KR102562883B1 - 저전력 광섬유 발광형 표지판 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판은 원으로 사용되는 엘이디의
전면에 설치된 광원 조사각(照射角) 조절 커버에 의하여 조사 각도를 변경시키게 함으로써 엘이디로부터 발산되는 빛의 효용성을 높여 동일 밝기에서 광원의 소비전력을 감소시키는 에너지 저감 효과를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

저전력 광섬유 발광형 표지판{Low-power fiber-optic Illuminated sign}

본 발명은 저전력 광섬유 발광형 표지판에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명

은 광원으로 사용되는 엘이디의 전면에 설치된 광원 조사각(照射角) 조절 커버에 의하여 조사 각도를 변경시키게 함으로써 엘이디로부터 발산되는 빛의 효용성을 높여 동일 밝기에서 광원의 소비전력을 감소시키는 에너지 저감 효과를 가지는 저전력 광섬유 발광형 표지판에 관한 것이다.

일반적으로 시내도로, 국도, 고속도로 등의 모든 도로에는 안전하고 원활한 도로교통을 확보하고, 도로구조의 보전(保全)을 도모하기 위하여, 도로의 노측(路側) 또는 차도(車道)의 위쪽에 도로정보를 제공하는 도로표지판이 설치된다.

통상의 도로표지판은 도로정보를 안내하는 기호(문자나 숫자 또는 표지문양)가 반사지로 제조되어 판상의 표지판 본체에 부착되므로 운전자에게 도로정보를 용이하게 안내한다.

이러한 도로정보에 대한 시인성이 향상되도록 표지판 본체에 조명을 제공하는 발광형 표지판이 보급되고 있다. 특히, 이러한 발광형 표지판은 본체의 도안을 따라 조명을 제공하므로 도로정보를 명확하게 안내할 수 있다.

광섬유를 이용한 발광형 도로 표지판은 일반 표지판 대비 높은 시인성과 판독성을 가지고 있고, 특히 야간 및 악천후 시 가독성의 차이를 더욱 느낄 수 있다. 이러한 이유로 도로상의 중요지점(고속도로IC, 교차로, 위험지역 등)에 설치가 확대되고 있다.

광섬유를 이용한 발광형 도로 표지판은 도안부(문자, 숫자, 기호 등)을 점등하는 발광형, 표지판 전체를 점등하는 면광형 등이 있으며 각각의 장단점을 가지고 있다. 여러 가지 장단점은 제외하고 소비전력 측면에서 본다면 도안부를 점등하는 발광형은 특성상 면광형 대비 낮은 소비전력으로 제품을 구현할 수 있으며, 태양전지 시스템으로도 운영이 가능하다. 반면 면광형 표지판은 구조적 특성상 소요되는 광원의 수량이 많음으로 소비전력이 높아 태양전지를 적용하기에는 어려움이 있다.

광섬유(광케이블)를 이용한 발광형 도로 표지판은 대한민국 등록특허 제10-1098857호에 개시된 바와 같이, 표지판부와 광케이블로 이루어지는 광 전달부 및 LED를 광원으로 하는 광 공급부로 이루어지며, 상기 광 공급부에 구비되는 LED 장착소켓은 일측에 LED를 장착한 PCB가 고정 설치되고, LED 장착 소켓의 중간부에 PCB와 광 반사관을 지지하는 걸림돌기를 압인하여 형성하고, 상기 광전달부는 다수개의 광케이블을 포함하며, 광케이블들은 묶음부 삽입소켓에 묶음 상태로 삽입되어 고정되는 묶음부를 갖는다. 그리고, 묶음부 삽입소켓은 일측에 광반사관의 일측이 내삽되고, 타측에는 광케이블 묶음부의 파이프가 내삽되어 고정되도록 중간부에 걸림돌기를 압인하여 형성한다. 이와 같은, 종래의 발광형 도로표지판은 LED 및 광케이블을 통해 표지판부에 구비되는 다양한 표지문양이나 표지판부를 발광시킨다.

그러나, 상기 선행기술의 발광형 표지판은 상용전원(AC220V)을 사용하며, 설정된 시간(야간)에만 작동하므로 주간 안개 또는 우천 등 기상 악천 후 시 육안으로는 표지판의 도안을 식별하기가 매우 어려운 문제가 있으며, 심각하게는 표지판에 마련된 주의사항을 파악하지 못해 큰 사고가 발생하는 문제가 지적되고 있다.

상기 선행기술 등록특허 제10-1098857호의 제반 문제점을 해소하기 위하여

안출된 등록특허 제10-1615534호는 본 출원인인 출원하여 특허 등록받은 기술로서,

램프 구동모듈의 구동부가 습도 감지모듈의 감지신호에 따라 스위칭부를 구동시키

므로 LED 램프를 습도 감지모듈과 자동으로 연동시켜서 작동시킬 수 있고, 습도 감

지모듈에서 감지된 습도값에 따라 스위칭부가 작동되어 LED 램프를 안정적으로 작동시킬 수 있게 하되, 태양전지판에 의해 전기에너지가 축전된 배터리를 통해 전원이 공급됨에 따라 외부의 전원을 사용하지 않아도 작동이 가능하므로 별도의 전원 공사 없이 도로상에 시공되도록 제안되어 있다.

그러나, 상기 등록특허 제10-1615534호는 주간에도 작동될 수 있고, 주간 동작 시 야간 대비 더욱 밝게 점등되어야 시인성을 확보할 수 있으나, 엘이디로 이루어진 광원의 밝기(휘도)를 높일 경우 엘이디에 공급되는 전류를 높여야 하므로 소비전력은 증가하게 되고 태양전지에서 생산되는 한정된 에너지를 사용하는 광섬유 발광형 표지판에 있어 태양전지 및 배터리 용량을 크게 확보 해야 된다. 이로 인하여 표지판 제작비용이 많이 드는 문제점은 물론 배터리 소모에 따른 표지판의 표시 동작이 정지되거나 원하는 조명 불빛을 확보하지 못하게 되므로 시인성이 낮아 표지판의 신뢰성이 크게 저하되는 문제점이 지적된다.

따라서, 고휘도의 방광력을 유지하기 위해서는 다수의 광원으로 이용되는 엘

이디를 회로기판에 배치하되, 엘이디 각각의 전방과 광섬유 절단면과의 거리를 좁

히면 해결될 수 있으나, 점 광원 형태로 구성된 광원의 특성에 의해 음영(광원 미충족 구간)이 발생 됨으로써 균일한 조도를 확보할 수 없으며, 반대로 엘이디 각각의 전방과 광섬유 절단면과의 거리를 넓히게 하여 음영을 사라지게 할 수 있으나, 광원으로부터 멀어질수록 광원에서 대상까지 도달하는 빛의 양은 감소한다. 이는 빛의 직진성과 빛의 강도가 거리의 제곱에 반비례한다는 광학 법칙에 기반함으로

광섬유 절단면에 조사되는 조도는 어두어져 고휘도의 발광력을 발휘하지 못하게 되

는 문제점이 지적된다.

또한 소비전력 저감을 목적으로 엘이디 개수를 줄이거나, 전류량을 낮추면 소비되는 전력은 줄일 수 있으나, 광섬유를 통하여 빛이 전달되는 최종 목적물인 표지판 의 전면에서 보았을 때 밝기가 어두위 지게 되므로 시인성이 크게 저하된다.

본 발명은 광원에서 발산되는 빛의 각도를 변경시켜 광섬유 절단면으로 집중 조사되게 하여 휘도를 향상시키며, 또한 광원에서 발산되는 빛이 균등하게 광섬유 절단면에 조사되게 하여 조도 균일도를 유지할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 삼는다.

본 발명은 광원에서 발산되는 빛의 효용성을 높여 동일 밝기에서 광원의 소비전력을 감소시키는 에너지 저감 효과로 태양광 발전이 어려운 기상 상황에서 표지판의 가동 일(日) 수 를 늘려 제품 신뢰도 재고를 기술적 과제로 삼는다.

본 발명은 여러 가닥의 광섬유를 한 개의 다발로 묶는 번들 부재가 상부 및

하부 하우징 내부의 전방 정확한 위치에 배치되게 하여 광섬유 절단면과 광원 부재

와의 거리를 오차 없이 일정 거리를 유지하게 하는 것을 기술적 과제로 삼는다.

본 발명은 상부 하우징과 하부 하우징이 외적 충격이나 진동 등에 흔들려 조

립볼트가 풀어지는 것을 방지하여 견고한 결합을 유지하게 하여 광섬유의 절단이나

훼손을 방지하여 표지판의 신뢰성을 향상시키게 하는 것을 기술적 과제로 삼는다.

본 발명은 광원에서 발산되는 빛의 난반사를 유도하여 광섬유 절단면으로 집중 조사되게 하여 광섬유 휘도를 향상시키게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 광원 모듈의 조립시간을 단축하여 표지판의 생산성을 향상시키는것을 기술적 과제로 삼는다.

본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판은 광섬유(10) 다발을 모아 묶음으로 끼워진 번들 부재(20); 번들 부재(20) 후방에 일정간격을 두고 배치된 광원 부재(30); 상기 번들 부재(20) 및 광원 부재(30)를 덮어 밀폐시키고 개폐 가능한 상부 및 하부 하우징(40)(50);을 포함하여 표지판(100)의 전면판(110) 및 전면 판(110)에 부착된 표지시트(120)에 뚫어 형성한 끼움 구멍에 삽입된 광섬유 홀더(200)에 끼워진 복수의 광섬유(10) 각각으로 불빛이 발산되게 하여 표지시트(120)에 표현된 표지 문자 및 문양을 발광시키고, 상기 전면판(110)의 상방에 태양 전지판(300)을 설치하되, 상기 태양 전지판(300)의 전기 에너지를 함체(130)의 후방에 설치된 제어 박스(400)를 통하여 배터리(500)에 충전시켜 상기 광원 부재(30)로 전력을 공급시켜 구성되는 표지판(100)에 있어서, 상기 광원 부재(30)는 회로기판(31)과; 상기 회로기판(31) 전면에 배치되어 광섬유(10) 조도 확인을 위한 조도센서(310); 상기 조도센서(310) 외측 둘레에 방사상으로 일정간격을 두고 복수 개의 엘이디 칩(320')으로 배치된 제1 엘이디부(320)와; 상기 제1 엘이디부(320)의 외측 둘레에 방사상으로 일정 간격을 두고 복수 개의 엘이디 칩(330')으로 배치된 제2 엘이디부(330); 제1 엘이디부(320) 및 제2 엘이디부 전방에 설치된 투명한 광원 조사각 조절 커버(34);를 포함하여 상기 제1 엘이디부(320) 각각의 엘이디 칩(320')에서 발산하는 조사 각도 120도와 제2 엘이디부(330) 각각의 엘이디 칩(330')에서 발산하는 조사 각도 120도를 광원 조사각 조절 커버(34)의 광원렌즈(342)에 의하여 조사 각도를 60도로 좁혀 120도와 60도로 조사되는 빛을 중첩시키면서 번들 부재(20)에 끼워진 광섬유 다발 절단면(10')의 전체 면적에 대하여 음영(미충족 구간)없이 균일한 조도가 발생 되게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판은 광섬유 절단면과 제1 및 제2 엘이디부 각각과의 거리를 일정한 간격으로 유지한 상태에서 제1 및 제2 엘이디부 각각의 조사각 120도 및 60도를 중첩 및 난반사 시키면서 광섬유 절단면 전체에 대하여 빛을 집중시키게 함으로써 제1 및 제2 엘이디부를 이루는 소수의 엘이디 칩으로도 음영(미충족 구간) 없이 광섬유 발광력을 높일 수 있게 되어 저전력으로 고휘도 발광력을 향상시킬 수 있게 되므로 에너지 절감을 꾀하게 되고, 이로 인하여 태양전지 및 배터리 용량의 여유가 있음으로 표지판의 동작 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를가진다.

또한, 본 발명은 결합력 향상으로 주변의 진동이나 충격 등에 의하여 조립 볼트가 풀어지는 것을 방지하고, 번들 부재와 엘이디 전방과의 거리를 오차 없이 정확한 위치에 배치되게 하여 고휘도 발광력을 향상시키고, 조사각 각도 조절 커버 및 인쇄회로기판의 조립시간을 단축 시켜 표지판 제작비용을 절감하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 표지판의 크기에 따라 배선되는 광섬유의 가닥 수의 증감에 대응하여 광섬유 절단면과 광원 부재와의 거리를 조절하게 함으로써 표지판 제작의 편의성 제공은 물론 표지판의 현장 설치 전 표지판 크기 및 광섬유 가닥 수에 대응한 광섬유 발광력 시험을 거치게 함으로써 표지판의 시인성 확보 유지 확인이 용이하여 신뢰성이 높은 표지판을 제공하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 내부 구성도이다
도 4는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 번들 부재와 광원 부재를 수납한 상부 및 하부 하우징 결합 상태 사시도 이다.
도 5는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 요부 발췌 분리 사시도 이다.
도 6은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 요부 발췌 종단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 광섬유 및 광섬유를 다발로 결속한 번들 부재, 반사 시트, 광원 부재의 설치상태 종단면도이다.
도 8은 도 7의 측 단면도로서, (a)는 도 7의 A - A 선 단면도이고, (b)는 도 7의 B - B 선 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 다른 실시예에 의한 일부 발췌 종단면도이다.

본 발명은 광원 조사각 조절 커버를 이용하여 회로기판에 배치되는 엘이디의 발산각을 조절하여 균제도를 향상시킴과 동시에 저전력으로 휘도를 높여 음영 없이 고휘도의 발광력을 향상시키게 함으로써 표지판의 표지 문자 및 문양의 시인성을 확보하고자 하는 저전력 광섬유 발광형 표지판을 제공하기 위한 것으로, 첨부도면을 통하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 측면도, 도 3은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 내부 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 번들 부재와 광원 부재를 수납한 상부 및 하부 하우징 결합 상태 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 요부 발췌 분리 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 요부 발췌 종단면도, 도 7은 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 광섬유 및 광섬유를 다발로 결속한 번들 부재, 반사 시트, 광원 부재의 설치상태 종단면, 도 8은 도 7의 측 단면도로서, (a)는 도 7의 A - A 선 단면도이고, (b)는 도 7의 B - B 선 단면도이다.

도 1 내지 도 8에 의하면, 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판은 광섬유(10) 다발을 모아 묶음으로 끼워진 번들 부재(20); 번들 부재(20) 후방에 일정간격을 두고 배치된 광원 부재(30); 상기 번들 부재(20) 및 광원 부재(30)를 덮어 밀폐시키고 개폐 가능한 상부 및 하부 하우징(40)(50);을 포함하여 표지판(100)의 전면판(110) 및 전면 판(110)에 부착된 표지시트(120)에 뚫어 형성한 끼움 구멍에 삽입된 광섬유 홀더(200)에 끼워진 복수의 광섬유(10) 각각으로 불빛이 발산되게 하여 표지시트(120)에 표현된 표지 문자 및 문양을 발광시키고, 상기 전면판(110)의 상방에 태양 전지판(300)을 설치하되, 상기 태양 전지판(300)의 전기 에너지를 함체(130)의 후방에 설치된 제어 박스(400)를 통하여 배터리(500)에 충전시켜 상기 광원 부재(30)로 전력을 공급시키게 하여 표지판(100)을 구성한다.

상기 태양 전지판(300) 및 표지판(100)은 결착 밴드를 통하여 지주(600) 상방에 설치 고정되며, 함체(130)의 후방에는 제어 박스(400)와 접속된 온도 및 습도센서(T)가 설치되고, 상기 번들 부재(20)와 광원 부재(30)가 수납된 상부 및 하부 하우징(40)(50)은 함체(130) 내측에 미 도시한 브라켓이나 받침판에 의하여 고정설치되게 제공될 수 있으며, 광원 부재(30)를 구성하는 회로기판(31)에 접속된 전원 공급선이 제어 박스(400) 및 배터리(500)와 연결되게 제공될 수 있다.

상기 제어 박스(400)는 내부에 탑재된 제어 회로부의 제어 프로그램에 의하여 스위칭되어 후술하는 회로기판(31)에 실장된 엘이디 칩(320')(330')에 배터리(500)의 충전 전압을 공급하여 엘이디 칩(320')(330')을 동작시키도록 설계될 수 있다.

상기 광원 부재(30)는 회로기판(31)과; 상기 회로기판(31) 전면에 배치되어 광섬유(10) 조도 확인을 위한 조도센서(310); 상기 조도센서(310) 외측 둘레에 방사상으로 일정간격을 두고 복수 개의 엘이디 칩(320')으로 배치된 제1 엘이디부(320)와; 상기 제1 엘이디부(320)의 외측 둘레에 방사상으로 일정 간격을 두고 복수 개의 엘이디 칩(330')으로 배치된 제2 엘이디부(330); 제1 엘이디부(320) 및 제2 엘이디부 전방에 설치된 투명한 광원 조사각 조절 커버(34);를 포함하여 상기 제1 엘이디부(320) 각각의 엘이디 칩(320')에서 발산하는 조사 각도 120도와 제2 엘이디부(330) 각각의 엘이디 칩(330')에서 발산하는 조사 각도 120도를 광원 조사각 조절 커버(34)의 광원렌즈(342)에 의하여 조사 각도를 60도로 좁혀 120도와 60도로 조사되는 빛을 중첩 시키면서 번들 부재(20)에 끼워진 광섬유 다발 절단면(10')의 전체 면적에 대하여 음영(미충족 구간)없이 균일한 조도가 발생 되게 제공될 수 있고, 광원렌즈(342)는 볼록렌즈로 형성하여 제공될 수 있으며 상기 볼록렌즈의 광원렌즈(342)는 엘이디 칩(330')에서 발산하는 조사각 120도를 조사각 60도로 변경 조절 가능하다.

따라서, 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330')의 개수를 줄이더라도 엘이디 칩(320')(330')으로부터 조사되는 조사각 변경을 통하여 120도와 60도로 조사되는 빛을 중첩 시키면서 번들 부재(20)에 끼워진 광섬유 다발 절단면(10')의 전체 면적에 대하여 집중적으로 조사시키게 함으로써 저전력으로 음영(미충족 구간)없이 균일한 조도가 발생 되게 하고, 광섬유(10)를 통하여 발산되는 고휘도의 발광력을 향상시켜 표지시트(120)에 표현된 표지 문자 및 문양의 시인성을 크게 확보될 수 있게 된다.

일반적으로 엘이디 칩은 조사 각도가 120도를 유지하는 것이 일반적으로, 본 발명에서 제시된 제1 엘이디부(320) 각각의 엘이디 칩(320')에서 발산하는 빛의 조사 각도는 광원 조사각 조절 커버(34)의 평판부(343)를 통하여 120도를 유지한 상태로 조사시키게 하고, 제2 엘이디부(330) 각각의 엘이디 칩(330')에서 발산되는 조사각도 120도는 광원렌즈(342)에 의하여 조사 각도를 60도로 좁힌 상태로 조사되게 구성된다.

따라서, 120도로 발산되는 조사각은 광섬유 다발 절단면(10')의 전체 면적에 대하여 수평적으로 조사됨과 동시에 60도로 발산되는 조사각은 광섬유 다발 절단면(10')의 중앙부를 지향하면서 주로 수직방향으로 조사되어 120도의 조사각에 의한 빛과 60도의 조사각에 의한 빛이 상호 중첩되면서 광섬유 다발 절단면(10') 측으로 집중 조사되게 됨으로써 광섬유 다발 절단면(10')의 전체 면적에 대하여 일정한 조도가 형성되어 균제도를 향상시킬 수 있게 되고, 엘이디 칩(320') 및 엘이디 칩(330') 각각의 조사각을 통하여 광섬유 다발 절단면(10') 측에 균일한 조도가 형성될 수 있어 회로기판(31)에 실장되는 엘이디 칩(320') 및 엘이디 칩(330')의 배치 개수를 줄일 수 있게 되므로 저전력으로 고휘도의 발광력을 발휘하게 되므로 에너지를 보다 절감할 수 있게 된다.

예컨대, 회로기판(31)의 크기는 가로 4.5 X 세로 4.5cm이고, 제1 엘이디부(320)의 엘이디 칩(320')의 개수는 5개이며, 이들 엘이디 칩(320')과 엘이디 칩(320')과의 간격은 15mm, 제2 엘이디부(330)의 엘이디 칩(330')의 개수는 11개이고, 엘이디 칩(330')과 엘이디 칩(330')과의 간격은 10mm로 정하되, 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 거리(L)를 30mm로 정한 상태에서 엘이디 칩(320')(330')에 공급되는 전압을 12V, 전류를 60mA로 공급하여 실험한 결과 120도의 조사각에 의한 빛과 60도의 조사각에 의한 빛이 상호 중첩되면서 광섬유 다발 절단면(10') 측으로 집중 조사되어 광섬유 다발 절단면(10') 전체에 대하여 약 300cd/㎡의 휘도가 발생되어 광섬유(10) 각각에 고휘도의 발광력이 발휘됨을 알 수 있고, 상기 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 거리(L) 30mm는 번들 부재(20)의 가로 길이와 거의 동일한 거리를 가지도록 한 실험 결과로서, 본 발명에서는 이런 실험 결과를 토대로 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 거리(L)와 번들 부재(20) 전체 길이를 동일한 길이로 제공하는 것이 바람직하다.

바람직한 시인성 확보를 위한 표지시트(120)에 표현된 표지 문자 및 문양의 시인성을 위한 휘도는 200cd/㎡이면 충분하므로 본 발명에서는 엘이디 칩(320')(330')에 공급되는 전압을 12V, 전류를 약 45mA로 공급하더라도 200cd/㎡의 휘도를 발생시킬 수 있게 됨으로써 저전력 공급으로도 엘이디 칩(320')(330')을 동작시킬 수 있게 되어 배터리(500) 소모전력을 줄여 배터리 사용 시간을 늘릴 수 있게 되므로 에너지 절감을 도모하게 된다.

이러한 구성의 본 발명은 적은 소비전력에서도 고휘도의 발광력을 높이게 됨으로써 표지판(100)의 전원공급 중단 등으로 인한 신뢰성 저하를 방지하게 함과 동시에 태양전 지판(300) 및 배터리(500)의 용량을 낮추어 사용하게 하여 표지판(100)의 제작비용을 절감할 수 있다.

한편, 종전과 같이 엘이디 칩의 조사각을 각각 60도 또는 120도로 하되, 엘이디 칩에 공급되는 전압을 12V, 전류를 60mA로 공급할 경우 200cd/㎡의 휘도가 발생될 수 있으나, 60도 또는 120도 각각으로 조사 각도 중첩 없이 엘이디 칩에 의한 조사가 광섬유 다발 절단면(10') 측으로 조사되게 되므로 광도가 집중 조사되지 못하여 광섬유 다발 절단면(10')에 음영 발생은 물론 균제도가 낮아지게 되므로 엘이디 개수를 늘려 이를 방지할 수 있다. 그러나, 이 경우 상술한 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 바와 같이 다수의 엘이디 칩(320')(330')에 공급되는 전력이 본 발명과는 달리 매우 높아 소모전력이 많아지는 폐단이 지적된다.

상기 광원 조사각 조절 커버(34)는 본체(340)와; 상기 본체(340)의 전방 중앙으로 돌출되고, 조도센서(310)가 끼워지는 요입부(341')를 가지는 조도센서 삽입용 끼움부(341)와; 상기 조도센서 삽입용 끼움부(341) 외측 둘레에 제2 엘이디부(330) 각각의 엘이디 칩(330')과 대응하는 위치에 전방으로 돌출시킨 복수 개의 광원렌즈(342); 및 상기 복수 개의 광원렌즈(342)와 조도센서 삽입용 끼움부(341) 둘레 사이에 형성되고 제1 엘이디부(320) 각각의 엘이디 칩(320')을 덮는 평판부(343);을 포함하되, 상기 본체(340)의 후방으로 돌출된 고정 핀(344)을 회로기판(31)에 뚫어 형성한 끼움 구멍(31A)에 끼워 결합 구성하도록 제공될 수 있다.

따라서, 광원 조사각 조절 커버(34)가 회로기판(31)에 견고한 상태로 결합 유지하게 함으로써 광원 조사각 조절 커버(34)가 외적 충격이나 진동 등에 대응하여 흔들림 없이 고정 설치되어 조사되는 빛의 흐트러짐을 방지하여 유효한 광량으로 조사될 수 있다.

그리고, 광원 부재(30)는 번들 부재(20)의 후방 상부 및 하부 하우징(40)(50)의 내측 둘레면에 접착시킨 반사 시트(35)를 더 포함하여 제공될 수 있고, 상기 반사 시트(35)는 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 사이에 배치될 수 있다.

상기, 120도의 조사각에 의한 빛과 60도의 조사각에 의한 빛이 상호 중첩되면서 조사될 때 상부 및 하부 하우징(40)(50)의 내측 둘레면에 접착시킨 반사 시트(35)에 의하여 조사되는 빛을 난반사 시키면서 광섬유 다발 절단면(10') 측으로 조사시키게 함으로써 더욱 향상된 밝기 정도를 향상시킬 수 있고, 특히 120도의 조사각에 의한 빛과 60도의 조사각에 의한 빛을 광섬유 다발 절단면(10') 측으로 집중 조사하기 위하여 경사진 빛 유도 안내 돌기(35A)를 반사 시트(35) 내측 둘레에 돌출 형성시킬 수 있다.

상기, 조도센서(310)는 광원의 점/소등(on/off) 여부를 검출하여 표지판(100)의 고장 여부를 판단하기 위한 검출 장치이며, 또한 주간, 야간, 심야 등 시간대 별로 광원의 밝기를 달리하여 점등(점멸)되는 광원의 밝기를 검출하는 장치로서 상용 무선망(LTE 등)을 통해 원격으로 정상 동작 여부 (예 : 지난밤의 동작 여부, 이때의 광원의 밝기 정도)를 알 수 있으며, 필요시 원격으로 제어 박스(400) 내의 프로그램에 의하여 밝기 제어가 가능하다.

또한, 본 발명은 광섬유 다발 절단부(10')를 결속하는 번들 부재(20)의 전방 및 후방 테두리(20A)(20B) 각각의 상방 및 하방에 돌출시킨 위치 고정용 돌기(20A')(20B')를 돌출시키되, 상기 위치 고정용 돌기(20A')(20B')와 대응되는 상부 및 하부 하우징(40)(50)의 하방 내측 및 상방 내측 각각에 끼움 홈(40A)(50A)을 형성하여 위치 고정용 돌기(20A')(20B')와 끼움 홈(40A)(50A)을 상호 끼움 맞춤시켜 상부 및 하부 하우징(40)(50)의 내부의 정확한 위치에 번들 부재(20)가 수납되게 함으로써 번들 부재(20)의 위치 이동을 제한하게 됨은 물론 외적 충격이나 진동 등에 의하여 상부 및 하부 하우징(40)(50)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인하여 번들 부재(20)와 결속된 광섬유(10)가 훼손되어 심하면 절단되는 등 고장 유발을 방지하게 할 수 있으며, 상기와 같이 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 거리(L)를 일정하게 고정 유지할 수 있어 요구되는 휘도를 오차 없이 발휘할 수 있게 된다.

그리고, 상기 번들 부재(20)의 전방 테두리(20A)와 후방 테두리(20B) 사이에 복수 개의 보강편(20')을 일정간격을 두고 일체로 배치하여 번들 부재(20)의 훼손이나 파손을 방지하게 할 수 있다.

상기 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50) 각각의 전, 후방에는 결속편(40B)(50B)을 외측으로 돌출하여 결합 구멍(40B')(50B')을 통해 조립 볼트(B)로 조립하게 하되, 상기 상부 하우징(40)의 결속편(40B) 각각에 형성된 끼움 구멍(40B")과 하부 하우징(50)의 결속편(50B) 각각에 형성된 끼움 돌기(50B")를 상호 끼움 맞춤시켜 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50)을 결합하게 함으로써 외적 충격이나 진동 등에 의하여 조립 볼트(B)가 풀어지는 것을 방지할 수 있어 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50)과의 결합력을 크게 증진시킬 수 있고, 이로 인하여 번들 부재(20)와 결속된 광섬유(10)가 훼손되어 심하면 절단되는 등 고장 유발을 방지할 수 있다.

상기 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50) 각각의 후방에는 제1 및 제2 회로기판 끼움 안내용 요홈(410)(420), (510))(520) 및 밀폐판(140) 끼움 안내용 홈(430), (530)을 형성하여 제공될 수 있고, 도면 중 410', 420', 430', 510', 520', 530' 각각은 회로기판 끼움 안내용 요홈(410)(420), (510)(520) 및 밀폐판 끼움 안내용 홈(430), (530) 형성을 위한 안내 돌출 편이다.

따라서, 인쇄회로기판(31)은 상기 제1 회로기판 끼움 안내용 요홈(410)(510) 또는 제2 회로기판 끼움 안내용 요홈((420), (520)에 안내 삽입시켜 고정 시키고, 밀폐판(140)은 밀폐판 끼움 안내용 홈(430), (530)에 안내 삽입시켜 고정 시키게 함으로써 인쇄회로기판(31) 및 밀폐판(140)이 상, 하부 하우징(40)(50)에 흔들림 없이 안정적으로 결합 유지되게 됨은 물론 인쇄회로기판(31)의 조립시간을 단축시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 도 7과 같이 인쇄회로기판(31)을 제2 회로기판 끼움 안내용 요홈((420), (520)에 안내 삽입시켜 고정 시키는 것을 예시로 하여 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 거리(L)를 일정하게 고정 유지하고 있으나, 표지판(100)의 크기가 크고, 이에 따라 배선되는 광섬유(10)의 가닥 수 증가 및 그 길이가 길어질 경우 광섬유(10) 자체 고유저항치가 높아지게 되므로 조도가 낮아지는 문제점이 발생 될 수 있다.

이를 해소하기 위해서는 표지판(100)의 크기에 따라 배선되는 광섬유(10)의 가닥 수의 증감에 대응하여 광섬유 절단면(10')과 광원 부재(30)와의 거리(L)를 조절할 필요가 대두 될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 저전력 광섬유 발광형 표지판의 다른 실시예에 의한 일부 발췌 종단면도이다.

본 발명은 표지판(100)의 크기에 따라 배선되는 광섬유(10)의 가닥 수가 늘어나고, 광섬유(10)의 길이가 길어져 번들 부재(20)의 직경이 커질 경우 상기 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 거리(L)를 좁혀야 일정한 균제도를 이루면서 음영 없이 고휘도를 발광시킬 수 있으므로 이에 대응하기 위하여 본 발명은 도 9에서와같이, 상기 인쇄회로기판(31)을 제1 회로기판 끼움 안내용 요홈(410)(510)에 안내 삽입시켜 광섬유 절단면(10')과 광원 부재(30)와의 거리(L)를 좁혀 고정 시키게 함으로써 낮아지는 조도를 높이게 할 수 있다.

상기 본 발명에서, 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50) 각각의 후방에는 제1 및 제2 회로기판 끼움 안내용 요홈(410)(420), (510)(520)을 2개 형성한 것을 예시로 하고 있으나, 2개 이상 형성하여 제공될 수도 있다.

이상에서 기술한 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 광섬유 10' : 광섬유 다발 절단면
20 : 번들 부재 20' : 보강편
20A, 20B : 전, 후방 테두리 20A', 20B' : 위치 고정용 돌기
30 : 광원 부재 31 : 회로기판
31A : 끼움 구멍 34 : 광원 조사각 조절 커버
35 : 반사 시트 35A : 유도 안내 돌기
40, 50 : 상, 하부 하우징 40A, 50A : 끼움 홈
40B, 50B : 결속편 40B', 50B' : 결합 구멍
40B" : 끼움 구멍 50B" : 끼움 돌기
100 : 표지판 110 : 전면판
120 : 표지시트 130 : 함체
140 : 밀폐판 200 : 광섬유 홀더
300 : 태양 전지판 310 : 조도센서
320', 330' : 엘이디 칩 320, 330 : 제1 및 제2 엘이디부
340 : 본체 341 : 조도센서 삽입용 끼움부
341' : 요입부 342 : 광원렌즈
343 : 평탄부 344 : 고정 핀
400 : 제어 박스
410, 420, 510, 520 : 제1 및 제2 인쇄회로기판 안내용 요홈
410' 420', 510', 520' : 안내 돌출편 430, 530 : 밀폐판 안내용 요홈
430' 530' : 안내 돌출편 500 : 배터리
600 : 지주 B : 조립 볼트
L : 거리 T : 온도 및 습도센서

Claims (6)

1. 광섬유(10) 다발을 모아 묶음으로 끼워진 번들 부재(20); 번들 부재(20) 후방에 일정간격을 두고 배치된 광원 부재(30); 상기 번들 부재(20) 및 광원 부재(30)를 덮어 밀폐시키고 개폐 가능한 상부 및 하부 하우징(40)(50);을 포함하여 표지판(100)의 전면판(110) 및 전면 판(110)에 부착된 표지시트(120)에 뚫어 형성한 끼움 구멍에 삽입된 광섬유 홀더(200)에 끼워진 복수의 광섬유(10) 각각으로 불빛이 발산되게 하여 표지시트(120)에 표현된 표지 문자 및 문양을 발광시키고, 상기 전면판(110)의 상방에 태양 전지판(300)을 설치하되, 상기 태양 전지판(300)의 전기 에너지를 함체(130)의 후방에 설치된 제어 박스(400)를 통하여 배터리(500)에 충전시켜 상기 광원 부재(30)로 전력을 공급시켜 구성되는 표지판(100)에 있어서, 광섬유 다발 절단부(10')를 결속하는 번들 부재(20)의 전방 및 후방 테두리(20A)(20B) 각각의 상방 및 하방에 돌출시킨 위치 고정용 돌기(20A')(20B')를 돌출시키되, 상기 위치 고정용 돌기(20A')(20B')와 대응되는 상부 및 하부 하우징(40)(50)의 하방 내측 및 상방 내측 각각에 끼움 홈(40A)(50A)을 형성하여 위치 고정용 돌기(20A')(20B')와 끼움 홈(40A)(50A)을 상호 끼움 맞춤시켜 상부 및 하부 하우징(40)(50)의 내부의 정확한 위치에 번들 부재(20)가 수납되게 하고, 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50) 각각의 전, 후방에는 결속편(40B)(50B)을 외측으로 돌출하여 결합 구멍(40B')(50B')을 통해 조립 볼트(B)로 조립하게 하되, 상기 상부 하우징(40)의 결속편(40B) 각각에 형성된 끼움 구멍(40B")과 하부 하우징(50)의 결속편(50B) 각각에 형성된 끼움 돌기(50B")를 상호 끼움 맞춤시켜 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50)을 결합 되게 하며, 상기 광원 부재(30)는 회로기판(31)과; 상기 회로기판(31) 전면에 배치되어 광섬유(10) 조도 확인을 위한 조도센서(310); 상기 조도센서(310) 외측 둘레에 방사상으로 일정간격을 두고 복수 개의 엘이디 칩(320')으로 배치된 제1 엘이디부(320)와; 상기 제1 엘이디부(320)의 외측 둘레에 방사상으로 일정 간격을 두고 복수 개의 엘이디 칩(330')으로 배치된 제2 엘이디부(330); 제1 엘이디부(320) 및 제2 엘이디부 전방에 설치된 투명한 광원 조사각 조절 커버(34);를 포함하여 상기 제1 엘이디부(320) 각각의 엘이디 칩(320')에서 발산하는 조사 각도 120도와 제2 엘이디부(330) 각각의 엘이디 칩(330')에서 발산하는 조사 각도 120도를 광원 조사각 조절 커버(34)의 광원렌즈(342)에 의하여 조사 각도를 60도로 좁혀 120도와 60도로 조사되는 빛을 중첩시키면서 번들 부재(20)에 끼워진 광섬유 다발 절단면(10')의 전체 면적에 대하여 음영 없이 균일한 조도가 발생 되게 구성하고, 광원 조사각 조절 커버(34)는 본체(340)와; 상기 본체(340)의 전방 중앙으로 돌출되고, 조도센서(310)가 끼워지는 요입부(341')를 가지는 조도센서 삽입용 끼움부(341)와; 상기 조도센서 삽입용 끼움부(341) 외측 둘레에 제2 엘이디부(330) 각각의 엘이디 칩(330')과 대응하는 위치에 전방으로 돌출시킨 복수 개의 광원렌즈(342); 및 상기 복수 개의 광원렌즈(342)와 조도센서 삽입용 끼움부(341) 둘레 사이에 형성되고 제1 엘이디부(320) 각각의 엘이디 칩(320')을 덮는 평판부(343);을 포함하되, 상기 본체(340)의 후방으로 돌출된 고정 핀(344)을 회로기판(31)에 뚫어 형성한 끼움 구멍(31A)에 끼워 결합 구성하며, 상기 상부 하우징(40)과 하부 하우징(50) 각각의 후방에는 제1 및 제2 회로기판 끼움 안내용 요홈(410)(420), (510)(520) 및 밀폐판 끼움 안내용 홈(430), (530)을 형성하여 광섬유 절단면(10')과 광원 부재(30)와의 거리(L)를 조절되게 하는 것을 특징으로 하는 저전력 광섬유 발광형 표지판.
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6. 제1항에 있어서, 광섬유 다발 절단면(10')과 회로기판(31)에 배치되는 엘이디 칩(320')(330') 전방과의 거리(L)와 번들 부재(20) 전체 길이를 동일한 길이로 제공하는 것을 특징으로 하는 저전력 광섬유 발광형 표지판.
   
   

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