KR100770610B1 - 엘이디 램프 등기구 - Google Patents

엘이디 램프 등기구 Download PDF

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    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명에는 고휘도 LED를 광원으로 사용하는 전력소비가 낮은 LED 램프 등기구와 등기구 설치장치가 개시된다.
본 발명의 LED 램프 등기구의 특징은 케이스, 상기 케이스 전면에 설치되는 LED 보드에 설치된 복수의 LED 램프들과, 상기 LED 램프들을 점등하는 전기회로로 이루어진 LED 램프 등기구에 있어서: 상기 LED 램프는 빛을 발산하는 LED; 상기 LED가 중심에 위치하고, 상기 LED로부터 발산된 빛을 반사시키는 반사경; 상기 반사경으로 반사된 빛을 집광하는 집광렌즈(collimator)를 포함하고, 상기 LED 보드의 외주면에 인접되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈는 상기 외주면으로부터 이격되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈 보다 집광도가 큰 것이다.
LED 램프, 집광도, 비산각, 집광렌즈

Description

엘이디 램프 등기구 {led lamp device}
도 1은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 설치상태도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 개별 LED 램프를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예의 LED 보드에 LED 램프의 배치를 설명하기 위한 평면도이다.
본 발명은 일정 영역에 균일한 빛을 집속시켜 조사하는 LED 램프 등기구에 관한 것이다.
횡단보도에는 횡단보도를 건너는 보행자를 주행하는 차량 운전자가 식별하기 용이하도록 하기 위하여 보행자 보호등이 설치된다. 현재까지 설치되는 보행자 보호등은 지면으로부터 수직으로 설치한 전주에 도로상으로 돌출되는 아암에 설치되 어 지면에 수직으로 조사된다. 또한, 보행자 보호등은 전력소비가 많은 백열등, 형광등이 주로 설치되고 있는 실정이다.
이와 같은 종래의 보행자 보호등을 설치하기 위해서는 전주와 수직으로 아암을 설치하고, 아암에 보행자 보호등을 설치하여야 되기 때문에 아암이 반드시 필요하다. 이와 같은 아암은 도로상으로 연장 설치되기 때문에 설치 시에 교통장애를 유발할 뿐만 아니라 바람에 유동되지 않는 구조로 시공되어야 하기 때문에 설치비용과 유지보수 비용이 많이 들게 된다.
또한, 이와 같은 보행자 보호등은 횡단보도를 보행하는 보행자에 대하여 수직으로 빛을 조사하기 때문에 보행하는 사람이 운전자에게 용이하게 식별되지 않는다.
또한, 이러한 보행자 보호등은 전력소비가 큰 램프 광원을 구비하기 때문에 전력소비가 큰 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 보행자 보호등을 고휘도 LED를 광원으로 사용하는 전력소비가 낮은 LED 램프 등기구를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 광집속력과 균일성을 갖는 LED 램프 등기구를 제공하기 위한 것이다.
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상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 LED 램프 등기구의 특징은 케이스, 상기 케이스 전면에 설치되는 LED 보드에 설치된 복수의 LED 램프들과, 상기 LED 램프들을 점등하는 전기회로로 이루어진 LED 램프 등기구에 있어서: 상기 LED 램프는 빛을 발산하는 LED; 상기 LED가 중심에 위치하고, 상기 LED로부터 발산된 빛을 반사시키는 반사경; 상기 반사경으로 반사된 빛을 집광하는 집광렌즈를 포함하고, 상기 LED 보드의 외주면에 인접되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈는 상기 외주면으로부터 이격되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈 보다 집광도가 큰 것이다.
또한 본 발명에서 상기 외주면에 인접되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈는 상기 집광렌즈의 법선과 상기 집광렌즈로부터 비산되는 광선의 사잇각으로 정의되는 비산각θ가 10도 내지 30도인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 케이스의 외면에는 길이방향으로 요홈이 형성되고, 금속으로 제조되는 것이 바람직하다.
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이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 설치상태도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예의 분해사시도이다.
LED 램프 등기구(1)는 길이방향의 요홈이 형성되는 밑면과 양 측면으로 이루 어진 케이스(2)와, 케이스 전면에 설치되며, 다수의 LED 램프들이 설치된 LED 보드(6)과 LED 보드 전면에 설치되는 보호 유리판(3)으로 이루어지며, 케이스(2)와 LED 보드(6)에 의하여 형성되는 공간에는 전기회로가 설치된다.
또한, 케이스(2)는 케이스 내부의 전기회로에 의하여 발생된 열을 외부로 방출하기 위하여 길이 방향의 요홈을 갖도록 알루미늄 재질로 압출 성형된다.
또한, 전주(10)에는 설치 브라켓트(20)가 밴드(11), (12), (13)에 의하여 설치되고, 케이스(2) 밑면에는 협지구 브라켓트(30)가 설치되며, 협지구 브라켓트(30)에는 케이스의 밑면과 측면들의 요홈에 삽입되는 협지편이 형성된 협지구(36), (37), (38), (39)가 설치된다.
협지구(37), (38), (38), (39)의 협지편과 케이스(2)의 요홈이 맞물려 협지구 브라켓트(30)에 LED 램프 등기구(1)가 설치된다. 또한, 협지구 브라켓트(30)의 배면 상부와 설치 브라켓트(20) 상부는 길이 조절이 가능한 조인트(40)에 의하여 결합되어 있으며, 협지구 브라켓트(30)의 배면 하부와 설치 브라켓트(20)의 하부는 힌지 결합되어 있어 조인트(40)의 길이를 늘이고 줄임으로써 LED 램프 등기구(1)로부터 횡단보도에 조사되는 각도를 변화시킬 수 있다.
케이스(2) 내부에는 전원회로와 점등회로로 이루어진 전기회로(미도시)가 설치되고, LED 램프들이 다수 배치된 LED 보드(6)가 설치되고, LED 보드(6)의 전면에는 보호 유리판(3)이 설치된다.
또한, 케이스(2)의 양 단부에는 실리콘 재질의 완충판(7), (8)이 개재되어 캡(4), (5)이 나사(미도시)에 의하여 결합되어 설치된다.
또한, 협지구 브라켓트(30)는 중심에 4각형상의 관통부를 갖는 4각형상의 판으로 형성되며, 케이스(2)의 길이방향에 대하여 횡방향으로 설치되는 판재(31)와 판재(31)의 양측면 단부로부터 전면으로 수직 절곡되는 결합편(32), (33), (34), (35)이 형성되며, 결합편의 협지구 브라켓트(30)의 배면의 상부에는 조인트 결합편(41), (42)이 간격을 두고 형성되고, 하부에는 힌지 결합편(43)이 형성된다.
조인트(40)는 길이방향으로 장공이 형성된 폐곡선 형상을 이루며, 전단부와 종단부에 길이방향의 나사공이 관통하는 조인트 몸체(44)와, 조인트 결합편(41), (42)의 힌지축이 관통하여 회전가능하게 설치되는 결합부와 결합부로부터 연장형성되어 상기 조인트 몸체(44)의 전단부의 나사공을 통과하는 길이조절부로 형성된 제1 길이조절봉(45)과, 설치브라켓트(20)의 상부에 설치된 두 개의 조인트 결합편(21), (22)에 힌지 결합되어 회전가능하게 설치되는 결합부와 결합부로부터 연장형성되어 상기 조인트 몸체(44)의 종단부의 나사공을 통과하는 길이 조절부로 형성된 제2 길이조절봉(46)으로 이루어진다. 도면에는 도면의 단순화를 위하여 결합시키기 위한 볼트와 너트가 생략되어 있다.
이와 같이 결합된 제 1, 제 2 길이 조절봉(45), (46)을 회전시키게 되면, 조절봉(45), (46)이 조인트 몸체(44) 내에 삽입되는 길이가 가변되게 되어 설치된 보호등 본체(1)의 경사가 변화된다.
따라서 시공이 완료된 후에 원하는 각도로 빛이 조사되지 않는 경우에 재시공하는 불편없이 단순히 조절봉(45), (46)을 회전시켜 삽입길이를 가변시킴으로써 보호등 본체에서 조사되는 빛의 각도를 변화시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 개별 LED 램프를 도시한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일실시예의 LED 보드에 LED 램프의 배치를 설명하기 위한 평면도이다.
LED 램프는 홀더(113)의 내부에 반구형 반사경(112)이 설치되고, 반사경(112)의 중심에 LED 소자(111)가 설치되어 빛을 발산한다. 이때, LED 소자의 빛의 비산각은 60도이다. 이때, 비산각은 LED 소자 표면의 법선(n)으로부터 비산되는 각인 비산각으로 정의된다. LED 소자로부터 발산되는 빛은 60도이므로 좌우 120도의 넓은 범위에 빛이 분산조사되기 때문에 집광렌즈(collimator: 110)를 반사경(112)의 전면에 설치하여 일정한 범위에 빛이 집광되도록 한다. 본 발명에서 사용되는 LED 램프에 사용되는 집광렌즈(110)는 LED 보드의 외곽쪽에 설치되는 LED 램프에는 비산도가 작게 설치하고, 내부쪽에 설치되는 LED 램프에는 비산각이 큰 집광렌즈(110)를 사용한다. 이때 집광렌즈(110)의 비산각은 렌즈의 법선(n)으로부터 빛이 분산되는 각(θ)으로 정의되고, 비산각이 크다는 것은 빛이 분산되기 때문에 집광도가 약하고, 비산각이 작다는 것은 그만큼 빛의 집광도가 높다는 것을 의미한다. 미설명 부호 114는 LED 소자의 전원 공급단자이다.
도 5에 도시된 바와 같이, LED 보드에는 5행 9열로 45 개의 LED 램프가 배열되어 있으며, LED 보드의 중심선인 103으로부터 일정 간격을 유지하며 형성되는 폐곡선을 102, 폐곡선102로부터 외측으로 일정간격을 유지하며 형성되는 폐곡선을 103이라 할 때, 중심선(103)에는 5개의 비산각이 큰 LED 램프가 배치되고, 폐곡선(102)에는 중심선(103)에 배치된 LED 램프 보다 작은 비산각을 갖으며, 폐곡선(101)에 배치되는 LED 램프는 폐곡선(102)에 배치되는 LED 램프들 보다 비산각이 작은 것을 배치한다.
작은 비산각(10도)을 갖는 LED 램프들을 LED 보드 전체에 배치하면 횡단보도에 빛을 집중 시킬 수는 있으나, 횡단보도 상에 빛의 조사되는 광도가 불균일하게 되고, 큰 비산각(50도)을 갖는 LED 램프들을 LED 보드 전체에 배치하면 횡단보도를 포함한 넓은 범위에 대하여 빛을 조사할 수 있으나 빛의 강도가 약해지게 된다.
따라서 외곽선에 배치되는 램프들의 비산각을 작게 하여 외부로 번지는 빛의 영을 줄이고, 내부에 배치되는 램프들의 비산각을 크게 하여 조사되는 빛의 균일성을 높이도록 하여 LED 보드로부터 발산되는 빛을 횡단보도 영역에 집중 조사할 수 있어 빛의 효율을 높일 수 있다.
바람직하게 최외각의 폐곡선(101)에 배치되는 LED 램프의 집광렌즈의 비산각은 10도 내지 30도가 바람직하다. 10도 이하의 제조는 제조원가를 급격히 상승시키며, 30도를 초과하면 집광도가 낮아지게 된다. 또한, 폐곡선(102)에 배치되는 LED 램프의 집광렌즈의 비산각은 30도 내지 40도가 바람직하며, 중심선(103)에 배치되는 LED의 램프의 집광렌즈의 비산각은 40도 내지 50도가 바람직하다.
상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 보행자 보호등을 전주에 수직인 아암에 설치할 필요 없이 직접 전주에 설치함으로써 시공비용과 시공시간을 줄일 수 있다.
또한, 보호등 본체가 요홈의 케이스를 가지고 있으며, 케이스 요홈을 협지하는 협지구를 이용하여 브라켓트가 보호등 본체를 견고하게 지지할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에서 보호등 본체의 각도를 조인트를 이용하여 조정할 수 있어 보호등 본체로부터 조사되는 빛을 정확히 횡단보도에 집중시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서 보호등 본체에서 외곽에 배치되는 LED 램프는 높은 집광도, 즉 비산각이 낮은 램프를 사용하고, 중심에 배치되는 LED 램프는 낮은 집광도, 즉 비산각이 큰 램프를 사용함으로써 횡단보도에 빛을 균일하게 집중 조사할 수 있다.

Claims (8)

  1. 케이스, 상기 케이스 전면에 설치되는 LED 보드에 설치된 복수의 LED 램프들과, 상기 LED 램프들을 점등하는 전기회로로 이루어진 LED 램프 등기구에 있어서:
    상기 LED 램프는
    빛을 발산하는 LED;
    상기 LED가 중심에 위치하고, 상기 LED로부터 발산된 빛을 반사시키는 반사경;
    상기 반사경으로 반사된 빛을 집광하는 집광렌즈를 포함하고,
    상기 LED 보드의 외주면에 인접되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈는 상기 외주면으로부터 이격되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈 보다 집광도가 큰 것을 특징으로 하는 LED 램프 등기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 외주면에 인접되어 설치된 LED 램프들의 집광렌즈는 상기 집광렌즈의 법선과 상기 집광렌즈로부터 비산되는 광선의 사잇각으로 정의되는 비산각θ가 10도 내지 30도인 것을 특징으로 하는 LED 램프 등기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스의 외면에는 길이방향으로 요홈이 형성되고, 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 LED 램프 등기구.
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