KR100810149B1 - 발광다이오드를 이용한 투광기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 투광기는 광을 집속 발산시킬 수 있는 렌즈부를 가진 투광부가 마련된 케이스와; 상기 케이스와 결합되어 투광영역을 한정하는 콘부와, 하면에 돌출되며 발광다이오드의 삽입부가 형성된 복수개의 광확산부를 가지는 도광판과; 상기 도광판 하부의 케이스에 설치되며 상기 삽입부와 대응되는 측에 발광다이오드들이 설치되는 기판과; 상기 케이스와 결합되며 복수개의 핀을 가진 방열판;을 구비한다.
투광기, 발광다이오드, 도광판, 렌즈.

Description

발광다이오드를 이용한 투광기{search light using LED}
도 1은 본 발명에 따른 발광다이오드를 이용한 투광기의 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 투광광기의 단면도,
도 3은 도광판의 광확산부를 발췌하여 도시한 일부절제 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 발광다이오드를 이용한 투광기의 다른 실시예를 도시한 단면도.
본 발명은 투광기에 관한 것으로, 더 상세하게는 발광다이오드로부터 방출되는 광을 확산 및 집속시킬 수 있는 발광다이오드를 이용한 투광기에 관한 것이다.
통상적으로 투광기는 옥내, 외의 상대적으로 넓은 장소에 원하는 밝기의 빛을 조사할 수 있는 조명장치로서 건축 구조물, 기념 구조물, 각종 경기장 등을 조명할 수 있도록 이들의 외곽에 설치된다.
이러한 투광기는 상대적으로 고휘도의 광을 조사할 수 있는 구조를 가지고 있으므로 고가이며 구조가 상대적으로 복잡하여 작은 기념구조물이나 경관조명 등 에 적용하기 부적절하다.
이러한 점을 고려하여 상대적으로 작은 구조물, 경관조명, 간판 등에 적용하기 용이하도록 발광다이오드를 이용한 투광기가 제안되었다. 이러한 투광기는 고휘도의 발광다이오드들을 이용하게 되므로 발광다이오드들과 이들 사이의 휘도 차이가 발생되어 균일한 조도 즉, 각 발광다이오드로부터 발생된 광들의 하나의 광이 조사된 것과 같은 효과를 기대하기 어렵다.
이러한 점을 감안하여 대한 민국 특허 공개 제 2006-00217789호, 특허 공개 제 2005-0002714호에는 광분할 투광판을 이용한 조명장치가 개시되어 있다.
개시된 광분할 투광판을 이용한 조명장치는 내벽과 외벽에 오목렌즈를 형성하고 이들의 사이에 투명재질이 충진된 판상의 투광커버와, 조명램프가 격자로 배열 설치되고, 반사갓이에 보조 반사하여 판광원이 된 조명기구와, 조명램프의 색변환을 제어하기 위한 마이콤을 구비한다.
등록 실용신안 제 0322123호에는 다목적 엘이디 램프 투광기가 개시되어 있다. 개시된 투광기는 고휘도 적, 청, 황 백색 각각의 5500mcd - 6500mcd 엘이디 램프를 횡 3열로 배열한 구조를 가진다.
실용신안 등록 0393988호에는 방열효과를 개선한 투광기가 개시되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 투광기는 복수개의 발광다이오드들을 이용하게 되므로 각각의 발광다이오드들로부터 조사되는 광의 코어부가 분산되므로 균일한 조도의 광을 조사할 수 없다. 또한 상기 투광기의 램프로 이용되는 발광다이오드가 고휘도 용인 경우 많은 열이 발생되는데, 이를 충분히 냉각시키기 못할 경우 상기 발광다이오드가 열화되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수개의 발광다이오드로부터 조사되는 광의 조도를 균일하게 할 수 있으며, 적, 녹, 청색 발광다이오드들에 의한 칼라 광의 구현시 화이트 밸런스 특성을 향상시킬 수 있는 발광다이오드를 이용한 투광기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 방열특성과 반사효율을 높일 수 있으며, 구조를 단순화하여 생산성의 향상을 도모 할 수 있는 발광다이오드를 이용한 투광기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 발광다이오드를 이용한 투광기는
광을 집속 발산시킬 수 있는 렌즈부을 가진 투광부을 구비한 케이스와,
상기 케이스와 결합되어 투광영역을 한정하며 하면에 돌출되어 발광다이오드 삽입부가 형성된 복수개의 광확산부를 가지는 도광판과,
상기 도광판의 하부의 케이스에 설치되며 상기 광확산부의 삽입부와 대응되는 측에 발광다이오드들이 설치되는 기판과,
상기 케이스와 결합되며 복수개의 핀을 가진 방열판을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 도광판의 광확산부의 외주면과 하면에는 반사막이 형성되고, 상기 도광판의 상면에는 중앙부로부터 점차 멀어지는 방향으로 폐곡선을 이루는 복수개의 요철이 형성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 투광기는 발광다이오드들을 이용하여 광의 화이트 밸런스를 향상시킬 수 있는 것으로, 그 일 실시예를 도 1, 도 2 및 도 3에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 발광다이오드를 이용한 투광기(10)는 베이스 부재(11)와, 상기 베이스 부재(11)와 힌지 연결부(12)에 의해 회동가능하게 설치도는 케이스(20)를 구비한다. 그리고 상기 케이스(20)에는 발광다이오드(100)로부터 발생된 광을 도광 및 확산시키는 도광판(30)과, 상기 도광판(30)의 하면측에 위치되며 소정의 패턴으로 발광다이오드(100)들이 배열되는 기판(40)과, 상기 케이스(20)와 결합되어 상기 발광다이오드(100)로부터 발생되는 열을 방출하기 위한 방열판(50)을 더 구비한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 발광다이오드를 이용한 투광기를 구성요소 별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 베이스부재(11)와 케이스(20)를 연결하는 힌지 연결부(12)는 상기 베이스부재(11)와 상기 케이스(20)의 측면으로부터 연장되는 제1,2브라켓(12a)(12b)과 이들을 연결하는 힌지핀(12c)을 구비한다. 상기 제1,2브라켓(12a)(12b)중의 적어도 일측의 브라켓은 상호 소정간격 이격되는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 상기 힌지 연결부(12)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 상기 베이스부재(11)에 대해 상기 케이스(20)를 회동시킬 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.
상기 케이스(20)는 투광기의 본체를 이루는 것으로 광을 집속 및 발산시킬 수 있는 렌즈부(21)를 가지는 투광부(25)를 구비하며, 상기 투광부(25)의 가장자리에는 상기 투광부(25)로부터 후방으로 연장되는 스커트부(26)를 구비한다. 상기 렌즈부를 가지는 투광부(25) 및 스커트부(26)는 일체로 사출성형되어 형성될 수 있다. 상기 렌즈부(21)는 빛을 확산시키기 위한 복수개의 오목렌즈 또는 집속렌즈로 이루어지거나 단일의 오목렌즈 또는 볼록렌즈로 이루어질 수 있다. 상기 렌즈부(21)는 이에 한정되지 않고, 조명의 조건에 따라 음의 파워를 갖는 렌즈와 양의 파워를 갖는 개별렌즈로 이루어지거나 이들의 렌즈가 조합되어 이루어질 수 있다.
그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 투광부(25)에는 상기 렌즈부(21)와는 별도로 광을 산란시키기 위한 스크레치, 산란돌기, 광을 집속사기 위한 집속돌기들이 형성될 수 있다.
상기 도광판(30)은 케이스(20)의 내부에 설치되어 투광부(25)를 구획하는 것것으로, 투광부(25)의 가장자리에 그 단부가 결합되는 콘부(31)와, 콘부(31)와 연결되며 상기 투광부(25)와 대응되는 평판부(32)와, 상기 평판부(32)의 배면에 이로부터 연장되며 상기 발광다이오드(100)의 삽입부(33)가 형성된 광확산부(34)를 구비한다. 상기 광확산부(34)는 절두 원추형의 형상으로 형성된다.
한편, 상기 광확산부(34)와 평판부 및 콘부(31)의 배면에는 광을 전면으로 반사시키기 위한 반사막(45)을 더 구비한다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 상 기 평판부(32)의 내면 또는 광확산부(34)와 대응되는 내면에는 광을 확산시키기 위한 요철부(36)가 형성될 수 있는데, 이 요철부(36)는 폐곡선을 이루는 구루브 또는 돌기가 중첩되지 않도록 함이 바람직하다.
상기 기판(40)은 발광다이오드(100)들이 소정의 패턴으로 설치되는 것으로, 적, 청, 녹색의 발광다이오드(100)들이 인라인 또는 삼각형의 형상으로 배열되고, 상기 기판(40)에는 도면에는 도시되어 있지 않으나 각 발광다이오드(100)에 전원을 공급하기 위한 시그널 패턴이 형성된다. 여기에서 상기 각 발광다이오드(100)들은 상기 광확산부(34)의 삽입부(33)에 삽입될 수 있도록 돌출된다. 그리고 상기 발광다이오드(100)들을 구동시키기 위한 구동부(60)는 상기 발광다이오드(100)들로부터 발생되는 열에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여 베이스(11)에 설치된다.
상기 방열판(50)은 기판(40)에 설치된 발광다이오드로부터 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 것으로, 기판(40)과 밀착되는 본체(51)와, 본체(51)로부터 외측으로 연장되는 복수개의 방열핀(52)을 구비한다. 상기 방열핀(52)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 발광다이오드(100)로부터 발생된 열을 외부로 방출할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. 여기에서 상기 방열핀은 수직 방향으로 설치되어 상승하는 공기가 원활하게 유동 될 수 있도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 도광판(30)과 투광부(25)의 사이에는 도 4에 도시된 바와 같이 발광다이오드로부터 조사되는 광을 확산시키기 위한 확산판(71)이 더 구비될 수 있으며, 상기 방열판(50)에는 공기를 유동시키기 위한 송풍팬(72)을 설치함이 바람직하다. 그리고 상기 케이스(20)의 내부에는 별도의 온도감지센서(73)가 설치되어 케이스(20) 내부의 온도가 설정된 온도 이상이 되면 구동부(60)의 전원을 차단 함이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 투광기는 상기 베이스 부재(11)을조명하고자 하는 건축 구조물 또는 조형물 등의 주위에 고정한다. 이 상태에서 발광다이오드를 발광시켜 상기 건축구조물 또는 조형물 등에 조명하게 된다.
이 과정에서 각 발광다이오드(100)로부터 조사된 광은 도광판(30)의 광확산부(34)와 평판부(32)를 통과하게 되는데, 이 과정에서 상기 평판부(32)의 상면에는 요철이 형성되어 있으므로 광이 확산되어 코어 부위에서 상대적으로 휘도가 높아지는 것을 방지할 수 있게 된다. 그리고 이와 같이 확산된 광은 케이스(20)와 일체로 형성된 투광부(25)의 렌즈를 통과하면서 집속되거나 발산된다.
여기에서 상기 도광판(30)와 투광부(25)의 사이에 확산판이 설치된 경우 상기 도광판(30)을 통하여 조사되는 광을 확산시킬 수 있으므로 상기 발광다이오드 설치부위의 휘도가 상대적으로 높아지는 것을 방지할 수 있다.
이 과정에서 상기 각 발광다이오드(100)들로부터 조사되는 광은 상호 믹싱되어 칼라 화상의 구현에 따른 화이트 밸런스 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 상기 투광기의 배면에는 발광다이오드가 열화되는 것을 방지하기 위한 방열판(50)이 기판(40)과 밀착되어 있으므로 발광다이오드(100)로부터 발생되는 열에 의해 발광다이오드가 열화되는 것을 방지할 수 있다. 특히 방열판(50)에는 송풍팬(72)이 설치되어 있으므로 발광다이오드(100)의 냉각 효과를 높일 수 있으며, 케이스(20)의 내부에는 온도감지센서(73)가 설치되어 있으므로 설정된 온도 이 상이 되면 구동부의 전원이 차단됨으로써 발광다이오드를 열로부터 보호할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 발광다이오드를 이용한 투광기는 적,청 녹색의 발광다이오드를 이용함으로써 풀 칼라의 구현이 가능하고 복수개의 발광다이오드를 사용함으로서 각 발광다이오드로부터 발생되는 및이 부분적으로 밝게 빛나는 것을 방지할 수 있어 조명부위에 상대적으로 균일한 조도의 광을 조사할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 광을 집속 발산시킬 수 있는 렌즈부를 가진 투광부가 마련된 케이스와;
    상기 케이스와 결합되어 투광영역을 한정하는 콘부와, 하면에 돌출되며 발광다이오드의 삽입부가 형성된 복수개의 광확산부를 가지는 도광판과;
    상기 도광판 하부의 케이스에 설치되며 상기 삽입부와 대응되는 측에 발광다이오드들이 설치되는 기판과;
    상기 케이스와 결합되며 복수개의 핀을 가진 방열판;을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 투광기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 광확산부 외주면과 하면에는 반사막이 형성되고, 상기 도광판의 상면에는 중앙부로부터 점차 멀어지는 방향으로 폐곡선을 이루는 복수개의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 투광기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 투광부와 도광판의 사이에 확산판이 더 구비되고, 상기 케이스의 내부에는 설정된 온도 이상의 온도에서 구동부의 전원을 차단하기 위한 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 투광기.
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