KR102373112B1

KR102373112B1 - 광섬유 발광 유닛 및 그를 포함하는 광섬유 발광형 표지판

Info

Publication number: KR102373112B1
Application number: KR1020210110775A
Authority: KR
Inventors: 조부현; 김석; 배준
Original assignee: 신도산업 주식회사; 정도산업 주식회사; 해솔산업 주식회사
Priority date: 2021-08-23
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2022-03-14
Also published as: KR102373112B9

Abstract

본 발명은 광섬유 발광 유닛 및 그를 포함하는 광섬유 발광형 표지판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품간 조립이 용이하면서도 광효율의 저하를 방지할 수 있는 광섬유 발광 유닛 및 그를 포함하는 광섬유 발광형 표지판에 관한 것이다.

Description

광섬유 발광 유닛 및 그를 포함하는 광섬유 발광형 표지판{OPTICAL FIBER LIGHTING UNIT AND LIGHT-EMITTING TYPE SIGN BOARD HAVING THE SAME}

일반적으로 표지판은 인도나 도로는 물론 각종 건축물이나 시설물 등에 설치되어 운전자나 통행자에게 다양한 정보를 제공하는 것으로, 특히 도로에 설치된 표지판은 목적지 안내나 교통정보 등을 제공한다.

예컨대, 도로 표지판이나 안내 표지판은 운전자에게 목적지를 안내하고 교통안전을 위하여 도로에 표시하는 것으로 주의표지, 규제표지, 지시표지 및 보조표지 등 법령에 의해 구체적 형태와 규격이 정해져 오고 있다.

또한, 차량이 다니는 도로뿐만 아니라 인도에도 설치되어 보행자가 편리하고 용이하게 진행하고자 하는 방향을 인식할 수 있도록 한다.

이러한 표지판은 철판과 같은 판재 위에 재귀반사가 이루어지는 반사지를 소정의 문자나 숫자 혹은 기호 등의 패턴으로 제공함으로써, 차량으로부터 발광된 빛이 반사지에 의해 반사되어 운전자 등이 인식할 수 있게 한다.

그러나, 위와 같은 재귀 반사형 표지판은 이슬 맺힘, 우천 및 야간 등에는 반사 성능이 현저히 떨어져 운전자에게 시인성 높은 정보를 제공해 주지 못하고 그에 따라 사고 위험이 증가된다.

또한 재귀 반사형 표지판은 실외에 설치된 상태에서 장시간 자외선이나 오염물질에 노출되므로 시인성(반사 성능)이 현저히 저하되고 수명이 짧아져서 사고의 위험이 증가하게 된다.

이에, 최근에는 표시하고자 하는 정보의 패턴(화소)에 따라 표지판에 다수의 홀(hole)을 형성하고, 상기 홀에 각각 광섬유를 끼워넣어 빛을 방출하는 방식의 광섬유 발광형 표지판이 제공되고 있다.

그러나, 광섬유 발광형 표지판은 다수의 광섬유를 다발(bundle)로 묶은 상태에서 광원으로부터 발광된 빛을 전달해야 하기 때문에 그 목적 달성을 위한 부품간 조립이 복잡하다는 문제가 있었다.

또한, 광원에서 발광된 빛을 다발로 묶여 있는 광섬유로 전달하는 과정에서 발광 유닛의 구조상 빛의 누설이나 산란 혹은 반사 등이 발생하여 광효율이 심각하게 저하되는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1511049호 대한민국 등록특허 제10-1098857호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부품간 조립이 용이하면서도 광효율의 저하를 방지할 수 있는 광섬유 발광 유닛 및 그를 포함하는 광섬유 발광형 표지판을 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 광섬유 발광 유닛은 발광형 표지판에 표지용 화소를 제공하도록 광섬유를 이용하여 빛을 방출하는 것으로, 내부에 부품 조립 공간이 형성되어 있으며, 광섬유가 인출되도록 전방부가 개방되어 있는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 내측 후방부에 조립되며, 빛 발광을 제어하는 회로기판과; 전방부를 향해 빛을 발광하도록 상기 회로기판에 실장되어 있는 광원 유닛과; 상기 광원 유닛이 중공부에 위치하도록 상기 베이스 프레임의 내부에 삽입 조립되는 집광관; 및 다발(bundle)을 이루는 다수의 광섬유가 끼워지며, 후방부는 상기 베이스 프레임 내부에서 상기 집광관에 연결되고, 전방부는 상기 베이스 프레임의 외측으로 돌출되어 있는 광섬유 체결구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 베이스 프레임은 후방측 단부로부터 일정 길이 전방측으로 이격된 부분에 상기 회로기판이 조립되는 기판 조립구가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 광원 유닛은 상기 회로기판의 테두리로부터 내측 부분에 실장되는 다수의 LED; 및 외측 테두리 부분은 상기 회로기판의 테두리에 접하여 안착되고, 내측 중심부는 상기 다수의 LED를 덮도록 전방측으로 만곡된 형상을 갖는 광원 렌즈;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집광관은 후방측 단부가 상기 베이스 프레임 내부로 삽입되어 상기 광원 렌즈의 외측 테두리 부분을 가압하고, 전방측 단부는 상기 베이스 프레임의 내부에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 광섬유 체결구는 후방측 단부가 상기 베이스 프레임의 내부에서 상기 집광관의 전방측 단부에 접하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 광섬유 체결구는 상기 다수의 광섬유가 끼워지도록 설정된 내경의 중공부를 갖는 번들링과; 상기 번들링의 외주면에 돌출 형성되어 있으며, 상기 베이스 프레임의 전방측 단부에 걸려 삽입 깊이를 제한하는 스톱퍼; 및 상기 베이스 프레임 내부로 삽입되는 상기 번들링의 후방부에 구비되며, 삽입 후 상기 베이스 프레임에 결합되는 결합구;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결합구는 상기 번들링의 외주면에 원주 방향을 따라 설정된 간격으로 구비되며, 상기 번들링을 삽입 후 설정된 각도 회전시 상기 베이스 프레임의 전방부 내주면에 돌출 형성된 결합돌기가 끼워지는 회전 체결식 결합구인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광섬유 체결구는 상기 광섬유가 끼워지는 중공부의 내경이 상기 광섬유의 수량에 따라 조절되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 광섬유 발광형 표지판은 이상과 같은 광섬유 발광 유닛과; 다수의 빛 방출홀들이 설정된 화소 패턴을 따라 형성되어 있는 표지판; 및 상기 광섬유 발광유닛에서 인출된 광섬유들을 각각 상기 표지판의 빛 방출홀에 끼우기 위한 끼움구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 베이스 프레임의 내부에서 집광관의 전후단에 회로기판과 광섬유 체결구가 각각 가압 조립되고, 광섬유 체결구의 전방부가 베이스 프레임의 외측으로 돌출된 상태에서 편리하게 조립된다.

또한, 회로기판 상의 광원에서 발광된 빛이 집광관에 의해 안내된 후 광섬유 체결구에 다발 상태로 체결된 다수의 광섬유에 전달되므로 빛 누설이나 산란이 최소화되고 광효율의 저하를 방지한다.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유 발광형 표지판을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유 발광 유닛을 나타낸 부분 투시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광섬유 발광 유닛을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 베이스 프레임을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 광원 유닛을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 집광관을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 광섬유 체결구를 나타낸 일 예이다.
도 8은 상기 도 7에 따른 광섬유 체결구의 조립 상태도이다.
도 9는 본 발명의 광섬유 체결구를 나타낸 다른 예이다.
도 10은 본 발명의 서로 다른 내경을 갖는 광섬유 체결구의 예이다.
도 11은 본 발명의 내경 조절구를 나타낸 조립 상태도이다.
도 12는 본 발명의 광원 유닛을 나타낸 다른 예이다.
도 13은 상기 도 12의 광원 유닛을 포함하는 광섬유 발광 유닛의 조립 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광섬유 발광 유닛 및 그를 포함하는 광섬유 발광형 표지판에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 광섬유 발광형 표지판에 대해 설명하면, 광섬유 발광형 표지판은 크게 광섬유 발광 유닛(100), 표지판(200) 및 끼움구(300)를 포함한다. 그 외 표지판(200)을 구성하는 부수적인 구성들도 포함할 수 있다.

이때, 광섬유 발광 유닛(100)은 광원으로부터 방출된 빛을 다발(bundle) 형태로 묶여 있는 광섬유(F)의 입력단에 전달하는 것으로, 입력된 빛은 광섬유(F)를 통해 표지판(200)까지 전달된다.

표지판(200)은 금속 등의 재질로 이루어진 사각형 혹은 원형 등의 판재가 적용될 수 있으며, 표지판(200)에는 목적지 안내나 교통정보의 제공 등을 위해 문자나 숫자 혹은 기호 등의 패턴을 따라 다수의 빛 방출홀들이 형성되어 있다.

빛 방출홀에는 각각 광섬유(F)가 끼워짐으로서 광섬유(F)들이 표지판(200) 상에서 화소(pixel)를 형성하며, 끼움구(300)는 직경이 작은 광섬유(F)를 표지판(200)의 빛 방출홀에 끼우는 소켓 역할을 한다.

따라서, 광섬유 발광 유닛(100)에서 발광이 이루어지면, 발광된 빛이 광섬유(F)를 따라 전달되고, 광섬유(F)를 통해 전달된 빛이 소정 패턴을 갖는 표지판(200)의 빛 방출홀을 통해 방출됨으로써 표지판(200)에 정보를 제공한다.

도 2 및 도 3과 같이, 광섬유 발광 유닛(100)은 발광형 표지판(200)에 화소를 제공하도록 광섬유(F)에 빛을 전달하는 것으로, 베이스 프레임(110), 회로기판(120), 광원 유닛(130), 집광관(140) 및 광섬유 체결구(150)를 포함한다.

여기서, 상기 베이스 프레임(110)은 내부에 부품 조립 공간이 형성되어 있으며, 광섬유(F)가 인출되도록 전방부가 개방되어 있다. 이를 위해, 베이스 프레임(110)은 전방부가 개방된 관체 형상으로 구성될 수 있다.

도 4와 같이, 베이스 프레임(110)은 일 예로 단면이 원형인 관체가 적용될 수 있으나 그 외 다각형 관체도 적용이 가능하다. 다만, 빛 방출 효율 및 광섬유(F)의 묶음을 위해 적어도 중공부는 단면이 원형인 것이 가장 바람직하다.

회로기판(120)은 동작 전원을 공급받아 광원을 점멸하기 위한 것으로, PCB와 같은 전자회로기판(120)이 적용되며, 기판상에는 신호 전송을 위한 회로 및 구동 제어를 위한 칩셋 등이 실장될 수 있다.

이러한 회로기판(120)은 외부 환경에 노출되지 않도록 베이스 프레임(110)의 내부에 조립된다. 더욱 구체적으로, 회로기판(120)은 베이스 프레임(110)의 내측 후방부에 조립되어 광원의 빛 발광을 제어한다.

회로기판(120)은 베이스 프레임(110)의 내부 공간의 단면 형상과 동일한 형상의 것이 적용될 수 있다. 예컨대, 베이스 프레임(110) 내부의 단면이 원형인 경우 회로기판(120)도 원형의 것이 적용될 수 있다.

이를 통해 회로기판(120)의 테두리가 베이스 프레임(110)의 내주면에 밀착되고, 그 상태에서 회로기판(120)에 실장된 광원 유닛(130)을 집광관(140)의 중공부 내에 위치하도록 조립하여 빛의 누설이나 간섭 등을 최소화할 수 있다.

다만, 베이스 프레임(110)은 후방측 단부로부터 일정 길이 전방측으로 이격된 부분에 기판 조립구(111)를 구비하여, 기판 조립구(111)에 회로기판(120)이 조립되도록 하는 것이 바람직하다.

기판 조립구(111)는 일 예로 회로기판(120)을 지지하도록 베이스 프레임(110)의 내주면으로부터 내측으로 돌출된 안착턱이 적용될 수 있다.

회로기판(120)이 기판 조립구(111)에 조립되어 베이스 프레임(110)의 후방측 단부로부터 일정 거리 이격된 위치에 고정되면, 회로기판(120)부터 베이스 프레임(110)의 후방측 단부(예: 바닥면)까지 일정 부피의 방열 공간(H_S)이 형성되어 이를 통해 방열 특성을 향상시킬 수 있게 한다.

도시는 생략되었지만, 위와 같은 취지로 베이스 프레임(110)의 후방부에는 상기 방열 공간(H_S)까지 연결되도록 방열홀을 관통 형성할 수 있다.

광원 유닛(130)은 전방부를 향해 빛을 발광하여 광섬유(F)에 빛을 전달하기 위한 것으로, 상기한 회로기판(120)에 실장되어 동작 전원을 공급받아 발광되며, 구동 제어 칩셋에 의해 온/오프가 조절된다.

동작 전원으로는 상용전원 또는 태양열 등의 재생에너지에 의한 충전전원을 공급받을 수 있으며, 전원공급을 위해 회로기판(120)이 배치된 베이스 프레임(110)의 후방부에는 전원선(121)이 인입되는 인입공(113)이 구비된다. 인입공(113)을 통해 삽입된 전원선(121)은 회로기판(120)의 전원단자에 연결된다.

도 5와 같이, 광원 유닛(130)은 실시예로서 회로기판(120)에 실장되어 빛을 발광하는 다수의 LED(131) 및 상기 LED(131)로부터 발광된 빛을 광섬유(F)가 위치하는 전방측으로 확산시키는 광원 렌즈(132)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 다수의 LED(131)는 회로기판(120)의 테두리로부터 내측 부분에 실장되고, 광원 렌즈(132)의 테두리 부분은 상기 회로기판(120)의 테두리에 접하도록 안착된다. 광원 렌즈(132)의 내측 중심부는 실장된 LED(131)를 덮도록 전방측으로 만곡된 형상을 갖는다.

아래에서 다시 설명하지만, 회로기판(120)에 실장된 LED(131)를 덮도록 만곡된 광원 렌즈(132)는 집광관(140)의 후방측 단부를 통해 그 내부에 위치하게 되어 LED(131)에서 방출된 빛의 손실을 최소화하면서 전방으로 방출된다.

도 6과 같이, 집광관(140)은 베이스 프레임(110)의 내부에 삽입 조립된 상태에서 전방측으로 빛 방출을 안내하기 위한 것으로, 상술한 광원 유닛(130)이 그 후단부 개구를 통해 중공부 내에 위치하도록 베이스 프레임(110)에 조립된다.

이러한 집광관(140)은 그 외주면이 베이스 프레임(110)의 내주면에 밀착 조립되는 형상으로 이루어져 빛의 누설을 방지하고, 내주면에는 빛 반사 물질을 코팅하거나 부착하여 집광 효율을 높일 수 있다.

집광관(140)은 광원 유닛(130)이 있는 후방측에서 광섬유(F)가 있는 전방으로 갈수록 그 내경이 커지도록 내벽에 경사부를 갖는다(도 3 참조). 이러한 내경 조절을 위해 집광관(140)의 몸체 두께를 조절하는 방식으로 성형할 수 있다.

또한, 집광관(140)은 그 후방측 단부(141)가 베이스 프레임(110) 내부로 삽입되어 광원 렌즈(132)의 외측 테두리 부분을 가압하고, 전방측 단부(142)는 베이스 프레임(110)의 내부에 위치하여 베이스 프레임(110) 내부에서 후술하는 광섬유 체결구(150)와 조립된다.

따라서, 베이스 프레임(110) 내에 조립된 집광관(140)이 광원 렌즈(132)를 가압하면 빛의 누설을 방지하면서도 광원 유닛(130)의 미세한 흔들림을 방지할 수 있게 한다. 또한, 집광관(140)의 후단부 내측 중심부에 광원 유닛(130)이 위치하도록 자동으로 조절이 이루어진다.

광섬유 체결구(150)는 다발을 이루는 다수의 광섬유(F)가 끼워져 묶이는 것으로, 광섬유 체결구(150)로부터 인출된 광섬유(F)들은 표지판(200)의 화소 부분에 각각 연결된다.

이러한 광섬유 체결구(150)의 후방부는 베이스 프레임(110)에 조립시 베이스 프레임(110)의 내부에서 집광관(140)에 연결된다. 더욱 정확히 광섬유 체결구(150)의 후방측 단부가 베이스 프레임(110)의 내부에서 집광관(140)의 전방측 단부에 접한다. 따라서, 집광관(140)과 광섬유 체결구(150)의 연결부가 베이스 프레임(110) 내에 위치하고, 베이스 프레임(110)에 의해 밀폐되어 빛 누설을 방지한다.

또한, 광섬유 체결구(150)가 조립된 상태에서 그 전방부는 베이스 프레임(110)의 외측으로 일정 길이 돌출된다. 따라서, 광섬유 체결구(150)를 잡고 조립하기 용이하게 하면서도 광섬유(F)의 인출을 안내하게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 광섬유 체결구(150)는 실시예로서 번들링(151)과, 스톱퍼(152) 및 결합구(153)를 포함하여 구성될 수 있다.

번들링(151)은 다수의 광섬유(F)가 끼워지도록 설정된 내경의 중공부를 가지며, 전체적으로는 관체 형상으로 이루어진다.

스톱퍼(152)는 베이스 프레임(110)의 전방측 단부에 걸려 삽입 깊이를 제한하는 것으로 번들링(151)의 외주면에 돌출 형성되어 있다.

결합구(153)는 베이스 프레임(110) 내부로 삽입되는 번들링(151)의 후방부에 구비되며, 삽입 후 베이스 프레임(110)에 결합된다.

실시예로, 결합구(153)는 번들링(151)의 외주면에 원주 방향을 따라 일정 간격으로 구비되며, 번들링(151)을 삽입 후 설정된 각도 회전시 베이스 프레임(110)의 전방부 내주면에 돌출 형성된 결합돌기(113)가 끼워지는 회전 체결식 결합구(153)가 적용될 수 있다.

도 8과 같이, 회전 체결식 결합구(153)는 대략 '┏'자 형상의 굽은 구조로 이루어져 있어서 그 내측에 결합홈을 형성하며, 번들링(151)을 삽입 후 회전시키면 베이스 프레임(110)의 내주면에 있는 사각형의 결합돌기(113)가 결합홈 내로 끼워져 고정된다.

광섬유 체결구(150)의 조립시 밀폐를 위한 실링 수단으로서 오링(O-링, 154)을 더 포함할 수 있다. 일 예로 오링(154)은 번들링(151)의 후방측 단부 외주면에 구비되어 베이스 프레임(110)의 내주면에 밀착되며, 오링(154) 설치를 위해 번들링(151)의 외주면에는 원주 방향을 따라 삽입홈(154a)이 연속하여 형성될 수 있다.

다만, 이상에서는 오링(154)이 번들링(151)의 외주면에 구비된 것을 예로 들었다. 그러나, 도 9와 같이, 위와 별개로 혹은 이와 함께 오링(155)은 스톱퍼(152)의 저면에 구비되어 베이스 프레임(110)의 전방측 연단부에 밀착되는 방식으로도 제공될 수 있다.

또한, 위에서는 번들링(151)에 구비된 결합구(153)가 2개인 것을 예로 들었다. 그러나, 도 9와 같이, 회전 체결식 결합구(153)와 같은 결합구(153)는 번들링(151)의 원주 방향을 따라 이격된 3개로 구성되어 더욱 결합력을 높일 수 있다. 물론, 필요시에는 4개 이상도 가능하다.

나아가, 본 발명의 광섬유 체결구(150)는 광섬유(F)가 끼워지는 중공부의 내경이 광섬유(F)의 수량에 따라 조절되어 있는 것이 바람직하다. 더욱 정확히는 번들링(151)의 내경(ID: Inner Diameter)이 표지판(200)에 필요한 광섬유(F)의 개수에 따라 조절되는 것이 바람직하다.

광섬유(F)는 표지판(200)에서 화소를 구성하고, 표지판(200)에 표시되는 문자나 숫자 혹은 기호 등의 패턴이나 크기에 따라 그 수량이 바뀌게 되므로, 광섬유(F)의 수량에 따라 광섬유 체결구(150)의 내경을 변경한다.

이를 위해, 광섬유 체결구(150)는 다양한 사이즈를 갖는 여러개로 구성될 수 있다. 다수의 광섬유 체결구(150)는 그 내경이 서로 다르게 성형된 것을 의미한다.반면, 광섬유 체결구(150)들의 외경은 서로 동일하도록 하여 베이스 프레임(110) 등 이와 조립되는 다른 부품들의 규격은 변경하지 않아도 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 10과 같이, 일 실시예로서 번들을 구성하는 광섬유(F)의 수량에 따라 각각 30mm, 25mm, 23mm인 대/중/소 3가지의 내경(ID1, ID2, ID3)을 갖는 광섬유 체결구(150)가 필요한 경우, 외경은 동일하지만 내경이 다른 소형 광섬유 체결구(150-S), 중형 광섬유 체결구(150-M) 및 대형 광섬유 체결구(150-L)를 각각 구비한다.

따라서, 직경이 다양한 여러 규격의 광섬유(F)들 중 1mm인 것을 적용하는 경우, 30mm 대형 광섬유 체결구(150-L)에는 750개, 25mm 중형 광섬유 체결구(150-M)에는 530개, 23mm 소형 광섬유 체결구(150-S)에는 380개의 광섬유(F)를 체결하는 등 표지판에 필요한 광섬유의 개수에 따라 적응적 변경을 가능하게 한다.

도 11과 같이, 다른 실시예로서, 본 발명은 광섬유 체결구(150)의 내경을 조절하도록, 항시 제공되는 기본형 광섬유 체결구(150) 이외에 내경 조절구(160)를 더 포함하는 방식을 적용할 수 있다.

기본형 광섬유 체결구(150)는 위에서 설명한 바와 같이 베이스 프레임(110)에 직접 조립되는 광섬유 체결구(150)를 의미하고, 내경 조절구(160)는 이에 더해 추가되는 부품이다.

내경 조절구(160)는 광섬유 체결구(150)의 중공부에 끼워지는 것으로, 광섬유 체결구(150)보다 내경이 더 작은 것을 적어도 하나 이상 구비한다. 바람직하게는 내경을 다단으로 조절할 수 있도록 여러개 제공한다.

여기서, 광섬유 체결구(150)보다 내경이 작은 다수의 내경 조절구(160)를 구비한다는 의미는 다수의 내경 조절구 들끼리 내경이 서로 달라서 이미 광섬유 체결구(150)에 끼워진 내경 조절구(160)의 중공부에 또 다른 내경 조절구(160)를 끼울 수 있다는 것을 의미한다.

도시된 바와 같이, 대/중/소 3가지의 내경(ID1, ID2, ID3)을 갖는 부품이 필요하다면, 광섬유 체결구(150)와 함께 2개의 내경 조절구(160: 160-1, 160-2)를 제공한다.

위 예에서 광섬유 체결구(150)는 기본형이면서 가장 내경이 큰 대(大) 사이즈로 이용되고, 광섬유 체결구(150)의 중공부에는 중(中) 사이즈 내경의 제1 내경 조절구(160-1)가 끼워진다. 또한, 제1 내경 조절구(160-1)의 중공부에는 소(小) 사이즈 내경의 제2 내경 조절구(160-2)가 끼워진다.

따라서, 본 발명은 베이스 프레임(110) 및 그 내부에 조립되는 집광관(140) 등의 규격을 변경하지 않고서도 내경이 가장 큰 광섬유 체결구(150)로 조립 후, 필요에 따라 내경 조절구(160)를 추가로 조립하여 더 작은 내경을 제공하고 광섬유(F)의 수량 변경에 적응적으로 대응할 수 있게 한다.

한편, 도 12 및 도 13과 같이, 본 발명은 상술한 회로기판(120)에 실장되는 LED(131)의 배열 패턴을 다양하게 조절할 수 있다. 예컨대, LED(131)를 원형 패턴으로 이격 배치하되 그 중심에 추가로 LED(131)를 배치하여 빛 발광 집중도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 회로기판(120)과 광원 유닛(130)의 조립 구조를 다양하게 변경할 수 있다. 예컨대, 광원 유닛(131)의 일 구성인 광원 렌즈(132)를 단순히 회로기판(120) 위에 덮는 방식에서 끼움 방식으로 변경하는 등 다양한 설계 변경이 가능하다.

이를 위해, 광원 렌즈(132)의 저면 테두리 부분에 회로기판(120)이 안착되는 안착대(132a)를 형성하되, 광원 렌즈(132)에는 끼움돌기(132b)를 돌출 형성하고, 회로기판(120)의 테두리에는 끼움홈(121)을 형성한다.

따라서, 회로기판(120)이 광원 렌즈(132)의 저면부를 통해 삽입 안착되되, 이 과정에서 상기 끼움돌기(132b)가 끼움홈(121)에 끼워져 밀착 결합이 이루어지면서도 견고한 결합 상태를 유지할 수 있도록 한다.

나아가, 광원 렌즈(132)의 상면측 테두리에는 상기 집광관(140)의 후방측 연단부가 지지되는 지지대(132c)를 구비하고, 그 중심부에는 집광관(140)의 중공부에 끼워지도록 만곡된 돌출부를 구비하면, 광원 렌즈(132)가 집광관(140)에 끼워져 조립됨으로써 발광된 빛의 누설을 방지하고 빛 방출 효율도 높일 수 있게 한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

100: 광섬유 발광 유닛
110: 베이스 프레임
120: 회로기판
130: 광원 유닛
131: LED
132: 광원 렌즈
140: 집광관
150: 광섬유 체결구
151: 번들링
152: 스톱퍼
153: 결합구
200: 표지판
300: 끼움구

Claims

발광형 표지판에 표지용 화소를 제공하도록 광섬유(F)를 이용하여 빛을 방출하는 광섬유 발광 유닛에 있어서,
내부에 부품 조립 공간이 형성되어 있으며, 광섬유(F)가 인출되도록 전방부가 개방되어 있는 베이스 프레임(110)과;
상기 베이스 프레임(110)의 내측 후방부에 조립되며, 빛 발광을 제어하는 회로기판(120)과;
전방부를 향해 빛을 발광하도록 상기 회로기판(120)에 실장되어 있는 광원 유닛(130)과;
상기 광원 유닛(130)이 중공부에 위치하도록 상기 베이스 프레임(110)의 내부에 삽입 조립되는 집광관(140); 및
다발(bundle)을 이루는 다수의 광섬유(F)가 끼워지며, 후방부는 상기 베이스 프레임(110) 내부에서 상기 집광관(140)에 연결되고, 전방부는 상기 베이스 프레임(110)의 외측으로 돌출되어 있는 광섬유 체결구(150);를 포함하되,
상기 광원 유닛(130)은,
상기 회로기판(120)의 테두리로부터 내측 부분에 실장되는 다수의 LED(131); 및 외측 테두리 부분은 상기 회로기판(120)의 테두리에 접하여 안착되고, 내측 중심부는 상기 다수의 LED(131)를 덮도록 전방측으로 만곡된 형상을 갖는 광원 렌즈(132);를 포함하고,
상기 집광관(140)은,
후방측 단부가 상기 베이스 프레임(110) 내부로 삽입되어 상기 광원 렌즈(132)의 외측 테두리 부분을 가압함으로써 상기 광원 렌즈(132)의 만곡된 부분이 집광관(140) 내부로 삽입되고, 전방측 단부는 상기 베이스 프레임(110)의 내부에 위치하고,
상기 광섬유 체결구(150)는,
후방측 단부가 상기 베이스 프레임(110)의 내부에서 상기 집광관(140)의 전방측 단부에 접하고,
상기 광섬유 체결구(150)는,
상기 다수의 광섬유(F)가 끼워지도록 설정된 내경의 중공부를 갖는 번들링(151)과; 상기 번들링(151)의 외주면에 돌출 형성되어 있으며, 상기 베이스 프레임(110)의 전방측 단부에 걸려 삽입 깊이를 제한하는 스톱퍼(152); 및 상기 베이스 프레임(110) 내부로 삽입되는 상기 번들링(151)의 후방부에 구비되며, 삽입 후 상기 베이스 프레임(110)에 결합되는 결합구(153);를 포함하며,
상기 광섬유 체결구(150)는,
상기 광섬유(F)가 끼워지는 중공부의 내경이 상기 광섬유(F)의 수량에 따라 서로 다르게 조절된 다수개로 구성되되, 상기 다수개의 광섬유 체결구(150)들은 외경이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 광섬유 발광 유닛.
제1항에 있어서,
상기 베이스 프레임(110)은,
후방측 단부로부터 일정 길이 전방측으로 이격된 부분에 상기 회로기판(120)이 조립되는 기판 조립구(111)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 발광 유닛.
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제1항에 있어서,
상기 결합구(153)는,
상기 번들링(151)의 외주면에 원주 방향을 따라 설정된 간격으로 구비되며, 상기 번들링(151)을 삽입 후 설정된 각도 회전시 상기 베이스 프레임(110)의 전방부 내주면에 돌출 형성된 결합돌기가 끼워지는 회전 체결식 결합구(153)인 것을 특징으로 하는 광섬유 발광 유닛.
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제1항, 제2항 또는 제7항 중 어느 하나의 항과 같은 광섬유 발광 유닛(100)과;
다수의 빛 방출홀들이 설정된 화소 패턴을 따라 형성되어 있는 표지판(200); 및
상기 광섬유(F) 발광유닛에서 인출된 광섬유(F)들을 각각 상기 표지판(200)의 빛 방출홀에 끼우기 위한 끼움구(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 발광형 표지판.