本発明は多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定実施例を図面に例示して説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物〜代替物を含むものと理解されるべきである。
第1、第2などのように序数を含む用語は多様な構成要素を説明することに使用され得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されるものではない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱せず、第2構成要素は第1構成要素と命名され得、同様に第1構成要素も第2構成要素と命名され得る。および/またはという用語は複数の関連した記載された項目の組合せまたは複数の関連した記載された項目中のある項目を含む。
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」あるとか「接続されて」あると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されているかまたは接続されていることもあり得るが、中間に他の構成要素が存在することもあり得ると理解されるべきである。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」あるとか「直接接続されて」あると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。
本出願で使用された用語は単に特定実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。
特に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含めでここで使用されるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有している。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味と解釈されない。
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明するものの、図面符号にかかわらず、同一または対応する構成要素は同じ参照番号を付してこれに対する重複する説明は省略する。
以下、添付された図面を参照して実施例の照明装置を詳細に説明すれば次のとおりである。
*第1実施例*
図1は第1実施例に係る照明装置の分解斜視図で、図2は図1の照明装置の結合斜視図である。図3は図1の照明装置の結合側面図で、図4は図3の照明装置の底面図であり、図5は図3の照明装置の側断面を示した斜視図である。図6および図7は図1の照明装置のカバーに第1反射部材を結合した例を示した図面であり、図8は図7のカバーおよび第1反射部材の部分拡大図である。図9は図2の照明装置の側断面図であり、図10は図9の照明装置のカバー内の第1、第2反射面を説明するための図面で、図11は図9の照明装置で発光モジュールおよび光学部材の結合構造を示した図面である。
図1〜図11を参照すれば、照明装置1000は第1内周面と第1外周面を有する第1ボディー100、第1ボディー100と締結されて下部面が開口されたオープン領域105を含むカバー200、カバー200のオープン領域105のセンター領域に配置された第1反射部材250a、カバー200の縁に沿ってカバー200の内側面に配置された回路基板130aおよび互いに向き合うように回路基板130aに実装された少なくとも二つの光源130bを含む発光モジュール130、およびカバー200のオープン領域105の下部に配置されて発光モジュール130から放出された光を拡散させる光学部材120を含む。このとき、光源130bは発光ダイオードであり得るが、これに限定されない。
図1〜図4のように、カバー200は下部周り、例えば、外郭形状が円形を有することができる。カバー200の外郭形状は楕円形または曲面を有することもでき、角が曲面である多角形の形状であり得るが、これに限定されない。
カバー200の直径(D1)はカバー200の厚さ(D2)より大きいこともあり得、例えば、直径(D1)は厚さ(D2)の4倍以上、例えば、4倍〜15倍の範囲を有することができる。カバー200の厚さ(D2)は内部に光源130bを採用することによって減らすことができる。また、カバー200の直径(D1)が厚さ(D2)の4倍未満の場合、照射領域が過度に狭い問題があり、15倍以上である場合、光均一度が低下され得、光学部材120が弛んでしまう問題がある。
カバー200はプラスチック材質であり得、例えば、PC(Polycarbonate)、PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol)、PE(polyethylene)、PSP(Polystyrene Paper)、PP(polypropylene)、PVC(polyvinyl chloride)中の少なくとも一つを含むことができ、これに限定されない。カバー200は光反射度が高い材質で形成され得、図示してはいないが、カバー200の内側面に反射層をさらに配置することができ、これに限定されない。
カバー200は上部に部品収納部113を具備することができる。部品収納部113はカバー200のセンター側の上部に突出した形状であり得、部品収納部113の内部に電源供給部材210およびソケット144が結合されるブラケット135が配置され得る。電源供給部材210またはソケット144は締結部材または接着部材でカバー200の上部に締結または接着され得るが、これに限定されない。
カバー200の部品収納部113の上部面は平坦であり得、部品収納部113の内部に形成されたソケット孔115にソケット144が結合され、部品収納部113の上部に緩衝部材221が配置され得る。緩衝部材221はカバー200を天井のような固定対象物から離隔させ、カバー200を電気的および機構的に保護することができる。緩衝部材221はゴム材質であり得るが、これに限定されない。
図1および図5のように、カバー200は反射部111と外郭部112を含むことができる。反射部111は部品収納部113の外側周りに所定の曲率を有する曲面で形成され得る。反射部111は円形の外郭部112から所定の曲率を有する曲面でカバー200の中央部に延長され得る。
反射部111と部品収納部113の間の外側表面には複数のリブ118が配置され、反射部111と部品収納部113の間を堅固に固定させることができる。
図5および図6のように、カバー200は下部が開放されたオープン領域105を具備し、オープン領域105には外郭部112から上方に膨らんだ第1反射面51を含むことができる。第1反射面51は側断面が放物線の形状を有することができる。このような第1反射面51は反射部111の内側表面であり得、表面に反射層が付着され得るが、これに限定されない。
図9のように、第1反射面51はカバー200の外郭部112から上方に膨らんだ放物線を有することになるため、カバー200のセンター両側に対をなす放物線の形状の断面で形成され得る。対をなす放物線の形状の第1反射面51はカバー200のセンターから離隔され、光源130bから入射された光を光学部材120の互いに異なる領域に反射させることができる。
図5および図6のように、カバー200はカバー200の外郭周り、例えば、下部エッジ(edge)に外郭部112を具備することができる。外郭部112には発光モジュール130が配置される。外郭部112は反射部111の外郭周りに沿って配置されて反射部111の表面より外側に突出することができる。
実施例では外郭部112がカバー200と一体で形成されたものを図示したが、別途の材質で結合され得る。外郭部112はカバー200の外郭周りに反射部111の外側曲面から外側方向に突出することによって、カバー200の外郭周りの剛性を強化させることができる。
図11のように、カバー200の外郭部112は内側にリセス23を含み、リセス23は反射部111の第1反射面51の下端より所定深さ(E1)を有してさらに外側に延長される。リセス23の深さ(E1)は光源130bの厚さより大きく、例えば、発光モジュール130の厚さより大きく配置され得る。このようなリセス23は光源130bの指向角特性を考慮して第1反射面51と垂直方向にオーバーラップされない領域に配置され得る。外郭部112の内側リセス23には発光モジュール130が配置され得る。図示してはいないが、リセス23と発光モジュール130の間の領域には金属材質の放熱体がさらに配置され得、放熱体は発光モジュール130から発生した熱を放熱することができる。
発光モジュール130は回路基板130aおよび回路基板130aに配置された複数の光源130bを含む。回路基板130aは少なくとも一つまたは複数個がカバー200の外郭部112に沿って配置され得る。回路基板130aはフレキシブル基板であり得、他の例として樹脂材質の印刷回路基板(PCB、Printed circuit board)、メタルコアPCB(MCPCB、Metal Core PCB)、セラミック基板のうち少なくとも一つを含むことができ、これに限定されない。
発光モジュール130は他の例として、回路基板130aなしに光源130bを具備することができる。この場合、回路パターンを外郭部112の内側面に形成し、回路パターン上に光源130bを配置することができる。
回路基板130aは外郭部112上に接着部材または放熱性接着剤で付着することができる。回路基板130aは外郭部112に垂直に配置され得る。回路基板130aの背面は水平の軸に対して90°の角度に配置されるか、90°以上120°以下の範囲に配置され得る。すなわち、回路基板130aは水平の軸に対して90°以上の角度で配置され、光源130bから放出された光の中で光学部材120に直接照射される光の量を減らすことができる。
光源130bの出射面は反対側回路基板130aと対応するかずれて配置され得る。光源130bの出射面は水平の軸に対して90°以上の角度で配置され得る。光源130bの出射面に垂直な光軸は第2反射面31より下に位置するか、第2反射面31と対応され得る。
光源130bは回路基板130a上に1列または2列以上で配列され得るが、これに限定されない。光源130bは青色、赤色、緑色、白色、UV中の少なくとも一つを発光することができ、例えば、照明のために白色光が発光され得る。光源130bはチップ形態またはパッケージ形態で回路基板130a上に配置され得、この場合、光源130bの指向角は115°以上、例えば、118°〜150°範囲となり得るが、これに限定されない。
実施例に係る光源130bは回路基板130a上で、例えば、ウォームホワイト発光ダイオード(Warm white LED)とクールホワイト発光ダイオード(Cool white LED)を含むことができる。ウォームホワイト発光ダイオードとクールホワイト発光ダイオードは白色光を放出する素子である。ウォームホワイト発光ダイオードとクールホワイト発光ダイオードがそれぞれ相関色温度を発散して混合された光の白色光を発散させることがため、自然太陽光に近いことを表わす演色指数(Color Rendering Index:CRI)が高くなる。したがって、実際の物体の色が歪曲されることを防止することができ、使用者の目の疲労感を減少させることができる。
図6および図7のように、カバー200のオープン領域105には第1反射部材250aが結合され得る。第1反射部材250aとカバー200の部品収納部113の間にはブラケット135、電源供給部材210などのような部品が配置され得る。第1反射部材250aはカバー200の部品収納部113から離隔して配置され得る。第1反射部材250aは光学部材120が配置されたカバー200の下部方向に膨らんだ第2反射面31を含むことができる。第1反射部材250aはトップビュー形状およびボトムビュー形状が円形であり得るが、これに限定されない。
図8のように、カバー200の内側には第1結合部114が配置され、第1結合部114は第1反射面51の端部に凹んだ溝で形成され得る。第1結合部114は第1反射面51の内側エッジに沿って円形に形成され得る。第1結合部114は第1反射部材250aの外側エッジに対応する位置に形成され得る。
第1反射部材250aは外側エッジに沿って突出した第2結合部132を含む。第2結合部132はカバー200の第1結合部132に対応する位置に形成され得る。第2結合部132は凹んだ溝と対応する膨らんだ突起状に形成され得る。
ここで、第1結合部114の凹んだ溝と第2結合部132の膨らんだ突起は同じ大きさの円形に形成され得る。第2結合部132は第1結合部114に係止構造、着脱構造またはフック(hook)構造で結合され得る。例えば、係止構造は第1結合部114の入口が狭い形状を有する溝である場合、第2結合部132の半球状の突起が挿入された後、溝に係止されて結合され得る。着脱構造である場合、第1結合部114と第2結合部132の間に接着部材、例えば、接着剤や接着テープを利用して付着することができる。
フック構造である場合、第1結合部114にフック突起を配置し、第2結合部132にフック溝またはフック孔を配置して互いに結合され得る。第1、第2結合部114、132は他の結合構造を通じて互いに結合され得るが、これに限定されない。第1、第2結合部114、132は第1反射部材250aの外側周りに沿って形成された構造と説明したが、互いに異なる複数の位置に形成され得るが、これに限定されない。
一方、図10のように第1反射部材250aの第2反射面31が光学部材120が配置されたカバー200の下部面に向かって突出した構造であるとき、カバー200の中心軸(C0)に近接するほど第2反射面31と光学部材120の上部面の間の間隔が狭くなり得る。
特に、第1反射部材250aはカバー200の中心軸(C0)を基準としてカバー200の第1半径(C1)よりも小さい第2半径(C2)を有することができる。第1、第2半径(C1、C2)は側断面において中心軸(C0)からの直線距離を表わす。第1反射部材250aの第2反射面31はカバー200の中心軸(C0)を基準として第1半径(C1)を有し、第1反射面51は第1半径(C1)の終点すなわち、第1、第2反射面51、31の境界地点から所定幅(B2)を有して配置され得る。
第1反射面51の幅(B2)は図6のように、第2反射面31の直径(B1)よりも小さいこともある。すなわち、第2反射面31の直径(B1)または幅が第1反射面51の幅(B2)より大きく配置されて、カバー200のセンター側領域での光度を改善させることができる。
反射部111の高さ(D5)はカバー200の厚さ(D2)より低く配置され、カバー200の外郭部112をスリムに提供することができる。
図7および図8のように、第1反射部材250aの第2反射面31は第1反射面51の内側と連続する曲面で延長され得る。これに伴い、第2反射面31と第1反射面51の間の境界部分による暗部発生を抑制することができる。
図7および図10のように、第2反射面31と第1反射面51の間の境界部分は第1反射面51の内側の底点部分であり、第2反射面31の高点部分であり得る。第2反射面31の両端部を通る水平直線は第2反射面31の底点より所定高さ(D7)で上に配置され、第1反射面51の高点より所定高さ(D8)で下に配置され得る。第1、第2反射面51、31の高さの差(D7+D8)は第1、第2反射面51、31の高点および底点の曲率半径により変わり得る。
ここで、第2反射面31の曲率半径は第1反射面51の曲率半径と相異し得る。例えば、第2反射面31の曲率半径が第1反射面51の曲率半径より大きく配置されて、光学部材120のセンター側の光均一度を改善させることができる。第1反射面51の曲率半径が第2反射面31の曲率半径より小さく配置されて、入射された光をセンターに隣接した領域まで反射させることができる。これによって、第1反射面51と第2反射面31は入射された光を光学部材120の全領域に均一に照射することができる。
図10のように、第2反射面31の底点は光源130bの光軸より上方に配置され得る。光軸は光源130bの出射面に垂直な軸であり得る。他の例として、第2反射面31の下部は光源130bの光軸に配置され得る。このような第2反射面31に入射された光は第2反射面31で反射されて光学部材120のセンター領域に進行することができる。
図6、図7および図11のように、第1反射部材250aがカバー200に結合されると、光学部材120をカバー200のオープン領域105の下部に配置することができる。ここで、発光モジュール130は第1反射部材250aとカバー200の結合前にカバー200内に配置されるか、第1反射部材250aとカバー200の結合後にカバー200内に結合され得るが、これに限定されない。
光学部材120はカバー200のオープン領域105の下部に配置され得、光学部材120はカバー200のオープン領域105と垂直方向に重なり得る。オープン領域105の最大直径(D3)はカバー200の直径(D1)よりも小さいこともある。
光学部材120の縁は発光モジュール130より外側に突出され得、光学部材120が発光モジュール130の下部に配置されて、光学部材120の外側周りは発光モジュール130の回路基板130aの下に延長され得る。これによって、光学部材120は光源130bから放出された光が直接露出される光漏れ問題を防止することができる。
光学部材120は拡散シートを含むことができる。拡散シートは光源130b、第1および第2反射面51、31を通じて入射された光を拡散させて照明領域に均一光度で照射されるようにする。
光学部材120は拡散材質、例えば、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)およびポリスチレン(PS)中の少なくとも一つを含むことができる。前記光学部材120には複数の光学シートが配置され得るが、これに限定されない。
光学部材120の外側周りには第1ボディー100が配置され得る。第1ボディー100は第1内周面と第1外周面を有することができ、カバー200の外郭周りに沿って配置され得る。第1ボディー100はカバー200の外郭部112の周りに沿って配置され得、第1ボディー100はカバー200の外郭部112に締結され得る。
図11のように、第1ボディー100は折り曲げ部100cおよび支持部100aを含み、折り曲げ部100cがカバー200の外郭部112に結合できる。カバー200の外郭部112はカバー200の外側面から照明装置1000の内部方向に凹んで形成された段差構造21を含むことができ、第1ボディー100の折り曲げ部100cは外郭部112の段差構造21に結合できる。このようなカバー200の外郭部112と折り曲げ部100cは螺子のような締結部材で締結されるか、接着部材で接着されるか、フックまたは係止構造で結合され得るが、これに限定されない。
第1ボディー100の支持部100aは発光モジュール130と垂直方向にオーバーラップされるように延長され、光学部材120の外側周りの下部面を支持することができる。支持部100aは光学部材120が照明装置1000の下部方向に流動するか離脱することを防止することができる。第1ボディー100の支持部100aは光源130bと垂直方向にオーバーラップされ得るが、これに限定されない。
第1ボディー100は支持部100aと折り曲げ部100cの間の領域で段差を有する突出部100bをさらに含むことができ、突出部100bはカバー200の下部面すなわち、外郭部112の下部面に密着することができる。これによって、第1ボディー100とカバー200の境界領域で光漏れを遮断することができる。
第1ボディー100は金属材質であるか、プラスチック材質であり得る。第1ボディー100は金属である場合、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金のうち少なくとも一つを含むことができる。第1ボディー100はプラスチック材質である場合、例えば、PC(Polycarbonate)、PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol)、PE(polyethylene)、PSP(Polystyrene Paper)、PP(polypropylene)、PVC(polyvinyl chloride)中の少なくとも一つを含むことができる。
図9のように、照明装置1000はカバー200のオープン領域105の外側周りに上に膨らんだ曲面を有する第1反射面51と、オープン領域105のセンター領域に下へ膨らんだ曲面を有する第2反射面31を含む第1反射部材250aを提供することによって、カバー200のエッジ(edge)に配置された光源130bから放出された光が第1反射面51および第2反射面31により光学部材120の全領域に均一に反射され得る。これによって、光学部材120の光均一度が改善され得る。
特に、本発明の照明装置1000の不快指数(UGR:Unified glare rating)は19以下であり、使用者に不快グレアがないものと表わされた。CIE規定値では不快指数(UGR)が21以上である場合、使用者が不快感を感じると分類している。
図12および図13は第1実施例に係るカバー内の発光ダイオードの例を示した図面である。
図12および図13を参照すれば、光源130bは、例えば、凹部460を有する本体410、前記凹部460内に複数のリードフレーム421、431、および前記凹部460内に少なくとも一つの発光チップ471、472を含む。
本体410は絶縁材質、または伝導性材質を含むことができる。本体410はポリフタルアミド(PPA:Polyphthalamide)のような樹脂材質、シリコン(Si)、金属材質、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3)、印刷回路基板(PCB)中の少なくとも一つで形成され得る。例えば、本体410は樹脂材質、例えば、ポリフタルアミド(PPA)、エポキシまたはシリコンのような材質で形成され得る。本体410に使用されるエポキシまたはシリコン材質内には反射効率を高めるために、TiO2、SiO2のような金属酸化物であるフィラー(filler)が添加され得る。本体410はセラミック材質を含むことができる。本体410は他の例として、回路基板を含むことができ、例えば、樹脂材質の基板(PCB)、放熱金属を有する基板(Metal Core PCB)、セラミック基板のうち少なくとも一つを含むことができる。本体410はコントラスト(Contrast)向上のために暗い色または黒色で形成され得るが、これに限定されない。
本体410は所定深さを有する凹部460を含むことができる。凹部460は本体410の上部面から凹んだコップ構造、キャビティ(cavity)構造、またはリセス(recess)構造のような形態で形成され得るが、これに限定されない。凹部460の側壁は底に対して垂直または傾斜することができ、側壁のうち2つ以上の側壁が同じ角度または互いに異なる角度で傾斜するように配置され得る。図示してはいないが、凹部460の表面には他の材質の反射層がさらに配置され得るが、これに限定されない。
本体410の形状は上から見た時、三角形、四角形、五角形のような多角形構造で形成されるか、円形、楕円形、または曲面を有する形状であるか、角が曲面である多角形形状であり得るが、これに限定されない。
本体410の外側面は本体410の下面に対して垂直または傾斜した面で形成され得るが、これに限定されない。本体410の長さ(Y5)と幅(X5)は互いに異なり得、例えば、長さ(Y5)は幅(X5)の2倍以上、例えば、3倍以上であり得、光源130bの最大長さ(Y6)より短いこともある。このような本体410の長さ方向は幅方向に対して直交する方向となり得る。光源130b内には複数の発光チップ471、472を長さ方向に配列することができる。
光源130b内には複数の発光チップ471、472が長さ方向に所定間隔を有して配列され得、複数の発光チップ471、472が配列された方向はこれに限定されない。光源130bは放熱側面で個別リードフレーム421、431上に各発光チップ471、472を配置するか、一つのリードフレーム上に複数の発光チップを配置することができる。光源130bの長さを幅より長く配置することによって、各発光チップ471、472の放熱効率を改善することができ、発光チップ471、472のサイズを増加させることができ、高輝度の素子を提供することができる。
本体410の凹部460には複数のリードフレーム421、431が配置され得る。複数のリードフレーム421、431は少なくとも2つまたは3つ以上の金属フレームを含み、例えば、第1および第2リードフレーム421、431を含むことができる。第1および第2リードフレーム421、431は間隙部419によって分離され得る。
凹部460内には一つまたは複数の発光チップ471、472が配置され得る。複数の発光チップ471、472は少なくとも2つまたは3つ以上のLEDチップを含むことができ、例えば、第1、2発光チップ471、472を含むことができる。複数のリードフレーム421、431中の少なくとも一つの上には一つまたは複数の発光チップ471、472が配置され得、例えば、前記複数のリードフレーム421、431それぞれの上に少なくとも一つの発光チップ471、472が配置され得る。複数の発光チップ471、472は複数のリードフレーム421、431と選択的に連結され得る。発光チップ471、472それぞれは光源で定義され得る。
複数のリードフレーム421、431中の少なくとも一つは凹部460の底よりも低い深さを有するキャビティ(cavity)を含むことができる。第1リードフレーム421は第1キャビティ425を含み、第1キャビティ425は凹部460の底よりも低い深さに陥没され得る。第1キャビティ425は凹部460の底から本体410の下面方向に凹んだ形状、例えば、コップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含むことができる。第1キャビティ425は第1リードフレーム421が曲がる(bending)かエッチング(etching)されて形成され得るが、これに限定されない。
第1キャビティ425の側壁および底は第1リードフレーム421により形成され得、第1キャビティ425の周り側壁は第1キャビティ425の底から傾斜するように形成され得る。第1キャビティ425の側壁の中で互いに向き合う二つの側壁は同じ角度に傾斜するか互いに異なる角度で傾斜することができる。そして、第1キャビティ425の側壁および底のフレーム厚さは第1リードフレーム421の厚さと同じ厚さであり得る。
第2リードフレーム431は第2キャビティ435を含むことができる。第2キャビティ435は凹部460の底よりも低い深さに陥没され得る。第2キャビティ435は第2リードフレーム431の表面または凹部460の底から本体410の下面方向に凹んだ形状、例えば、コップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含む。第2キャビティ435は第2リードフレーム431が曲がるかエッチングされて形成され得るが、これに限定されない。
第2キャビティ435の底および側壁は第2リードフレーム431により形成され得、第2キャビティ435の側壁は第2キャビティ435の底から傾斜するように形成され得る。第2キャビティ435の側壁の中で互いに向き合う二つの側壁は同じ角度に傾斜するか互いに異なる角度に傾斜することができる。第2キャビティ435の側壁および底のフレーム厚さは第2リードフレーム431の厚さと同じ厚さであり得る。
第1キャビティ425および第2キャビティ435の底の形状は多角形または部分曲面を有する多角形状であるか、円または楕円形であり得るが、これに限定されない。
第1リードフレーム421および第2リードフレーム431の下部面の一部は本体410の下部に露出され得、本体410の下面と同一平面または他の平面上に配置され得る。第1リードフレーム421および第2リードフレーム431の下部面の一部は第1、第2キャビティ425、435の底の反対側面を含むことができる。そして、第1、第2キャビティ425、435の底の反対側面は本体410の下面に露出され得る。
第1リードフレーム421は第1リード部423を含むことができ、第1リード部423は本体410の他の側面部に突出することができる。第2リードフレーム431は第2リード部433を含むことができ、第2リード部433は本体410の他の側面部に突出することができる。第1リード部423は一つまたは複数個が突出され得、第2リード部433は一つまたは複数個が突出することができる。第1、第2リード部423、433は凹部460を基準として互いに反対側方向に突出され得るが、これに限定されない。
第1リードフレーム421および第2リードフレーム431は金属材質、例えば、チタニウム(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、クロム(Cr)、タンタリウム(Ta)、白金(Pt)、錫(Sn)、銀(Ag)、リン(P)の中の少なくとも一つを含むことができ、単層または多層で形成され得る。第1、第2リードフレーム421、431の厚さは0.15mm以上、例えば、0.18mm〜1.5mm範囲で形成され得る。第1、第2リードフレーム421、431の厚さが0.15mm未満の場合、射出成形が困難である。また、第1、第2リードフレーム421、431の厚さが1.5mmを超過した場合、光源130bの厚さおよび大きさが増加され得、材料費上昇の原因となり得る。また、第1、第2リードフレーム421、431の厚さが0.15mm未満の場合、電気的な特性および放熱特性が低下する可能性がある。
第1、第2リードフレーム421、431は同じ厚さで形成され得るが、これに限定されない。第1、第2リードフレーム421、431は電源を供給するリードフレームとして機能することができる。凹部460内には第1、第2リードフレーム421、431以外に放熱のための金属フレームまたは第1、第2リードフレーム421、431の間に電気的に連結のための中間フレームがさらに配置され得るが、これに限定されない。
第1リードフレーム421の第1キャビティ425内には第1発光チップ471が配置され、例えば、第1発光チップ471は第1キャビティ425上に接着剤で接着され得るが、これに限定されない。第2リードフレーム431の第2キャビティ435内には第2発光チップ472が配置され、例えば、第2発光チップ472は第2キャビティ435上に接着剤で接着され得るが、これに限定されない。接着剤は絶縁性接着剤または伝導性接着剤であり得る。絶縁性接着剤はエポキシまたはシリコンのような材質を含むことができ、伝導性接着剤はソルダーのようなボンディング材質を含むことができる。
第1、第2発光チップ471、472は可視光線帯域から紫外線帯域の範囲の中で選択的に発光することができ、例えば、紫外線LEDチップ、レッドLEDチップ、ブルーLEDチップ、グリーンLEDチップ、イエローグリーン(yellow green)LEDチップ、白色LEDチップの中で選択され得る。第1、第2発光チップ471、472はIII族−V族元素の化合物半導体とII族−VI族元素の化合物半導体のうち少なくとも一つを含むLEDチップを含む。
第1、第2発光チップ471、472はチップ内の二つの電極が互いに隣接するように配置された水平型チップ構造であるか、互いに反対側に配置された垂直型チップで配置され得るが、これに限定されない。第1、第2発光チップ471、472が水平型チップである場合、下部絶縁基板が絶縁性または伝導性接着剤でリードフレーム上に接着され得る。または第1、第2発光チップ471、472が垂直型チップである場合、垂直型チップの下部電極が伝導性接着剤でリードフレームと電気的に連結され得る。
第1発光チップ471は第1ワイヤー473で凹部460の底に配置された第1リードフレーム421と連結され得、第2ワイヤー474で第2リードフレーム431と連結され得るが、これに限定されない。第2発光チップ472は第3ワイヤー475で第1リードフレーム421と連結され得、第4ワイヤー476で凹部460の底に配置された第2リードフレーム431と連結され得るが、これに限定されない。
図示してはいないが、光源130bは保護素子を含むことができる。保護素子は第1リードフレーム421または第2リードフレーム431の一部上に配置され得る。保護素子は本体410内に配置され得る。保護素子はサイリスタ、ツェナーダイオード、またはTVS(Transient voltage suppression)で具現され得、ツェナーダイオードは第1、第2発光チップ471、472をESD(electro static discharge)から保護する。保護素子は第1発光チップ471および第2発光チップ472の連結回路に並列に連結され得る。
凹部460、第1キャビティ425および第2キャビティ435中の少なくとも一つのキャビティ425、435にはモールディング部材481が形成され得る。モールディング部材481はシリコンまたはエポキシのような透光性樹脂層を含み、単層または多層で形成され得る。モールディング部材481には少なくとも一種類以上の蛍光体が添加され得る。
モールディング部材481の表面は扁平形状、凹んだ形状、膨らんだ形状などで形成され得るが、これに限定されない。このような光源130bは青色発光素子であることもあれば、演色指数(Color Rendering Index:CRI)が高い白色発光素子であることもある。光源130bは青色発光チップ上部に蛍光体を含む合成樹脂がモールディングされて白色光を発光する発光素子であり得る。ここで、蛍光体はガーネット(Garnet)系(YAG、TAG)、シリケード(Silicate)系、ナイトライド(Nitride)系およびオキシナイトライド(Oxynitride)系中の少なくともいずれか一つ以上を含むことができる。
前記のような第1実施例の照明装置1000は光源130bをカバー200の外郭形状に沿って配置し、光源130bから放出されて光学部材120に入射された光を照明装置1000の下部方向に放出させることができる。このとき、カバー200はカバー200の外郭部112から上部に膨らんだ放物線の形状の第1反射面51を含み、反射部材250aは照明装置1000で光が放出される照明装置1000の下部方向に膨らんだ第2反射面31を含んでおり、照明装置1000の発光均一度が向上され、照明装置1000の信頼性が向上され得る。
*第2実施例*
図14aは第2実施例の照明装置の上部斜視図であり、図14bは図14aの分解斜視図である。そして、図15aは図14aのI−I’の断面図である。
図14a、図14bおよび図15aのように、第2実施例の照明装置1000は第1内周面と第1外周面を有する第1ボディー100;縁が第1ボディー100の上部面に密着して第1ボディー100上に載置される板(plate)状の光学部材120;第2内周面と第2外周面を有して光学部材120の上部面の縁を一部囲むように第1ボディー100と締結される第2ボディー110;光学部材120の光放出方向(Y)と並ぶように第2ボディー110に配置された回路基板130aおよび互いに向き合うように回路基板130aに実装された少なくとも二つの光源130bを含む光源部材130および光源部材130を覆うように第1ボディー100および第2ボディー110に固定されるカバー200を含む。
第1ボディー100は第1内周面と第1外周面を有するリング状で形成されて中央部が開口された形態であり得る。第1ボディー100はプラスチック材質であり得、射出方法を通じて形成され得る。例えば、第1ボディー100はポリカーボネート(polycarbonate;PC)であり得る。例えば、第1ボディー100がプラスチック材質であれば、第1ボディー100が金属材質である場合よりも重さが軽いため、製造費用を減らすことができる。しかし、第1ボディー100の材質はこれに限定されない。
第1ボディー100の開口された中央部で光学部材120が露出され得る。これによって、光源部材130で発生した光が第1ボディー100の下部で露出された光学部材120を通じて拡散されて外部に放出され得る。図面では照明装置1000の下部面で光が放出されることを図示している。
光学部材120は縁が円形または楕円形である板(plate)状であり得る。例えば、光学部材120の形状は第1ボディー100と第2ボディー110の形状によって容易に調節することができる。光学部材120は第1ボディー100と第2ボディー110の間に配置され、縁が第1ボディー100と第2ボディー110により囲まれた構造であり得る。
光学部材120を載置するために第1ボディー100は上部面が平坦な水平部100aを含む。そして、光学部材120の縁を固定するために水平部100aから突出した突出部100bを含むことができる。光学部材120は下部面の縁が水平部100a上に載置され、光学部材120の側面は突出部100bに密着することができる。
第2ボディー110は光学部材120の上部面の縁を覆うように第1ボディー100上に配置されて第1ボディー100と締結され得る。第2ボディー110は第1ボディー100と同じ物質で形成されるか第1ボディー100と第2ボディー110が一体型で形成されることもある。図面では第1ボディー100と第2ボディー110が独立的な構成要素でなっているものを図示した。特に、第2ボディー110はアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)などのような熱伝導率の優秀な物質などで形成されてヒートシンク(heat sink)として機能することができる。
第2ボディー110は光学部材120の上部面の縁と密着する水平部110aを含むことができる。すなわち、第1ボディー100の水平部100aと第2ボディー110の水平部110aの間に光学部材120の縁が密着して第1ボディー100の水平部100aと第2ボディー110の水平部110aは光学部材120を介して互いに重なり得る。
第2ボディー110の内側面には光源部材130が配置され得る。光源部材130は回路基板130aと回路基板130a上に実装された少なくとも二つの光源130bを含む。回路基板130aは第2ボディー110のようにリング形状であり得る。回路基板130aは第2ボディー110の内側面に沿って配置されて第2ボディー110の内側面に密着することができる。したがって、第2ボディー110がヒートシンクとして機能する場合、光源部材130で発生した熱が第2ボディー110を通じて容易に放出され得る。
回路基板130aはポリエチレンテレフタレート(polyethyleneterephthalate;PET)、ガラス、ポリカーボネート(polycarbonate;PC)、シリコン(Si)などで形成され、複数個の光源130bが実装された印刷回路基板(Printed Circuit Board;PCB)であり得る。回路基板130aはフィルム形態で形成されるか単層PCB、多層PCB、セラミック基板、メタルコアPCBなどで選択され得る。
回路基板130aは光学部材120の光放出方向(Y)と並ぶように第2ボディー120の内側面に配置されて回路基板130a上に少なくとも二つの光源130bが互いに向き合うように実装され得る。すなわち、光源130bから放出される光は光学部材120の光放出方向(Y)と垂直な方向(X)に向かって放出されてカバー200の内側面で少なくとも一度反射されて光学部材120に進行するか光源130bから放出される光がそのまま光学部材120に入射され得る。
光源130bは発光ダイオードチップ(LED chip)であり得る。発光ダイオードチップはブルーLEDチップまたは紫外線LEDチップで構成されるかまたはレッドLEDチップ、グリーンLEDチップ、ブルーLEDチップ、イエローグリーン(Yellow green)LEDチップ、ホワイトLEDチップの中で少なくとも一つまたはそれ以上を組み合わせたパッケージ形態で構成され得る。
前記のような光源部材130を覆うように第2ボディー110上にカバー200が配置され得る。カバー200は光源部材130を囲むように第1ボディー100と第2ボディー110中の少なくとも一つのボディーに締結され得、図面ではカバー200が第1、第2ボディー100、110に締結されたものを図示している。カバー200、第1ボディー100および第2ボディー110はスクリューなどのような第1締結部材310aを通じて締結されるか、接着部材を通じて接着され得るが、これに限定されない。第1締結部材310aは照明装置の縁でカバー200、第1ボディー100および第2ボディー110を結合させることができる。
第1締結部材310aを囲むようにカバー200上に密封部材400が配置され得る。密封部材400はエポキシ、アクリル樹脂などを含むことができるが、これに限定されない。密封部材400は第1締結部材310aが第1ボディー100、第2ボディー110およびカバー200から分離することを防止することができる。
カバー200は光源部材130から放出された光を光学部材120に反射させるために反射率の高い物質で形成され得る。例えば、カバー200はフェニルシリコン(Phenyl Silicone)、メチルシリコン(Methyl Silicone)のような白色シリコン(White Silicone)を含むことができ、反射率を向上させるために白色シリコン(White Silicone)に反射粒子がさらに含まれた構造であり得る。例えば、カバー200はTiO2が分散されたグラスであり得るが、これに限定されない。前記のようなカバー200の内側面は光源部材130から放出された光を乱反射(diffuse reflection)させることができ、カバー200に入射された光をランバーシアン(lambertian)分布で光学部材120に反射させることができる。
また、カバー200はガラス(glass)、プラスチック、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)などのような物質で形成され得、カバー200の内側面に銀(Ag)、アルミニウム(Al)などのように光を反射させる物質をさらに塗布、コート、印刷またはフィルム形態で付着することもできる。カバー200はこれに限定されず、多様な物質を含むことができる。
カバー200は光学部材120の中央部に対応する領域が凹んで形成され得るが、これに限定されない。例えば、図示された通りカバー200が凹んだ領域を含む場合、カバー200の凹んだ領域上には光源部材130を駆動させるための電源提供部(図示されず)などがさらに配置され得る。
前述した通り、光学部材120には光源130bから放出されて光学部材120にそのまま進行する第1光とカバー200の内側面で少なくとも一度反射されて光学部材120に進行する第2光が入射され得る。ところで、一般的な照明装置は第1光が光学部材120の縁まで到達できず、光学部材120の縁で帯状に影が発生する問題がある。
図16は一般的な照明装置の影ができる領域を図示した断面図であり、図17aおよび図17bは一般的な照明装置の発光写真である。
図16のように、光源30bから放出される光は一定の指向角を有し、向き合う光源30bに向かって放出され得る。ところで、光源30bから放出される光の一部は第2ボディー11により遮断される。たとえ、光学部材20で光を拡散させて外部に放出するとしても、第1ボディー10の内側面と隣接した光学部材20の周辺領域(A領域)には光源30bの第1光が直接到達つることができない。したがって、図17aおよび図17bのように、光学部材(図16の20)の周辺領域に帯(band)状に影が発生する。この場合、照明装置の輝度均一度が低下して照明装置の品質が低下する。
本発明実施例の照明装置は前述した問題を防止するためのもので、図15aのように第1ボディー100の第1内周面が第2ボディー110の第2内周面より光学部材120の内側まで延長される。
図15bは図15aの第1ボディー、光学部材および第2ボディーの密着面積を比較した平面図である。
したがって、図15bのように、光学部材120と第1ボディー100の重複間隔(d9)が光学部材120と第2ボディー110の重複間隔(d10)より広く、第1ボディー100と光学部材120の下部面の密着面積が第2ボディー110と光学部材120の上部面の密着面積より広い。
図18は第2実施例の照明装置の発光を図示した断面図であり、図19は第2実施例の照明装置の発光写真である。
図18のように、光源130bで光が放出される時、光学部材120と密着する第2ボディー110の水平部110aにより一部光が遮断される。しかし、光学部材120の下部面と密着する第1ボディー100の水平部100aが第2ボディー110の水平部110aより光学部材120の内側に突出する。このとき、第1ボディー100の水平部100aが第2ボディー110により光が遮断される領域を完全に囲むことができる。
したがって、本発明実施例の照明装置は光学部材120で影が発生する領域(図17のA領域)を第1ボディー100が囲むため、図19のように光学部材120の周辺領域で発生する影を遮断することができる。
以下、第2ボディー110と光学部材120の重複間隔(d10)、第1ボディー100と光学部材120の重複間隔(d9)および第1ボディー100の第1内周面と第2ボディー110の第2内周面の間の間隔(d)を具体的に説明すれば次のとおりである。
再び図15aを参照すれば、光学部材120の上部面の縁を一部囲むように第2ボディー110が光学部材120方向に突出する水平部110aを含む。第2ボディー110の水平部110aと光学部材120の上部面の重複間隔(d10)が過度に狭いと、第2ボディー110と光学部材120の密着面積が減少して第2ボディー110が光学部材120の上部面を十分に固定し難い。したがって、第2ボディー110の水平部110aと光学部材120の重複間隔(d10)は最小3mm以上であり得る。第2ボディー110の水平部110aと光学部材120の重複間隔(d10)は5mmであることが好ましい。
そして、光学部材120の下部面の縁を支持するように第1ボディー100も光学部材120方向に突出する水平部100aを含む。このとき、前述した通り、光学部材120で影が発生する領域を遮断するために第1ボディー100の水平部100aと光学部材120の重複間隔(d9)は第2ボディー110の水平部110aと光学部材120の重複間隔(d10)より広い。したがって、第1ボディー100と光学部材120の下部面の密着面積が第2ボディー110と光学部材120の上部面の密着面積より広い。
第1ボディー100の第1内周面と第2ボディー110の第2内周面の間の間隔(d)は第2ボディー110の第2内周面の厚さ(t)より厚く、下記の数式1のように第2内周面の厚さ(t)の2倍以上であり、5mm以下であり得る。
第1ボディー100の第1内周面と第2ボディー110の第2内周面の間の間隔(d)が過度に広い場合、第1ボディー100の水平部100aと光学部材120の重複間隔(d9)が過度に広くなり、第1ボディー100が光学部材120を遮断する領域が増加する。これによって、照明装置が十分な発光面積を得ることができず、照明装置の光効率が低下され得る。したがって、第1ボディー100の第1内周面と第2ボディー110の第2内周面の間の間隔(d)は5mm以下であり得る。
また、第2ボディー110の第2内周面の厚さ(t)が厚いほど光学部材120で影が発生する領域(図17のA領域)が広くなり得る。したがって、第1ボディー100の第1内周面と第2ボディー110の第2内周面の間の間隔(d)は第2ボディー110の第2内周面の厚さ(t)が厚くなるほど広くなり得る。
第1ボディー100の第1内周面と第2ボディー110の第2内周面の間の間隔(d)は第2内周面の厚さ(t)の2倍以上であり得る。例えば、第2ボディー110の第2内周面の厚さ(t)が2mmである場合、第1ボディー100の第1内周面と第2ボディー110の第2内周面の間の間隔(d)は4mm以上であり、5mm以下であり得る。
一方、図15aでは回路基板130aが光学部材120の光放出方向(Y)と並ぶように第2ボディー110に配置されているものを図示しているが、回路基板130aは光学部材120の光放出方向(Y)に対して傾斜した構造で配置されることもある。
図20は本発明実施例の光源部材の他の配置を示した断面図である。
図20のように、回路基板130aは光学部材120の光放出方向(Y)に対して傾斜した構造で形成され得、このとき、回路基板130aと光学部材120の光放出方向(Y)の間の角度(θ)は120°未満であり、90°を超過することができる。
前述した通り、本発明実施例の照明装置は内周面と外周面を有するリング状の第1、第2ボディー100、110の間に光学部材120が固定される時、第1ボディー100の第1内周面が第2ボディー110の第2内周面よりも光学部材120の内側まで延長される。したがって、第1ボディー100により光学部材120の周辺部で発生する影を第2ボディー120が遮断することができる。したがって、第1ボディー100の下部で露出される光学部材120が均一な輝度を有し、照明装置の品質が向上することができる。
*第3実施例*
図21aは第3実施例の照明装置の上部斜視図であり、図21bは図21aの分解斜視図である。そして、図22aは第1ボディー、第2ボディーおよびカバーの締結を図示した図21aのI−I’の断面図である。
図21a、図21bおよび図22aのように、第3実施例の照明装置は第1内周面と第1外周面を有する第1ボディー100、第2内周面と第2外周面を有する第2ボディー110、第1ボディー100と第2ボディー110の間に配置された光学部材120、第2ボディー110上に配置されて第2ボディー110の縁に沿って配置された回路基板130aおよび互いに向き合うように回路基板130aに実装された少なくとも二つの光源130bを含む光源部材130、光源部材130を覆うように第2ボディー110上に配置されて第1ボディー100および第2ボディー110と結合されたカバー200およびカバー200上に配置されて光源部材130と電気的に連結される電源供給部材210を含む。
第1ボディー100は第1内周面と第1外周面を有するリング状に形成され、中央部が開口された形態であり得る。第1ボディー100はプラスチック材質であり得、射出方法を通じて形成され得る。例えば、第1ボディー100はポリカーボネート(polycarbonate;PC)であり得る。例えば、第1ボディー100がプラスチック材質であれば、第1ボディー100が金属材質である場合よりも重さが軽く、製造費用を減らすことができる。しかし、第1ボディー100の材質はこれに限定されない。
第1ボディー100の開口された中央部で光学部材120が露出され得る。これによって、光源部材130で発生した光が第1ボディー100の下部で露出された光学部材120を通じて拡散されて外部に放出され得る。図面では照明装置1000の下部面で光が放出されるものを図示している。
第2ボディー110は第1ボディー100上に配置されて第1ボディー100と締結され得る。第2ボディー110は第1ボディー100と同じ物質で形成されるか第1ボディー100と第2ボディー110が一体型で形成されることもある。図面では第1ボディー100と第2ボディー110が独立的な構成要素であるものを図示している。特に、第2ボディー110はアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)などのような熱伝導率の優秀な物質などで形成されてヒートシンク(heat sink)として機能することができる。
第1ボディー100と第2ボディー110上には板(plate)状の光学部材120が配置され得る。光学部材120の縁は円形または楕円形であり得るが、これに限定されない。例えば、光学部材120の形状は第1ボディー100と第2ボディー110の形状により容易に調節され得る。光学部材120は第1ボディー100と第2ボディー110の間に配置され、縁が第1ボディー100と第2ボディー110により囲まれた構造であり得る。
光学部材120を載置するために第1ボディー100は上部面が平坦な水平部100aを含むことができる。そして、光学部材120の縁を固定するために水平部100aに突出した突出部100bを含むことができる。光学部材120は下部面の縁が水平部100a上に載置され、光学部材120の側面は突出部100bに密着することができる。そして、第2ボディー110は光学部材120の上部面の縁と密着する水平部110aを含むことができる。
すなわち、第1ボディー100の水平部100aと第2ボディー110の水平部110aの間に光学部材120の縁が密着して第1ボディー100の水平部100aと第2ボディー110の水平部110aは光学部材120を介して互いに重なり得る。
第2ボディー110の内側面には光源部材130が配置され得る。光源部材130は回路基板130aと回路基板130a上に実装された少なくとも二つの光源130bを含む。
回路基板130aはポリエチレンテレフタレート(polyethyleneterephthalate;PET)、ガラス、ポリカーボネート(polycarbonate;PC)、シリコン(Si)などから形成されて複数個の光源130bが実装された印刷回路基板(Printed Circuit Board;PCB)であり得る。回路基板130aはフィルム形態で形成されるか単層PCB、多層PCB、セラミック基板、メタルコアPCBなどで選択され得る。
光源130bは発光ダイオードチップ(LED chip)であり得る。発光ダイオードチップはブルーLEDチップまたは紫外線LEDチップで構成されるかまたはレッドLEDチップ、グリーンLEDチップ、ブルーLEDチップ、イエローグリーン(Yellow green)LEDチップ、ホワイトLEDチップの中で少なくとも一つまたはそれ以上を組み合わせたパッケージ形態で構成され得る。
回路基板130aは第2ボディー110のようにリング形状であり得る。回路基板130aは第2ボディー110の内側面に密着することができる。このとき、回路基板130aと第2ボディー110の密着力を向上させるために、接着部材125を利用することができる。さらに、第2ボディー110がヒートシンクとして機能する場合、光源部材130で発生した熱が第2ボディー110を通じて容易に放出され得る。
前記のような本発明実施例の照明装置は回路基板130aが光学部材120の光放出方向(Y)と並ぶように第2ボディー110の内側面に配置される。したがって、光源130bは光学部材120の光放出方向(Y)と垂直な方向(X)に向かって発光し、カバー200の内側面で少なくとも一度反射されて光学部材120に進行するか光源130bから放出される光がそのまま光学部材120に入射され得る。
光源部材130を覆うように第2ボディー110上にカバー200が配置され得る。カバー200は光源部材130を囲むように第1ボディー100と第2ボディー110中の少なくとも一つのボディーに締結され得る。
図面ではカバー200が第1、第2ボディー100、110に締結されたものを図示している。カバー200、第1ボディー100および第2ボディー110はスクリューなどのような第1締結部材310aを通じて締結されるか、接着部材を通じて接着され得るが、これに限定されない。第1締結部材310aは照明装置の縁でカバー200、第1ボディー100および第2ボディー110を結合させることができる。
カバー200は光源部材130から放出された光を光学部材120に反射させるために反射率の高い物質で形成され得る。例えば、カバー200はフェニルシリコン(Phenyl Silicone)、メチルシリコン(Methyl Silicone)のような白色シリコン(White Silicone)を含むことができ、反射率を向上させるために白色シリコン(White Silicone)に反射粒子がさらに含まれた構造であり得る。例えば、カバー200はTiO2が分散されたグラスであり得るが、これに限定されない。前記のようなカバー200の内側面は光源部材130から放出された光を乱反射(diffuse reflection)させることができ、カバー200に入射された光をランバーシアン(lambertian)分布で光学部材120に反射させることができる。
また、カバー200はガラス(glass)、プラスチック、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)などのような物質で形成され得、カバー200の内側面に銀(Ag)、アルミニウム(Al)などのように光を反射させる物質をさらに塗布、コート、印刷またはフィルム形態で付着することもできる。カバー200はこれに限定されず、多様な物質を含むことができる。
カバー200は光学部材120の中央部に対応する領域が凹んで形成され得るが、これに限定されない。例えば、図示された通り、カバー200が凹んだ領域を含む場合、カバー200の凹んだ領域上には光源部材130を駆動させるための電源供給部材210などがさらに配置され得る。
電源供給部材210は外部から供給される外部電源を光源部材130が必要な電源に変更して光源部材130に提供することができる。電源供給部材210はカバー210の外側面に配置され、カバー200の凹部内に配置され得る。電源供給部材210は第2締結部材310bを通じてカバー200の外側面に固定され得る。
電源供給部材210は支持基板210aと支持基板210a上に配置された複数の部品210bを含むことができる。例えば、複数の部品210bは外部電源から提供される交流電源を直流電源に変換する直流変換装置、光源部材130の駆動を制御する駆動チップ、光源部材130を保護するためのESD(Electro Static discharge)保護素子などを含むことができ、これに限定されない。
電源供給部材210上には照明装置1000を天井などに固定するための固定部材220がさらに配置され得、固定部材220は電源供給部材210を覆うようにカバー200上に配置され得る。固定部材220は第3締結部材310cを通じてカバー200の外側面に固定され得る。
固定部材220は上部面に形成された溝220aを含んで形成され得る。溝220aは電源供給部材210と電気的に連結されて電源供給部材210に外部電源を供給するためのソケット(図示されず)などを収納するためのものである。そして、ソケット(図示されず)を溝220aに容易に収納するために、溝220a内にソケットをガイドするためのソケットガイド220bがさらに配置され得る。
固定部材220上には緩衝部材221などがさらに配置され得る。固定部材220は照明装置1000が天井に固定される時の衝撃などを緩和して照明装置1000の密着力を向上させ、照明装置1000が天井に固定されて左、右などに回転することを防止することができる。
ところで、電源供給部材210はカバー200の外部に配置され、光源部材130は第1ボディー100、第2ボディー110、カバー200および光学部材120により囲まれた照明装置の内部に配置される。したがって、カバー200を貫通する連結部材(図示されず)を通じて電源供給部材210と光源部材130を電気的に連結することができる。
連結部材(図示されず)がカバー200の内部で電源供給部材210と光源部材130を連結する場合、連結部材(図示されず)により光学部材120に部分的に暗部が発生する可能性がある。特に、光源部材130から放出される光が連結部材(図示されず)で吸収されて照明装置の光効率が低下する可能性がある。これを防止するために、連結部材(図示されず)をカバー200の外側面に配置することもできるが、この場合、連結部材(図示されず)が照明装置1000の外部でそのまま露出されて信頼性が低下する可能性がある。
本発明実施例は前記のような問題を解決するために、カバー200の内側面に溝を形成し、溝に連結部材(図示されず)を挿入する。これによって、カバー200の内側面で連結部材(図示されず)が露出されることを防止することができる。
以下、連結部材(図示されず)を通した電源供給部材210と光源部材130の電気的な連結構造を具体的に説明すれば次のとおりである。
図22bは電源供給部材と光源部材の連結を図示した図21aのI−I’の断面図である。そして、図23は本発明の連結部材の断面図である。
図23のように、連結部材140は光源部材130に締結された第1締結部140a、第1締結部140aから延長された第1ワイヤー140b、電源供給部材210と電気的に連結された第2締結部140c、第2締結部140cから延長された第2ワイヤー140dおよび第1、第2ワイヤー140b、140dを連結する第3締結部140eを含むことができる。第1、第2および第3締結部140a、140c、140eの形状はこれに限定されず、容易に変更可能である。このとき、図22bのように、第2ワイヤー140dがカバー200の内側面に形成された第1溝200bに挿入されてカバー200の縁まで延長され得る。
具体的に、電源供給部材210はカバー200の外部に配置され、光源部材130はカバー200の内部に配置されるため、カバー200は連結部材140が貫通するホール200aを含むことができる。ホール200aは少なくとも一つが形成され得、図示された通りホール200aが二つである場合、連結部材140も二つであり得る。
ホール200aを通じてカバー200の内部に挿入された連結部材140はカバー200の内側面に形成された第1溝200bに沿ってカバー200の縁まで延長され得る。第1溝200bはホール200aの周辺部を含んで形成され得る。すなわち、第1溝200b内にホール200aが形成され得る。そして、カバー200の縁には連結部材140を収納する第2溝200cが形成され得る。
第2溝200cはカバー200の縁で照明装置1000の外側に突出した構造であり得る。そして、第2溝200cに第1、第2ワイヤー140b、140dと第3締結部140eが収納され得る。
以下、第1溝200bおよび第2溝200cが形成されたカバー200の内側面と連結部材140をカバー200の内側面に収納する方法を具体的に説明すれば次のとおりである。
図24はカバーの内側面の斜視図であり、図25aおよび図25bは連結部材を挿入する方法を図示した斜視図である。
図24のように、カバー200の内側面には少なくとも一つのホール200aが形成され、ホール200aはカバー200を貫通するように形成される。このとき、ホール200aの直径は容易に変更可能である。例えば、連結部材140がワイヤーを含む場合、ホール200aの直径はワイヤーの直径により調節可能である。
ホール200aを含むようにカバー200の内側面に第1溝200bが形成され得る。第1溝200bはカバー200の縁まで延長され得る。第1溝200bは縁で段差を有し、第1溝200bを覆うように第2反射部材250bが固定される時、第2反射部材250bとカバー200の内側面の段差を補償することができる。
カバー200の縁でカバー200の外側に突出するように第2溝200cが形成され得る。第2溝200cは第1溝200bと連結されて、第1溝200bに沿って延長された連結部材140が第2溝200c内に収納され得る。
図25aのように、カバー200の外側に配置された電源供給部材(図22bの210)と連結された第2ワイヤー140dはホール200aに挿入されてカバー200の内側面に突出することができる。そして、突出した第2ワイヤー140dは第1溝200bに沿ってカバー200の縁まで延長され、カバー200の第2溝200c内に収納され得る。
そして、図25bのように、第1締結部(図23の140a)を通じて光源部材130と連結された第1ワイヤー140bも第2溝200cに延長され得る。したがって、第2溝200cで第1ワイヤー140bと第2ワイヤー140dが電気的に連結され得る。第1、第2ワイヤー140b、140dは第3締結部140eを通じて電気的に連結され得、第3締結部140eが第2溝200c内に収納され得る。したがって、本発明実施例の照明装置は第3締結部140eがカバー200の内側面で露出されることを防止して第3締結部140eが光源部材130で発生した光の経路を妨げることを遮断することができる。
カバー200の内側面に形成された第1溝200bを覆うように第2反射部材250bが配置され得る。第2反射部材250bは銀(Ag)、アルミニウム(Al)などのような反射物質を含むポリエチレンテレフタレート(PET)を含むことができる。
第2反射部材250bは接着部材(図示されず)などを通してカバー200の内側面に付着することができ、第2反射部材250bの縁は第1溝200bの縁と一致して、第2反射部材250bが第1溝200bに挿入され得る。前述した通り、第1溝200bは縁で段差を有するため、第1溝200b内に挿入および固定された第2反射部材250bとカバー200の内側面の段差が補償され得る。
前記のような本発明実施例の照明装置はカバーを貫通する連結部材140がカバー200の外部に配置された電源供給部材210とカバー200の内部に配置された光源部材130を電気的に連結することができる。連結部材140は電源供給部材210と連結された第2ワイヤー140dがカバー200に形成されたホール200aを通じてカバー200の内部に挿入されてカバー200の内側面に形成された第1溝200bに沿ってカバー200の縁まで延長され得る。そして、光源部材130と連結された第1ワイヤー140bもカバー200の縁で延長されてカバー200の縁で突出した第2溝200cで第1ワイヤー140bと第2ワイヤー140dが締結され得る。
したがって、本発明実施例は連結部材140による光干渉を除去し、光学部材120で発生する部分的な暗部を除去することができる。これによって、輝度均一度が向上して照明装置の品質が向上することができる。
*第4実施例*
図26aは本発明実施例の照明装置の上部斜視図であり、図26bは図26aの分解斜視図である。そして、図27は第2ボディーと光源部材の平面図であり、図28は図26aのI−I’の断面図である。
図26a、図26b、図27および図28のように、第4実施例の照明装置1000は内周面と外周面を有する第1ボディー100;第1ボディー100の縁に沿って第1ボディー100上に配置され、内周面と外周面を有する水平部110aおよび水平部110aに突出した垂直部110bを含む第2ボディー110;第1ボディー100と第2ボディー110の間に配置された光学部材120;第2ボディー110の垂直部110bに沿って垂直部110bの内側面に配置された回路基板130aおよび互いに向き合うように回路基板130aに実装された少なくとも二つの光源130bを含む光源部材130および光源部材130を囲むように第1ボディー100と第2ボディー110中の少なくとも一つのボディーに締結され、内側面に第3反射部材300aが配置されたカバー200を含む。
第1ボディー100は内周面と外周面を有するリング状に形成され、中央部が開口された形態であり得る。第1ボディー100の開口された中央部で光学部材120が露出される。光源部材130で発生した光が光学部材120を通じて拡散されて外部に放出され得る。例えば、光学部材120は導光板であり得る。光学部材120が導光板である場合、光学部材120は光源部材130で出光される線光源を面光源に変換して外部に放出させることができる。
光学部材120は縁が円形または楕円形である板(plate)形状であり得る。光学部材120の縁は第1ボディー100と第2ボディー110の間に挟まれて、光学部材120は第1ボディー100と第2ボディー110の間に固定され得る。具体的に、第1ボディー100は第1ボディー100の水平部100aに突出した突出部100bを含んで形成されて、光学部材120の側面が突出部100bに固定され得る。特に、第1ボディー100の縁は上部面に向かって折り曲げられた折り曲げ部100cをさらに含むことができる。この場合、第2ボディー110の側面が第1ボディー100の折り曲げ部100cに囲まれて第2ボディー110が第1ボディー100に固定され得る。
第2ボディー110は第1ボディー100上に配置され、第2ボディー110の側面は第1ボディー100の折り曲げ部100cにより支持されて第2ボディー110の下部面は第1ボディー100の突出部100bおよび光学部材120により支持され得る。第2ボディー110は第1ボディー100の折り曲げ部100cにより囲まれて水平部110aおよび水平部110aに突出した垂直部110bを含む。水平部110aが光学部材120の上部面の一部を覆うように第2ボディー110は第1ボディー100上に配置され得る。
第2ボディー110は第1ボディー100と同じ物質で形成され得、図示してはいないが、第1ボディー100と第2ボディー110は一体型で形成されてもよい。特に、第2ボディー110がアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)などのような熱伝導率の優秀な物質などで形成された場合、第2ボディー110はヒートシンク(heat sink)として機能することができる。
第2ボディー110の垂直部110bの内側面に光源部材130が配置され得る。光源部材130は回路基板130aと回路基板130a上に実装された少なくとも二つの光源130bを含む。回路基板130aは第2ボディー110の垂直部110bにより支持され、回路基板130aが垂直部110bの内側面に密着することができる。したがって、光源部材130で発生した熱が第2ボディー110を通じて容易に放出され得る。
回路基板130aはポリエチレンテレフタレート(polyethyleneterephthalate;PET)、ガラス、ポリカーボネート(polycarbonate;PC)、シリコン(Si)などで形成されて複数個の光源130bが実装される印刷回路基板(Printed Circuit Board;PCB)であり得、フィルム形態で形成され得る。また、回路基板130aは単層PCB、多層PCB、セラミック基板、メタルコアPCBなどで選択され得る。
回路基板130aには少なくとも二つの光源130bが実装され、光源130bは互いに向き合うように回路基板130aに実装され得る。光源130bは発光ダイオードチップ(LED chip)であり得る。発光ダイオードチップはブルーLEDチップまたは紫外線LEDチップで構成されるかまたはレッドLEDチップ、グリーンLEDチップ、ブルーLEDチップ、イエローグリーン(Yellow green)LEDチップ、ホワイトLEDチップの中で少なくとも一つまたはそれ以上を組み合わせたパッケージ形態で構成され得る。
前記のような光源部材130を覆うように第2ボディー110上にカバー200が配置され得る。カバー200は光源部材130を囲むように第1ボディー100と第2ボディー110中の少なくとも一つのボディーに締結され得、図面ではカバー200が第2ボディー110と締結されたものを図示している。カバー200と第1、第2ボディー100、110はスクリューなどのような締結部材を通じて締結されるか、接着部材を通じて接着され得るが、これに限定されない。
カバー200は光源部材130から放出された光を光学部材120に反射させるために反射率の高い物質で形成され得る。例えば、カバー200はフェニルシリコン(Phenyl Silicone)、メチルシリコン(Methyl Silicone)のような白色シリコン(White Silicone)を含むことができ、反射率を向上させるために白色シリコン(White Silicone)に反射粒子がさらに含まれた構造であり得る。例えば、カバー200はTiO2が分散されたグラスであり得るが、これに限定されない。前記のようなカバー200の内側面は光源部材130から放出された光を乱反射(diffuse reflection)させることができ、カバー200に入射された光をランバーシアン(lambertian)分布で光学部材120に反射させることができる。
カバー200は第2ボディー110で延長される第1領域20a、第1領域20aで延長された第2領域20bおよび第2領域20bで照明装置の中まで延長される残余領域を含むことができる。このとき、残余領域は光学部材120と平行した平坦部およびカバー200中央の凹部を含むことができる。カバー200の凹部上部には光源部材130を駆動させるための電源提供部(図示されず)などがさらに配置され得る。
一般的に、光学部材120には光源130bから放出されて光学部材120にそのまま進行する第1光とカバー200の内側面で少なくとも一度反射されて光学部材120に進行する第2光が入射され得る。前述した通り、カバー200の内側面は光源130bから放出された光を乱反射させるため、光学部材120に入射される第2光は光学部材120の全領域に同一である。
しかし、一般的に光源130bから遠ざかるほど第1光の強度は減少するため、一般的な照明装置は周辺部より中央部の輝度が相対的に低い。したがって、一般的な照明装置は光源と重なる領域と光源と重ならない領域の輝度差が大きいため、照明装置に輝線(bright line)が発生する。
本発明実施例の照明装置は光源130bから放出される光が光学部材120の特定領域、例えば、光源130bが配置された照明装置の周辺部に集中することを防止することができる。このために、本発明実施例はカバー200の内側面に光の正反射(specular reflection)のための第3反射部材300aを配置して、光学部材120の領域別に第2光の強度を異にすることができる。
第3反射部材300aは第1領域20aと接する一端(A1)、第3領域20cと接する他端(A2)および一端(A1)と他端(A2)の間の真ん中(A3)を含む。すなわち、第3反射部材300aはカバー200の第2領域20bの内側面の前面に配置され得る。
以下、第3反射部材300aの光反射について具体的に説明すれば次のとおりである。
図29aは図28の第1反射部材で反射される光を図示した断面図である。そして、図29bは図29aのP1、P2、P3の位置を図示した平面図である。
図29aおよび図29bのように、カバー200の第2領域20bは第3反射部材300aを通じて光が容易に照明装置の中央部に進行するように傾斜した構造で形成され得る。第3反射部材300aが銀(Ag)、アルミニウム(Al)、金(Au)などのような反射率の高い金属を含むフィルム形態である場合、第3反射部材300aに入射する光は第3反射部材300aの表面で正反射されて光学部材120に進行することができる。
第3反射部材300aの一端(A1)と光源130bの光放出面の中心(C2)を連結する仮想の線と光学部材120の上部面の間の第1角度(θ1)は70°〜75°であり得る。前述した通り、第3反射部材300aは入射された光を正反射させるため、第1角度(θ1)が小さくなるほど第3反射部材300aで反射される光が光源130bと隣接した光学部材120の縁方向に反射される。この場合、光学部材120の縁での輝度が非常に高くなり、光学部材120の縁と中央部の輝度差が大きくなり得る。したがって、第1角度(θ1)は70°〜75°であり得るが、これに限定されない。
そして、第4反射部材300bの他端と光源130bの光放出面の中心(C2)を連結する仮想の線と光学部材120の上部面の間の第2角度(θ2)は第1角度(θ1)よりも小さいこともある。例えば、第2角度(θ2)は35°〜40°であり得るが、これに限定されない。そして、第4反射部材300bの真ん中(A3)と光源130bの光放出面の中心(C2)を連結する仮想の線と光学部材120の上部面の間の第3角度(θ3)は第1角度(θ1)と第2角度(θ2)の間であり得る。例えば、第3角度(θ3)は45°〜50°であり得るが、これに限定されない。
光源130bで発生した光のうち第1角度(θ1)を有して第3反射部材300aに進行する光は第3反射部材300aの一端で反射されて光学部材120の第1位置(P1)に到達することができる。第1位置(P1)はカバー200の第3領域の平坦部で反射される光が光学部材120に進行する領域と一致することができる。
そして、光源130bで発生した光のうち第2角度(θ2)を有して第3反射部材300aに進行する光は第3反射部材300aの他端で反射されて光学部材120の第2位置(P2)に到達することができる。第2角度(θ2)を有して第3反射部材300aに進行するカバー200の凹部で反射され、凹部で再び反射されて光学部材120の第2位置(P2)に到達することができる。第2位置(P2)はカバー200の第3領域(20c)の平坦部と凹部の境界で反射される光が光学部材120に進行する領域と一致することができる。
そして、光源130bで発生した光のうち第3角度(θ3)を有して第3反射部材300aに進行する光は第3反射部材300aの真ん中で反射されて光学部材120の第3位置(P3)に到達することができる。特に、第3位置(P3)はカバー200の第3領域(20c)の凹部の終端で反射される光が光学部材120に進行する領域と一致することができる。
例えば、第1ボディー100の下部で露出された光学部材120の半径がrである場合、第1位置(P1)は光学部材120の0.65r〜0.75rの領域であり得る。そして、第2位置(P2)は光学部材120の0.4r〜0.5rの領域であり得る。そして、第3位置(P3)は光学部材120の0.1r以内の領域であり得る。
下記の表1は本発明実施例に係る第1、第2および第3位置の光の強度を示した表である。このとき、光は前述した光源130bから放出されてカバー200の内側面で少なくとも一度反射されて光学部材120に進行する第2光であり、カバー200および第3反射部材300aにより少なくとも一度反射される光の強度を図示した。
表1のように、本発明実施例の照明装置は第1、第2および第3位置のうち、第3位置に到達する光の強度が最も大きい。
一般的に、前記第1光は光源130bから距離が遠くなるほど強度が減少する。本発明実施例のように光源130bが照明装置の縁に配置された場合、第1、第2および第3位置(P1、P2、P3)別に第1光の強度が互いに異なる。第1光の強度は光源130bと最も隣接した第1位置(P1)で最も強く、光源130bと最も離隔した第3位置(P3)で最も弱い。
したがって、カバー200および第3反射部材300aによる反射光(第2光)の入射および光源130bから直接入射する光(第1光)を足すと、第1、第2および第3位置で光の強度の偏差が減少され得る。
図30は表1に係る照明装置の発光を示した図面であり、下記の表2は表1の輝度および効率を示した表である。
図30のように、表1に係る照明装置は中央部と光源部材が配置された縁の発光差が減少することができる。特に、表2のように、中央部の輝度と最大輝度の差が減少し、これによって、照明装置の輝度の偏差が減少することができる。また、本発明実施例の照明装置は中央部の輝度が増加するため、照明装置の全体効率も向上することができる。
前述した通り、本発明実施例の照明装置はカバー200の内側面に正反射する第3反射部材300aを配置し、第3反射部材300aで反射されて照明装置の中央部に進行する光の強度が大きくなり得る。これによって、照明装置の中央部の輝度が増加し、照明装置の輝度均一度が向上する。
一方、光源部材130から放出される光を拡散させるために、第2ボディー110の水平部110a上に第4反射部材300bが配置され得る。第4反射部材300bは第3反射部材300aのように反射率の高い金属を含むことができる。
以上で説明した本発明は、前述した実施例および添付された図面に限定されず、実施例の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な置換、変形および変更が可能であることは本発明が属する技術分野で従来の知識を有した者にとって明白である。