KR100725847B1 - 엘이디 풋 라이팅 장치 - Google Patents

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KR100725847B1
KR100725847B1 KR1020050071283A KR20050071283A KR100725847B1 KR 100725847 B1 KR100725847 B1 KR 100725847B1 KR 1020050071283 A KR1020050071283 A KR 1020050071283A KR 20050071283 A KR20050071283 A KR 20050071283A KR 100725847 B1 KR100725847 B1 KR 100725847B1
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히로히사 오쿠노
신지 기리하타
가쓰히로 우치사와
도모히로 가미쓰
가즈요시 시마
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마츠시다 덴코 가부시키가이샤
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명은 마루 상에 조명 스폿을 제공하면서도 사람의 눈에 띄는 직광을 최소화할 수 있는 개량된 LED 풋 라이팅 장치를 제공한다. 상기 라이팅 장치는 케이스, 광선을 발생시키는 LED, 및 도광 패널을 포함한다. 도광 패널은 상기 LED와 함께 상기 케이스 상에 장착되어 있고, 전면, 및 상기 전면에 대체로 평행한 뒷면을 구비한다. 상기 LED는, 상기 광선을 LED로부터 상기 패널 내로 향하게 하기 위해 상기 패널의 상단부에 인접하여 배치되어 있어, 상기 도광 패널 내에 도입된 상기 광선은 내부 전반사에 의해 반대쪽 단부로 향하도록 상기 도광 패널의 임계각보다 큰 각도로 상기 전면에 입사한다. 상기 패널에는 그 뒷면에, 내부 전반사에 의해 상기 패널 내에서 진행하는 상기 광선을 상기 전면에서 상기 내부 전반사를 붕괴시키는 편향된 방향으로 반사시키는 디플렉터가 형성되어, 상기 디플렉터에서 반사된 상기 광선을 상기 전면을 통과시키고 상기 전면의 전방 및 아래로 향하게 한다. 따라서, 상기 도광 패널 내에서 내부 전반사되는 광선은 상기 전면을 통해 아래로 향하도록 상기 내부 전반사를 붕괴시키는 방향으로 선택적으로 편향될 수 있어, 상기 전면을 통해 위로 향하는 광선의 양을 최소화시키는 부수적인 효과를 얻는다.
케이스, LED, 전면, 뒷면, 측면, 도광 패널, 내부 전반사, 임계각, 디플렉터.

Description

엘이디 풋 라이팅 장치{LED FOOT LIGHTING DEVICE}
도 1은 벽면상에 장착된 벽 리셉터클 내에 조립된 상태의 본 발명의 LED 풋 라이팅 장치의 사시도이다.
도 2는 풋 라이팅 장치를 병합하는 벽 리셉터클의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풋 라이팅 장치의 사시도이다.
도 4는 상기 장치의 평면도이다.
도 5는 상기 장치에 이용되는 수평 디플렉터의 부분 단면도이다.
도 6은 상술한 장치의 동작을 설명하는 상술한 장치의 수직 단면도이다.
도 7은 상술한 장치에 이용되는 도광 패널의 상단부의 부분 사시도이다.
도 8은 도광 패널의 상부에 있는 확산기의 기능을 설명하는 개략도이다.
도 9는 도광 패널의 뒷면을 나타내는 사시도이다.
도 10은 도광 패널에서 진행하는 광선의 경로를 나타내는 개략도이다.
도 11은 상술한 장치의 수정예를 나타내는 수직 단면도이다.
도 12는 상술한 장치의 다른 수정예에 따른 유사한 도광 패널의 부분 사시도이다.
도 13의 A 및 B는 각각 상술한 장치의 또 다른 수정예에 따른 유사한 가이드 패널의 단면도이다.
도 14 및 도 15는 각각 도광 패널의 또 다른 수정예를 나타내는 사시도이다.
도 16은 수평 디플렉터의 광 편향을 나타내는 개략도이다.
도 17은 수평 디플렉터의 부분 평면도이다.
도 18은 수평 디플렉터의 수정예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 19는 상술한 수정예의 광 편향을 나타내는 개략도이다.
도 20 및 도 21은 각각 상술한 장치의 성능을 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요부호의 설명*
20: 도광 패널 24: 확산기
25: 베벨링된 에지 30: 수평홈
31: 상부 경사면 32: 하부 경사면
40: LED 모듈 50: 후방 확산 반사기
60: 수평 디플렉터
일본국 특허공보 제2002-313134호
본 발명은 룸 또는 빌딩의 벽 상에 설치되기에 적합한 LED 풋(foot) 라이팅 장치에 관한 것이다.
일본국 특허공보 제2002-313134호는 벽에 인접한 마루에 조명 스폿을 제공하기 위한 광원으로서 발광 다이오드(LED)를 이용하는 LED 풋 라이팅 장치를 개시하고 있다. 상기 장치는 벽에 장착되고 프레넬 렌즈와 함께 LED를 내부에 수납하기에 적합한 케이스를 포함한다. 프레넬 렌즈는 LED의 광선을 전방 및 아래로 향하게 하기 위해 LED의 전방에 배치된다. 이러한 목적을 위해, 프레넬 렌즈는 렌즈의 하단부에서보다 그 상단부로 향해 더 큰 굴절성을 갖도록 특정하게 구성된다. 이러한 배치는 많은 양의 광선을 아래로 향하게 한다는 의미에서 만족스럽지만, 소량의 광선은 필연적으로 위로 향하거나 굴절된다. 따라서, 마루 상에의 더욱 효율적인 조명 효과를 위해 위로 향한 광선을 최소화시키는 LED 풋 라이팅 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
상술한 문제점을 감안하여, 본 발명은 마루 상에 조명 스폿을 제공하면서도 사람의 눈에 띄는 직광을 최소화할 수 있는 개량된 LED 풋 라이팅 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 LED 풋 라이팅 장치는 룸 또는 빌딩의 벽면에 설치되는 케이스, 광선을 발생시키는 LED, 및 도광 패널을 포함한다. 도광 패널은 상기 LED와 함께 상기 케이스 상에 장착되어 있고, 전면, 상기 전면에 대체로 평행한 뒷면, 및 측면을 구비한다. 상기 LED는 상기 광선을 LED로부터 상기 도광 패널 내로 향하게 하기 위해 상기 측면의 한쪽 단부에 인접하여 배치되어, 상기 도광 패널 내에 도입된 상기 광선이 내부 전반사에 의해 상기 측면의 반대쪽 단부로 향하도록 상기 도광 패널의 임계각보다 큰 각도로 상기 전면에 입사한다. 상기 도광 패널은, 내부 전반사에 의해 상기 도광 패널 내에서 진행하는 상기 광선을 상기 전면에서 상기 내부 전반사를 붕괴시키는 편향된 방향으로 반사시키는 디플렉터를 구비하도록 형성되어, 상기 디플렉터에서 반사된 상기 광선을 상기 전면을 통과시키고 상기 전면의 전방 및 아래로 향하게 한다. 따라서, 상기 도광 패널 내에서 내부 전반사되는 광선은 상기 전면을 통해 아래로 향하도록 상기 내부 전반사를 붕괴시키는 방향으로 선택적으로 편향될 수 있어, 상기 전면을 통해 위로 향하는 광선의 양을 최소화시키는 부수적인 효과를 얻는다. 또한, 상기 도광 패널을 이용하면, LED는 도광 패널의 측면에 인접하여 배치될 수 있고, 이것은 LED가 렌즈에 대해 이격되어 렌즈의 후방에 배치되는 종래 기술의 장치와는 대조적으로 장치의 두께를 감소시키는 데에 기여한다. 이러한 점에서, LED는 상기 도광 패널의 두께 내에 배치되어 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 LED는 상기 도광 패널의 상단부에 인접하여 배치되어 있어, 상기 광선을 상기 도광 패널 내에서 아래로 향하게 하기 위해 상기 광선을 상기 상단부를 통해 상기 도광 패널 내로 도입한다. 상기 디플렉터는 상기 도광 패널의 높이를 따라 이격되어 상기 도광 패널의 상기 뒷면에 형성된 복수개의 수평홈에 의해 형성된다. 각각의 수평홈은 상부 경사면과 하부 경사면을 가진 대체로 V자 모양의 수직 단면을 갖도록 형성되어 있다. 상기 상부 경사면은, 상기 임계각(θcrt)과 제1 경사각(α)의 합보다 큰 각도로 상기 전면에 입사하며 상기 전면으로부터 반사된 상기 광선이 상기 상부 경사면에서 내부 전반사되도록, 상기 전면에 대해 평행한 수직 패널에 대해 상기 제1 경사각(α)으로 경사져 있다. 상 기 제1 경사각(α)은 바람직하게는 20o 내지 30o의 범위에 있다.
상기 장치는 상기 상부 경사면을 통해 외부로 통과하는 누광되는 광선을 확산시켜 상기 도광 패널로 향해 반사시키기 위해 상기 도광 패널의 상기 뒷면에 대해 반대쪽에 배치되어 있는 후방 확산 반사기를 포함할 수 있다. 상기 누광되는 광선은 상기 임계각보다 작은 각도로 상기 상부 경사면에 입사하는 광선이다. 후방 확산 반사기에 의해, 누광되는 광선은 강한 광선이 도광 패널을 통해 전면의 위로 되돌려 반사되는 것을 피하기 위해 후방 확산 반사기에서 약하게 될 수 있다.
또한, 상기 전면의 상단부에 베벨링된 에지가 형성될 수 있고, 상기 베벨링된 에지는, 상기 베벨링된 에지에서 반사된 상기 광선이 상기 임계각보다 큰 각도로 상기 상부 경사면에 입사하도록, 상기 수직 평면에 대해 경사져 있다. 베벨링된 에지가 없으면, LED로부터의 광선은 다른 부분에서보다 작은 각도로 도광 패널의 상부 전방 단부에 입사하여, 광선은 반사되고 그에 대응하여 임계각보다 작은 각도로 하나 이상의 수평홈의 상부 경사면에 입사하여, 상부 경사된 에지에서 내부 전반사되지 못하여 도광 패널을 통해 누광된다. 따라서, 상술한 배열은 광선이 패널의 뒷면을 통해 누광되는 것을 감소시키고 따라서 조명 효율을 향상시키는 이점을 갖는다.
바람직한 실시예에서, 상기 수평홈은 도광 패널의 높이에 걸쳐 광선을 균일하게 아래로 향하게 하기 위해 상기 도광 패널의 하단부로 향해 작게 되는 가변 피치에 의해 수직으로 이격되어 있다.
또한, 상기 하부 경사면은, 도광 패널의 전면으로부터 광선을 효율적으로 아래로 향하게 하기 위해, 35o 내지 45o 또는 60o 내지 70o의 제2각(β)으로 상기 수직 평면에 대해 경사져 있다.
상기 도광 패널의 상기 측면에는, 상기 LED로부터 상기 광선을 수광하는 부분에, 조명 스폿을 측방향으로 확대시키는 목적을 위해 상기 광선을 상기 도광 패널 내로 측방향으로 또한 아래로 확산시키는 확산기가 형성될 수 있다.
상기 도광 패널은 적어도 2개의 컬럼의 상기 수평홈을 갖도록 설계될 수 있다. 이 경우에, 수평홈을 가진 상기 컬럼 중 하나는 균일한 조명 스폿을 제공하기 위해 인접한 상기 컬럼의 상기 수평홈에 대해 수직으로 엇갈린다.
또한, 상기 장치는 상기 전면을 덮는 수평 디플렉터를 더 포함할 수 있다. 수평 디플렉터는 조명 스폿을 측방향으로 확대시키는 목적을 위해 상기 전면을 통해 나오는 상기 광선을 수평으로 편향시키도록 구성된다.
상기 수평 디플렉터는 바람직하게는 정점에서 만나는 좌측 경사면과 우측 경사면을 가진 대체로 V자 모양의 수평 단면을 각각 포함하는 복수개의 수직으로 연장되는 부재를 구비하는 패널의 형태로 되어 있다. 상기 경사면 각각은 상기 도광 패널의 상기 전면으로부터 나오는 상기 광선을 측방향으로 외부로 편향시킨다. 상기 정점의 각도는 도광 패널의 전면으로부터 아래로 향한 광선의 측방향으로 균일한 분포를 위해 120o 내지 140o의 범위에 있다. 상기 부재는 각각 홈 또는 돌출부에 의해 형성될 수 있다.
상기 부재는 인접한 상기 부재들 사이에 평면을 남기도록 소정 피치로 수평으로 이격될 수 있다. 상기 평판은 각각 상기 전면에 대해 평행하며 상기 피치의 0.5 내지 0.6배인 폭(W)에 걸쳐 수평으로 연장되어 있는데, 이것은 광선의 균일한 측방향 분포를 제공하는 이점을 가진다.
또한, 상기 부재는 인접한 상기 부재들 사이에 평면을 남기도록 소정 피치로 수평으로 이격될 수 있다. 상기 부재는 각각 그 정점에서 상기 피의 0.1 내지 0.2배인 곡률 반경을 갖도록 둥근데, 이것 역시 광선의 균일한 측방향 분포를 제공하는 이점을 가진다.
도광 패널을 케이스에 조립하는데 필요한 부품을 은닉하기 위해, 상기 수평 디플렉터에는 그 측면에 상기 측면을 반투명 또는 불투명하게 하는 확산기 림이 형성될 수 있다.
본 발명의 이러한 이점 및 다른 이점은 첨부된 도면과 관련하여 다음의 바람직한 실시예의 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.
도 1을 참조하면, 벽 리셉터클(100)이 도시되었는데, 벽 리셉터클(100)은, 벽면에 인접한 마루에 조명된 스폿(S)을 제공하기 위해, 룸 또는 빌딩의 벽(W)에 장착되고, 본 발명의 LED 풋 라이팅 장치(L)를 병합하도록 특별히 구성된다. 도 2에 도시되듯이, 리셉터클(100)은 프레임(120)과 전면판(130)을 가진 케이스(100)를 포함한다. 케이스(100)는, 뒤에 설명되듯이, 인간 검출용 센서(112)를 장착시키는 인쇄회로 기판(110), 및 LED 모듈(40)의 어레이를 지지하는 지지부(114)를 수납한다. LED는 도광 패널(20)과 협동하여 풋 라이팅 장치를 구성한다. 도광 패널(20) 은, 디플렉터판(60)과 함께 조립되고, 케이스(100)의 전방 단부에 고정된 프레임(120)의 중앙 개구(123)에 장착된다. 프레임(120)에는 센서(112)가 돌출하는 센서 윈도우(122)와, 전기 아웃렛 모듈(40)이 노출되는 하부 개구(124)가 형성된다. 전면판(130)은 프레임(120) 상에 장착되어 디플렉터판(60)과 센서(112)를 노출시키는 동안에 프레임(120)을 뒤에 은닉시킨다.
이제 도 3 내지 도 5를 참조하면, 바람직한 실시예에 따른 풋 라이팅 장치가 설명된다. 도광 패널(20)은 투명 플라스틱, 예를 들면 굴절율 1.5를 가진 아클릴 수지로 제조되고, 전면(21), 뒷면(22), 및 상면을 포함하는 측면을 가진 대체로 평평한 사각형판 모양으로 형성된다. 도 6에 도시되듯이, 각각의 LED 모듈(40)은 하부 개방 쉘(41)의 폐쇄 상부에 고정되고 쉘 (41)의 하부에 발광 영역을 형성하는 투명 수지 재료(44)로 봉해지는 LED의 알몸 칩(42)을 포함한다. 단순히 LED라고 지칭될 수 있는 LED 모듈(40)은, 도입된 광선이 기본적으로 도광 패널(20) 내에서 아래로 진행하기 위해 전면 및 뒷면에서 내부 전반사되도록, 광선을 도광 패널(20) 내로 아래로 향하게 하기 위해 도광 패널(20)의 상면에 인접하여 배치된다. 즉, 임계각(θcrt)보다 큰 각도(θi)로 도광 패널의 전면 및 뒷면에 입사하는 광선은 내부 전반사되어 도광 패널(20)의 외부로 향하지 않고 도광 패널 내에서 아래로 가이드된다. 본 실시예에서, 임계각은 아크릴 수지에 의해 약 42o로 결정된다. 도 7에 도시되듯이, 도광 패널(20)의 상면에는, LED 모듈(40)에 인접한 부분에, 도 8에 도시되듯이 광선을 도광 패널(20) 내로 측방향으로 또한 아래로 확산시키기 위한 복수개의 홈으로 구성된 확산기(24)가 형성된다.
도광 패널(20)에는, 도 9에 도시되듯이, 그 뒷면(22)에 복수개의 수직으로 이격된 수평홈(30)으로 구성된 디플렉터가 형성된다. 수평홈(30)은 편향된 광선이 임계각(θcrt)보다 작은 각도(θi)로 전면(21)에 입사하여 내부 전반사를 붕괴시켜 마루에 조명된 스폿(S)을 제공하기 위해 도 6 및 도 10에 나타내듯이 도광 패널의 전면(21)의 아래로 또한 외부로 향하는 방향으로 광선을 편향시키도록 구성된다. 각각의 홈(30)은 도 10에 나타내듯이 각각 제1각(α)과 제2각(β)으로 수직 평면에 대해 경사진 상부 경사면(31)과 하부 경사면(32)을 갖도록 대체로 V자 모양의 단면으로 되어 있다. 상부 경사면(31)은 전면(21)을 통해 광선을 외부로 아래로 편향시키는 작용을 한다. 즉, 각도(θi)로 상면에 입사하고 상면(21)으로부터 반사되는 광선은 각도(θi-α)로 상부 경사면(31)에 입사한다. (θi-α)가 임계각보다 큰 때에, 상부 경사면(31)은 도 10에 나타내듯이 내부 전반사시켜 각도(γ)로 전면(21)을 향해 광선을 편향시킨다. 전면으로부터 아래로 방사되는 광선을 제공하는 최적 성능을 위해, 상부 경사면의 제1각(α)는 20o 내지 30o로 되도록 선택되지만, 본 발명은 그 각도에 제한되지 않는다.
또한, 도 6과 도 10에서 선(L1, L2)로 표시되듯이, 상부 경사면(31)에서 반사되지 않고 굴절되어 누광되는 광선이 있다. 누광되는 광선은, LED 모듈(40)로부터 직접 진행하여 임계각보다 작은 각도로 상부 경사면(31)에 입사하는 광선이거나, 임계각(θcrt)보다 크지만 임계각(θcrt)과 상기 제1 경사각(θcrt<θi
Figure 112006091597315-pat00001
θcrt+α)의 합보다 크지 않은 각도(θi)로 전면에 초기에 입사하고 그로부터 반사되어 임계각(θcrt)보다 작은 각도로 상부 경사면(31)에 입사하는 광선일 수 있다. 그러한 누광되는 광선이 전면을 통해 위로 투영되는 방향으로 도광 패널(20)로 되돌려 강하게 반사되는 것을 피하기 위해, 후방 확산 반사기(50)가 도광 패널(20) 뒤에 제공된다. 후방 확산 반사기(50)에 의해, 누수되는 광선은 전면으로부터 위로 향한 강한 광선이 발생하는 것을 피하기 위해 반사되면서 확산 또는 약화된다.
또한, 도 10에서 선(L3)로 표시되듯이, 상부 경사면(31)에서 반사되어 도광 패널(20)에 재입사하여 하부 경사면(32)을 통해 재굴절되어 인접 수평홈(30)으로 향하여져 전의 홈(30)의 상부 경사면에서보다 큰 각도로 상부 경사면에 입사하는 광선이 있다. 하부 경사면(32)의 제2각(β)는, 광선을 전면을 통해 아래로 향하게 하고 또한 상술한 반사된 누광되는 광선을 전면(21)을 통해 원활하게 방향 설정하기 위해 상술한 재입사된 광선이 상기 후속 상부 경사면(31)에서 내부 전반사될 수 있게 하는 목적을 위해, 35o 내지 45o 또는 60o 내지 70o가 되도록 선택된다. 도 20의 그래프로부터 알 수 있듯이, 상대적으로 큰 조명은 20o 내지 30o의 제1각(α)을 가진 홈(30)에 대해 제2각(β)이 35o 내지 45o 또는 60o 내지 70o일 때 얻어진다. 수직 홈(30) 사이에 평면(34)이 형성되는데, 임계각보다 큰 입사각을 가진 입사 광선은 홈(30)의 상부 경사면에 입사할 때까지 패널 내에서 아래로 향하도록 평면(34)에서 내부 전반사된다. 바람직하게는, 수평홈(40)은 0.3mm의 피치로 수직으로 이격된다. 도광 패널(20)의 하부면은 광선이 전면을 통해 위로 반사되는 것을 피 하기 위해 베벨링된다.
도 11에 나타내듯이, 수평홈(40)은 도광 패널(20)의 높이에 걸쳐 아래로 향한 광선을 더욱 균일하게 분배하기 위해 도광 패널의 바닥으로 향해 작게 되는 가변 피치에 의해 수직으로 이격될 수 있다. 또한 도 11에 나타내듯이, 전면(21)에는 그 상단부에 베벨링된 에지(25)를 갖는데, 베벨링된 에지(25)는 상기 베벨링된 에지에서 반사된 광선이 임계각보다 큰 각도로 상부 경사면에 입사하는 각도로 수직 평면에 대해 경사진다. 이러한 배열에 의해, LED 모듈(40)로부터의 광선은 베벨링된 에지(25)가 없을 때보다 큰 각도로 도광 패널(20)의 상부 전방 단부에 입사할 수 있다. 따라서, 베벨링된 에지(25)에서 반사된 광선은 상부 경사면(31)을 통해 굴절되지 않고 전면을 통해 아래로 향하도록 상부 경사면(31)에서 반사되도록 임계각보다 큰 각도로 하나 이상의 수평홈(30)의 상부 경사면(31)에 입사할 수 있다. 또한 도 12에 나타내듯이, 수평홈(30)은 상부 경사면(31)과 하부 경사면(32) 사이의 연결부에서 수직면(33)을 가진 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 도 13의 A와 B에 나타내듯이, 수평홈(30)은 반원형 단면 또는 다소 둥근 삼각형 단면을 갖도록 형성될 수도 있다.
도광 패널(20)은 도 14에 나타내듯이 수평홈(30)의 복수개의 컬럼을 갖도록 형성될 수 있다. 도광 패널(20)은 도 15에 나타내듯이 수평홈(30)의 엇갈린 배열을 주도록 더욱 수정되는데, 도 15에서, 한 컬럼 내의 수평홈은 인접 컬럼 내의 수평홈에 대해 수직으로 엇갈린다.
도 3을 다시 참조하면, 디플렉터 판(60)은 조명 스폿을 넓히기 위해 도광 패 널(20)로부터 나오는 광선을 측방향으로 편향시키는 목적을 위해 도광 패널(20)에 평행하게 도광 패널(20)의 전면(21)을 덮도록 배치된다. 디플렉터(60)는 투명 수지, 예를 들면 아크릴 수지로 제조되고, 평행한 전면 및 뒷면을 가진 사각형 구조로 형성된다. 우측 경사면과 좌측 경사면을 가진 대체로 V자 모양의 단면을 가진 복수개의 수직홈(62)이 판(60)의 뒷면에 형성된다. 경사면은 도 16에 나타내듯이 광선을 측방향으로 편향시키는 작용을 한다. 수직홈(62)은, 도 21에 나타내듯이 원활한 조명을 유지하면서, 도 16에 나타내듯이 최적 측방향 편향을 위해 120o 내지 140o에 있도록 선택된 정점(vertex)각(θH)을 갖도록 구성된다. 또한, 수직홈(62)은 인접 홈 사이에 평면(66)을 남기도록 서로 이격된다. 평면(66)은 도광 패널(20)의 전면과 판(60)의 전면에 대해 평행하여 광선을 그것들에 대해 직선으로 통과시킨다. 광선의 균일한 측방향 분포를 제공하기 위해, 평면은 도 17에 나타내듯이 수직홈이 수평으로 이격되는 피치(P)의 0.5 내지 0.6배인 폭(W)을 가지는 것이 바람직하다. 이 경우에, 피치(P)는 0.1mm가 되도록 선택되고, 폭(W)은 0.05 내지 0.06mm 사이에 있도록 선택된다. 또한, 도 18과 도 19에 나타내듯이, 수직홈(62)은 광선을 더욱 균일하게 측방향으로 분포시키기 위해 피치(P)의 0.1 내지 0.2배인 곡률 반경을 갖도록 정점에서 둥글게 될 수 있다.
이와 관련하여, 수직홈(62)의 정점각(θH), 곡률 반경(R), 및 피치(P), 및 평면(66)의 폭(W)에 대해 상술한 선택된 값이 바람직하지만, 이들 값들은 풋 라이팅 장치가 이용되는 특정 상태 또는 환경에 따라 적절히 선택될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 사항에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 수직홈(62)이 형성되는 대신에, 디플렉터 판(60)이 대응하는 모양의 돌출부를 가진 뒷면에 형성될 수 있다. 또한, 도면은 본 발명의 요지를 용이하게 이해하기 위해서 제공된 것이지, 홈이 매우 정교하고 도면에 재생하기에 쉽지 않기 때문에 도광 패널에 비해 홈(30, 62)의 실제 크기를 반영하지 않는 것에 유의하여야 한다.
도 3에 도시되듯이, 확산기 판(60)에는 전방 주위 영역에 확산기 림(68)이 형성되는데, 확산기 림(68)은 입사광을 확산하도록 마감되어, 도광 패널(20)을 케이스(10)에 조립하는 데에 필요한 부품을 뒤에 은닉하도록 주위를 반투명 또는 불투명하게 한다.
본 발명의 LED 풋 라이팅 장치에 의하면, 마루 상에 조명 스폿을 제공하면서도 사람의 눈에 띄는 직광을 최소화할 수 있다.

Claims (17)

  1. 룸 또는 빌딩의 벽면에 설치되는 케이스(100),
    광선을 발생시키는 LED(40), 및
    전면, 상기 전면에 대체로 평행한 뒷면, 및 측면을 구비하고, 상기 LED와 함께 상기 케이스 상에 장착되어 있는 도광 패널(20)
    을 포함하며,
    상기 LED는 상기 도광 패널의 상면에 인접하게 배치되어, 상기 LED로부터 발생되는 상기 광선이 상기 도광 패널 내에서 아래로 안내되도록 상기 상면을 통해 상기 도광 패널 내로 도입되고,
    상기 도광 패널 내에 도입된 상기 광선은 내부 전반사에 의해 하면으로 향하도록 상기 도광 패널의 임계각보다 큰 각도로 상기 전면에 입사되고,
    상기 도광 패널은, 상기 도광 패널의 높이를 따라 이격되어 상기 도광 패널의 상기 뒷면에 형성된 복수개의 수평홈(30)을 포함하는 디플렉터를 포함하며,
    각각의 상기 수평홈은 상부 경사면(31)과 하부 경사면(32)을 가진 대체로 V자 모양의 수직 단면을 갖도록 형성되어 있고,
    상기 상부 경사면은, 상기 전면에 대해 평행한 수직 패널에 대해 20o 내지 30o의 범위의 제1 경사각(α)으로 경사져 있어, 상기 임계각(θcrt)과 제1 경사각(α)의 합보다 큰 각도로 상기 전면에 입사되어 상기 전면으로부터 반사되는 상기 광선이 상기 상부 경사면에서 내부 전반사되는 것을 특징으로 하는 LED 풋(foot) 라이팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED는 상기 도광 패널의 두께 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 경사면을 통해 외부로 통과하는 누광되는 광선을 확산시켜 상기 도광 패널로 향해 반사시키기 위해 상기 도광 패널의 상기 뒷면에 대해 반대쪽에 배치되어 있는 후방 확산 반사기(50)를 더 포함하고,
    상기 누광되는 광선은 상기 임계각보다 작은 각도로 상기 상부 경사면에 입사하는 광선인 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전면(21)의 상단부에 베벨링된 에지(25)가 형성되어 있고, 상기 베벨링된 에지(25)는, 상기 베벨링된 에지에서 반사된 상기 광선이 상기 임계각보다 큰 각도로 상기 상부 경사면에 입사하도록, 상기 수직 평면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수평홈은 상기 도광 패널의 하단부로 향해 작게 되는 가변 피치(P)에 의해 수직으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하부 경사면(32)은 35o 내지 45o 또는 60o 내지 70o의 제2각(β)으로 상기 수직 평면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도광 패널의 상기 측면에는, 상기 LED로부터 상기 광선을 수광하는 부분에, 상기 광선을 상기 도광 패널 내로 측방향으로 확산시키는 확산기(24)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 도광 패널에는 적어도 2개의 컬럼의 상기 수평홈이 형성되고,
    상기 컬럼 중 하나는 인접한 상기 컬럼의 상기 수평홈에 대해 수직으로 엇갈린 상기 수평홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전면을 덮으며, 상기 전면을 통해 나오는 상기 광선을 수평으로 편향시키는 수평 디플렉터(60)를 더 포함하고,
    상기 LED는 상기 도광 패널의 상단부에 인접하여 배치되어 있어, 상기 광선을 상기 도광 패널 내에서 아래로 향하게 하기 위해 상기 광선을 상기 상단부를 통해 상기 도광 패널 내로 도입하는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수평 디플렉터는 정점에서 만나는 좌측 경사면과 우측 경사면을 가진 대체로 V자 모양의 수평 단면을 각각 포함하는 복수개의 수직으로 연장되는 부재(62)를 구비하는 패널의 형태로 되어 있고,
    상기 경사면 각각은 상기 도광 패널의 상기 전면으로부터 나오는 상기 광선을 측방향으로 외부로 편향시키는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 정점의 각도(θH)는 120o 내지 140o의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 부재(62)는 각각 홈 또는 돌출부의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 부재(62)는 인접한 상기 부재(62)들 사이에 평면(66)을 남기도록 소정 피치로 수평으로 이격되어 있고, 상기 평판은 각각 상기 전면(21)에 대해 평행하며 상기 피치(P)의 0.5 내지 0.6배인 폭(W)에 걸쳐 수평으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 부재는 인접한 상기 부재(62)들 사이에 평면(66)을 남기도록 소정 피치로 수평으로 이격되어 있고, 상기 평판은 각각 상기 전면에 대해 평행하며,
    상기 부재는 각각 그 정점에서 상기 피치(P)의 0.1 내지 0.2배인 곡률 반경을 갖도록 둥근 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 수평 디플렉터에는 그 전방 측면에 상기 측면을 반투명 또는 불투명하게 하는 확산기 림(65)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 풋 라이팅 장치.
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