입의 LED와 다수개의 실장용 렌즈타입의 LED를 교차 방법으로 원판 연성 회로기판에 부착을 하고, 이를 방수 및 방열이 되도록 방수패드를 구성하고, 외부에 연결된 제어 모듈에 의해 섬광, 집광, 확산광 등을 수행할 수 있도록 하고, 다른 제어장치를 통해 무선으로도 제어가 가능하도록 구성을 한다.

여기서, 특히 연성 회로 기판의 렌즈 부착 LED와 비렌즈 LED가 징검다리 방식으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 특히 렌즈는 가운데 렌즈 LED의 초점거리 및 각도가 바깥쪽 렌즈 LED와 다르도록 구성을 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 특히 섬광 동작시 발생하는 열을 방열시트로 전달이 용의하게 하기 위해 하부에 연성 회로 기판의 인쇄기법으로 방열패드를 가지도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 특히 외부 제어 모듈에 확산 및 집광을 위한 지속광 조명 제어 회로를 구성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 특히 섬광 조명을 위해 별도의 회로를 구성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 특히 무선제어방식을 통해 다량의 조명을 제어할 수 있도록 휴대폰 어플레케이션으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른, 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보는 금속물질로 구성된 방열판을 사용하지 않고, 특수 재질의 방열패드를 사용하여 무게가 경량이고, 휘어지거나 말아서 이동할 수 있다.

또한, 사용방법에 따라 집광 조명이나 확산 조명의 지속광 조명으로 사용이 가능하다.

또한, 사용방법에 따라 섬광의 조명으로 사용이 가능하다.

또한, 여러 개를 조합하여 사용할 경우 실내 소형 스튜디오 또는 야외 무대장치로도 구성이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보의 전체적인 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보의 연성 LED 광원 패널 구조를 설명하기 위한 도면
도 3는 본 발명에 따른 도 1의 지속광 조명 기능을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명에 따른 도 1의 섬광 조명 기능을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명에 따른 섬광과 지속광 조명 기능을 수행하기 위한 외부제어 모듈의 구성 및 프로세서를 설명하기 위한 도면
도 6는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 휴대폰 제어 장치를 이용하여 다량의 조명을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

이하 본 발명의 제 1 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 1 실시 예에 따른 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보의 전체적인 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다수개의 LED가 부착된 연성 LED 광원 패드(101)와, 이를 제어할 수 있는 제어 모듈(102)로 구성이 된다.

본 발명에 따른 연성 특성을 갖는 섬광 및 지속광 LED 스트로보의 동작은 다음과 같다.

외부에 연결된 제어 모듈(102)을 통해 LED 지속광 조명을 동작시키기 위해서 외부 제어 모듈에서 지속광 조명을 선택할 경우 비렌즈 LED 또는 렌즈 부착 LED가 동작을 하게 된다.

이때, 확산 지속광 조명을 선택할 경우, 비렌즈 LED가 동작을 하게 되고, 이때 비렌즈 LED는 LED의 정격 전력에 약 30%정도의 밝기를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 집광 지속광 조명을 선택할 경우, 렌즈 부착 LED가 동작을 하게 되고, 이때 렌즈 LED는 LED의 정격 전력에 약 30%정도의 밝기를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 상이한 LED는 전력은 동일한 전력을 가지나, 배광각도가 각각 120도와 30도의 각도를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 섬광 조명을 선택할 경우 외부 제어 모듈의 또 다른 제어회로가 선택되어 동작을 하도록 한다.

상기 또 다른 회로는 LED의 정격을 충분히 소화할 수 있는 내구성을 가진 회로로 구성이 되며 순간적인 동작에도 전원 공급 부분이나 LED의 파괴를 보호할 수 있는 보호 회로를 갖도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 연성 섬광 및 지속광 LED 스트로보의 광원 패널 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다수개의 렌즈 부착용 LED(201)와 다수개의 비렌즈 부착용 LED(202)를 연성 회로 기판에 실장을 한 연성 LED 회로기판(203)과, 연성 회로기판 상부에 LED를 보호하는 기능을 갖는 보호 시트(204)와, 연성 회로 기판 하부에 탄소 나노 분자가 주입된 열전도 시트(205)와, 하부에 방열을 위한 방열패드(205)와, 이를 열 압착을 통해 전체를 합친 연성 LED 광원 패드(200)로 구성이 된다.

여기서, 렌즈가 부착된 LED는 집속 지속광 조명 기능을 수행하고, 비렌즈 LED(202)는 확산 지속광 조명 기능을 수행하게 된다.

여기서 LED는 1W이상의 고전력, 고 연색성을 가진 LED가 적당하다. 또한 LED의 형광체는 기존의 황색의 형광체가 아닌 적색과 녹색의 혼합으로 구성된 형광체가 바람직하다.

본 발명에서는 연성 LED 회로 기판(203)의 LED가 부착되는 위치의 상부와 하부가 연결되는 다수개의 홀을 이용하여 상부의 열이 하부로 전달되도록 구성을 하며, 하부에는 방열 면적을 최대하게 가져 갈 수 있도록 방열 패드를 회로기판으로 구성을 한다.

본 발명에서 전원 공급선은 연성 회로 기판의 하부에 실장 되도록 구성을 하며 구성된 전원 공급선은 섬광, 지속광 조명을 동작할 수 있도록 4~6개의 선으로 구성을 한다.

본 발명에서는 연성 회로 기판에 LED가 부착된 기판을 연성 LED 회로기판(203)이라 칭하며, 상기 연성 LED 회로 기판의 하부에는 열전도 소재인 탄소나노 튜브가 혼입된 열전도 시트(204)를 이용하여 연성 LED 회로기판(203)과 방열패드(206)가 열융착으로 밀착되도록 구성을 한다.

본 발명에서의 방열 패드(206)는 열 전도율이 높도록 하기 위해 얇은 금속선이 들어 있는 금속 섬유나 표면에 알루미늄이나 구리가 도포된 방열패드의 사용이 바람직하다.

상기 연성 LED 회로 기판(203)의 상면의 보호시트(205) 방수 및 LED의 탈착을 보호할 수 있는 폴리 카보네이트 또는 합성 시트를 열 융착법으로 부착하는 것이 바람직하다.

도 3는 본 발명에 따른 도 1의 지속광 조명 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에서 도시한 바와 같이 지속광 조명은 확산 지속광 조명으로 동작하는 비렌즈 LED(311)와 집광 지속광 조명으로 동작하는 렌즈 LED(321)로 구성이 되며, 이것은 외부에 연결된 제어 모듈를 통해 선택이 되도록 구성된다.

확산 지속광 조명으로 동작하는 비렌즈 LED(311)의 최대 전력은 160와트가 바람직하나, 크기에 따라 더 높은 전력이나 더 낮은 전력으로 구성을 하여도 된다.

본 발명에서는 확산 지속광 조명으로 동작을 하기 위해 방열을 고려하여 최대전력의 30~40%의 밝기를 최대의 밝기로 구성을 한다. 본 발명에서 확산 지속광 조명은 평면 상태에서 최대 120도의 각도(312)를 가지도록 하며, 연성 LED 광원 패널의 사용 각도에 따라 최대 360도까지 발광각도를 조절할 수 있다.

본 발명에서는 외부 밝기 제어 방식에 의해 0~100% 밝기 제어가 가능하도록 하며, 색온도는 3,200K나 5,600K에서 오차가 100K인 구조로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 확산 지속광 조명의 동작은 순서도(313)에 의해 설명이 된다.

본 발명에서 집광 지속광 조명으로 동작하는 렌즈 LED(321)는 렌즈가 일체형으로 부착된 LED가 바람직하며, 사용조건에 따라 탈부착식 렌즈를 사용하는 것도 무방하다.

본 발명에서 바람직한 집광 지속광 조명을 만들기 위해서는 가운데 위치한 렌즈의 발광각도와 가장자리 LED의 렌즈의 각도가 중앙으로 위치하도록 발광각을 변화시킨 렌즈가 적당하나, 렌즈를 동일하게 하고 연성 LED 광원 패널의 각도를 변형하는 방법도 무방하다.

또한, 연성 LED 광원 패널의 하면에 평평한 플라스틱 또는 알루미늄 판을 부착하여 광원 면을 평평하게 가져가는 구조도 바람직한 방법이다.

본 발명에서 사용되는 렌즈 LED의 최대 전력은 비렌즈 LED와 같은 160와트가 바람직하나, 크기에 따라 더 높은 전력이나 더 낮은 전력으로 구성을 하여도 된다.

본 발명에서는 집광 지속광 조명으로 동작을 하기 위해 방열을 고려하여 최대전력의 30~40%의 밝기를 최대의 밝기로 구성을 한다. 본 발명에서 집광 지속광 조명은 평면 상태에서 최대 50도의 각도(322)를 가지도록 하며, 연성 LED 광원 패널의 사용 각도에 따라 최대 10도까지 발광각도를 조절할 수 있다.

본 발명에서 확산 지속광 조명의 동작은 순서도(323)에 의해 설명이 된다.

그러나, 렌즈의 선택에 따라서 더 작은 집광 방법이나 더 넓은 집광방법도 본 발명에 한 부분으로 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 도 1의 섬광 조명기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이 섬광 조명기능으로 동작을 하기 위해서는 섬광 조명기능을 수행하기 전 피사체의 형체를 볼 수 있도록 비렌즈 LED 및 렌즈 LED로 구성된 연성 LED 광원 패널(401)의 초기 밝기를 10%의 가지도록 구성을 한다.

도 4에서와 같이 섬광 조명기능으로 동작을 하기 위해서는 제어 모듈(403)이 카메라의 셔터 속도와 연동이 되도록 하거나 자체의 스위치에 의해 섬광 조명을 수행할 수 있도록 한다.

본 발명에서 섬광 조명 동작은 순서도(404)에 의해 설명이 된다.

이때 섬광 신호가 입력이 될 경우(카메라 셔터 또는 자체 스위치 동작) 10%의 밝기를 내는 LED는 최대 출력인 300W이상의 밝기(402)를 순간적으로 발광하게 되며 발광된 LED는 입력 신호가 멈춘 후 약 0.5초에서 1초 이후 동작을 멈추도록 한다.

만약, 입력신호가 끝난 후 1초이상 동작을 할 경우 제어 프로그램에 의해 강제적으로 동작을 멈추도록 하여 초기인 10%상태를 유지하도록 한다.
도면에 도시하지 않았지만, 본 발명은 소프트 박스를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 연성 LED 광원 패널의 후면에 스피드링을 통하여 소프트 박스가 부착될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 섬광과 지속광 조명기능을 수행하기 위한 외부제어 모듈의 구성 및 프로세서를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이 외부 제어회로는 지속광 제어 회로(502)와 섬광을 제어 회로(505)와 휴대용 충전지(503)와 AC 전원 회로부(501)와 제어 패널부(506)로 구성이 된다.

본 발명에서 지속광 조명 제어 회로(502)는 최대 전력이 LED의 최대 출력전력의 50%인 정전류 회로로 구성이 되며 제어 회로는 1개의 회로 구성이 되나 입력 신호에 따라 집광 지속광과 확산 지속광 조명을 수행할 수 있도록 구성이 된다.

또 다른 제어 회로는 섬광 조명을 동작하기 위한 회로(505)이다. 본 발명에서 섬광 조명 동작을 위해서는 순간적으로 고전류가 흐르게 되며 이것은 LED의 전력을 넘어서지 않도록 구성이 된다.

이때 순간적인 펄스파로 인해 동작을 하게 되는데 이때 초기에는 10%의 밝기를 유지하도록 한다. 이것은 LED가 순간적인 고전류가 입력 될 경우 LED 내부에 있는 소자가 파괴됨을 방지시키기 위해 예열하는 기능과 피사체의 형체를 확인 할 수 있는 기준 조명으로도 활용을 할 수 있다.

섬광 조명으로 동작을 하기 위해서는 카메라의 셔터와 연동을 하게 된다. 이때 카메라의 셔터가 동작할 경우 섬광 조명 기능은 동시에 동작을 하고 LED의 파손을 방지하기 위해 셔터가 동작을 멈춘 후 0.5~1초 후에 동작을 종료하도록 한다.

이때 LED가 동작을 종료할 경우 초기의 10%의 밝기 상태로 유지하도록 한다.

본 발명에 동작 상태는 도 5에 있는 순서도(510)를 통해 이해가 가능하다.

본 발명에서 설명하지 않은 지속광 조명을 유지한 상태에서 섬광 조명으로 동작하는 구조도 본 발명에 속하는 기술 부분이다.

본 발명에 적용하는 전원 공급 장치는 AC 전원을 입력으로 사용하는 방법(501)과 충전지를 이용하는 방법(503)으로 구분할 수 있으며 이를 혼합하여 사용하는 방법도 본 발명의 기술에 속한다.

휴대용 충전지는(503) 리튬이온 전지나 납축전지등을 사용할 수 있으며 이들 전원공급원에는 고전력을 사용하는 섬광 회로를 보호하기 위해 과전류 및 과전압 차단장치를 구비하며 이는 섬광으로 동작하는 전류보다 높은 값으로 설정을 한다.

교류 전원 공급원(501)을 사용하는 회로에서도 본 충전지를 사용하는 보호회로(504)를 사용하는 것이 이상적이며 이를 혼합하여 사용하는 전원 공급원은 교류 전원 공급원에서 충전지로 역으로 흘러가는 역전류를 방지하기 위한 방지 다이오드를 사용하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 또 다른 외부 제어장치를 통해 다량의 조명을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서 도시한 바와 같이 다량의 본 발명을 사용하여 스튜디오를 만들기 위해서는 본 발명의 다수개의 연성 LED 광원 패널이 부착된 제어 모듈(611)에 휴대폰을 이용한 제어장치(612)를 구성한다.

본 발명에서는 유선 또는 무선 통신(613)으로 제어를 하며, 본 발명에서 사용되는 유,무선 신호 제어 방법은 일반적인 방법으로 본 발명이 다른 발명에 특허를 침해하지 않는다.

그러나, 본 발명에서는 무선 신호 제어신호(613)를 이용하여 지속광 조명과 섬광 조명 기능을 수행하도록 하는 것은 본 발명에 기술이라 할 수 있으며, 휴대폰의 어플리케이션을 이용하여 무선 와이파이나, 블루투스, 지그비등을 사용하여 본 발명에 기술을 수행하는 것은 본 발명의 기술이라 할 수 있다.

본 발명에서는 각 조명에 번호를 지정하여 이를 무선 통신을 휴대폰 어플리케이션으로 제어할 수 있는 기술을 사용하여 조명을 제어하는 방법으로 구성을 한다.

본 발명에서는 무선으로 제어하기 위해서는 전원 공급 장치도 충전회로를 사용하며 각 조명에 번호를 지정하여 제어하는 방법도 본 발명에 일부분이라 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 --- 연성 LED 광원 패드 102 --- 제어 모듈
201 --- 렌즈 부착 LED 202 ---비렌즈 LED
203 --- 연성 LED 회로 기판 204 --- 보호시트
205 --- 탄소분자 혼입된 열전도시트 206 --- 방열시트
207 --- 광원 가이드 310 --- 평판 지속광
311 --- 비구면 렌즈 LED 312 --- 지속광 배광각도
313 --- 확산 지속광 제어 순서도 321 --- 렌즈 부착 LED
322 --- 집광 배광각도 323 --- 집광 제어 순서도
401 --- 연성 LED 광원 패널 402 --- 섬광 배광각도
403 --- 제어 모듈 404 --- 섬광 제어 모듈 프로그램
501 --- AC입력 회로 502 --- 지속광 제어 회로
503 --- 휴대용 충전지 504 --- 보호회로
505 --- 섬광 제어 회로 506 --- 제어 패널
611 --- 연성 LED 패널 부착된 제어 모듈
612 --- 모바일 제어장치 613 --- 유무선 제어 신호

Claims (6)

1. 다수개의 렌즈 부착 LED 및 다수개의 비렌즈 LED가 교대로 배열된 연성 LED 회로 기판,
   상기 연성 LED 회로 기판 하부에 배치되는 탄소나노 튜브 분자가 포함된 열전도 시트,
   상기 연성 LED 회로 기판 상부에 배치되는 LED 보호용 보호 시트를 포함하는 연성 LED 광원 패널과;
   집광 지속광 모드에서 상기 렌즈 부착 LED가 발광되고, 확산 지속광 모드에서 상기 비렌즈 LED가 발광되며, 섬광 모드에서 상기 렌즈 부착 LED 및 상기 비렌즈 LED가 모두 발광되도록 제어하는 제어모듈을 포함하고,
   상기 렌즈 부착 LED는 상기 연성 LED 회로 기판의 중앙부 및 가장 자리에서 발산각이 상이하며,
   상기 제어 모듈은 상기 섬광 모드에서 상기 연성 LED 회로 기판을 카메라의 셔터와 연동하도록 제어하고, 상기 비렌즈 LED 및 상기 렌즈 부착 LED는 최대 밝기의 10%이하의 밝기로 발광한 후, 상기 카메라의 셔터 신호 입력시, 최대 밝기로 발광하며, 상기 셔터의 동작이 완료된 후 일정 시간 동안 상기 최대 밝기의 10%이하의 밝기로 유지되는, 연성 LED 조명 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 모듈은 무선 와이파이, 블루투스, 지그비 중 어느 하나의 통신 방식으로 외부 기기에 의해 제어되는, 연성 LED 조명 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 연성 LED 광원 패널의 후면에 스피드링을 통하여 부착되는 소프트 박스를 더 포함하는, 연성 LED 조명 장치.
   
6. 삭제

Images