KR100902872B1 - Bar-shaped led lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 막대형 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디 조명장치를 구성하는 단위 발광수단을 LED, 반사판, 복합렌즈를 포함하여 구성되도록 한 막대형 엘이디 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bar-shaped LED lighting device, and more particularly, to a bar-shaped LED lighting device configured to include a unit light emitting means constituting the LED lighting device including a LED, a reflector, a composite lens.
본 발명은 전력소모가 적고 경제적이고, 높은 시인성으로 조명효과를 극대화 할 수 있으며, 차량용 보조 전조등, 비상등 등으로 폭 넓게 활용할 수 있는 막대형 엘이디 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bar-shaped LED lighting device that can be widely used as a vehicle auxiliary headlight, emergency light, etc., which can maximize the lighting effect with low power consumption, economical and high visibility.
엘이디(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함), 즉 발광 다이오드는 다수의 캐리어(Carrier)가 전자인 N형 반도체 결정과 다수의 캐리어가 정공인 P형 반도체 결정이 서로 접합된 구조를 가지는 광전변환 반도체 소자로서, PN 접합에 주입된 전자와 정공이 재결합할 때에 발생하는 자연방출 광을 이용한 반도체 발광소자이다.A light emitting diode (LED), ie, a light emitting diode, is a structure in which an N-type semiconductor crystal in which a plurality of carriers are electrons and a P-type semiconductor crystal in which a plurality of carriers are holes are bonded to each other. The branch is a photoelectric conversion semiconductor device, and is a semiconductor light emitting device using spontaneous emission light generated when electrons and holes injected into a PN junction are recombined.
LED는 광전변환 효율이 높기 때문에 소비전력이 5W로 매우 낮아 열발생이 적고, 열 방전에 의한 발광이 아니기 때문에 여열시간이 불필요하여 점등, 소등속도가 빠르다.Because LED has high photoelectric conversion efficiency, power consumption is very low as 5W, so there is little heat generation, and because it is not light emission by heat discharge, no extra heat time is required, so it is turned on and off quickly.
또한, 가스나 필라멘트가 없기 때문에 충격에 강하고 안전하며, 안정적인 직 류 점등방식의 채택으로 전력소모가 적고 반복, 펄스 동작이 가능하고 시신경의 피로를 줄일 수 있으며, 사용수명이 반영구적이면서 경제적으로 뛰어난 장점이 있다.In addition, since there is no gas or filament, it is strong and safe against impact, and it adopts stable direct current lighting method, so it consumes less power, repeats and pulses, can reduce optic nerve fatigue, and it is semi-permanent and economically superior in service life. There is this.
한편, 종래의 차량용 전조등으로는 할로겐 램프, 제논 램프 및 고전압 방전램프(HID)가 있다. 할로겐 램프의 정격 소비전력은 대개 50w로 이는 전력소모가 심하고 열이 많이 발생하므로 조도를 높일 경우 화재의 위험이 있다. 또한, 사용수명도 5,000~6,000시간 정도로 짧아 교체빈도가 높기 때문에 램프 교체로 인해 경제성이 떨어진다.Meanwhile, conventional headlamps for vehicles include halogen lamps, xenon lamps, and high voltage discharge lamps (HIDs). Halogen lamps have a typical power consumption of 50 watts, which consumes a lot of power and generates a lot of heat. In addition, since the service life is short, about 5,000 to 6,000 hours, the replacement frequency is high.
제논 램프는 전구의 내부에 제논 가스를 주입한 것으로 할로겐 램프보다 조금 더 밝은 빛을 얻을 수 있지만 그 효과가 그리 크지 않다.Xenon lamps are made by injecting xenon gas into the bulb, which can give a little brighter light than halogen lamps, but the effect is not so great.
아울러, 고전압 방전 램프는 낮은 전력으로 매우 밝은 조도를 얻을 수 있으나, 이러한 고전압 방전램프는 방전에 의해 점등되므로 점등속도가 느리다.
또한, 점등을 위해 별도의 전압안정장치를 필요로 하므로 가격이 비싸고, 램프의 작동을 위한 보조기구로 인해 소형화하기 곤란한 문제점이 있다.In addition, the high voltage discharge lamp can obtain very bright illuminance with low power, but the high voltage discharge lamp is turned on by the discharge, so the lighting speed is low.
In addition, since a separate voltage stabilization device is required for lighting, the price is expensive, and there is a problem that it is difficult to miniaturize due to an auxiliary device for operating the lamp.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 빛을 발산하는 LED, 상기 LED에서 측면으로 발산하는 광선을 확산시키거나 정면방향으로 모아 반사하는 반사판 및 LED의 정면으로 발산되는 빛을 중앙으로 집광시키고, 반사판에 반사된 평행광선을 굴절없이 조사하는 렌즈를 포함하여 LED에 의한 광선이 보다 먼 위치까지 도달하도록 하는 단위 발광수단이 적용된 막대형 엘이디 조명장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides an LED emitting light, a reflector for diffusing or diffusing light rays emitted from the side to the front and reflecting the light emitted toward the front of the LED toward the center. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bar-shaped LED lighting device to which a unit light emitting means is applied, which includes a lens for condensing and irradiating parallel light reflected on a reflecting plate without refraction to reach a farther position.
본 발명의 상기 목적은 빛을 발산하기 위한 LED; 상기 LED에서 발산된 빛을 반사하는 반사판 및 LED에서 발산된 빛을 확산시키는 렌즈를 포함하여 구성되는 엘이디 조명장치에 있어서,
상기 반사판은 LED에서 발산된 빛을 평행광선으로 반사하면서 빛의 손실 없이 반사될 수 있도록 타원형으로 구성되고, 상기 반사판의 내부에 결합되면서 후방 중앙부에 광원홀과 전면부의 원통홀을 각각 구비하며, 상기 광원홀의 내측에는 볼록렌즈 형태의 볼록부가 형성되어 이 볼록부를 통해 상기 LED에서 발산하는 빛을 평행광선으로 굴절하여 그 전방의 원통홀을 통해 외부로 조사하고, 전면부는 평면의 원판 모양으로 구성되는 렌즈를 포함하는 단위 발광수단이 복수개 배열되어 구성된 막대형 엘이디 조명장치에 의해 달성된다.The object of the present invention is an LED for emitting light; In the LED lighting device comprising a reflector for reflecting the light emitted from the LED and a lens for diffusing the light emitted from the LED,
The reflecting plate is formed in an oval shape so as to reflect the light emitted from the LED in parallel light without loss of light, and is coupled to the inside of the reflecting plate and provided with a light source hole and a cylindrical hole in the front portion, respectively, A convex in the form of a convex lens is formed inside the light source hole, and the light emitted from the LED is refracted by the parallel light through the convex portion and irradiated to the outside through the cylindrical hole in front thereof, and the front portion is a lens having a flat disk shape. It is achieved by a bar-shaped LED lighting device is configured by a plurality of unit light emitting means including a.
본 발명에 따른 막대형 엘이디 조명장치는 조명장치를 구성하는 단위 발광수단이 LED, 반사판, 복합 렌즈를 상호 단계적으로 결합하여 구성되고 이들 단위 발광수단이 복수개로 배열되어 하나의 엘이디 조명장치를 이루게 됨으로서 기존의 독립된 할로겐 또는 백열전구보다 밝고 수명이 긴 조명장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.In the bar-shaped LED lighting device according to the present invention, the unit light emitting means constituting the lighting device is composed by combining the LED, the reflector, the composite lens step by step and a plurality of these unit light emitting means are arranged to form a single LED lighting device There is an advantage to implement a brighter and longer lifespan than conventional independent halogen or incandescent bulbs.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors may properly define the concept of terms in order to explain the invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 막대형 엘이디 조명장치에 적용된 단위 발광수단의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a unit light emitting means applied to the bar-shaped LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디 조명장치에 적용되는 단위 발광수단(250)의 결합구성을 분해 사시도를 통해 보면, 이는 LED(Light Emitter Diode)(110), 반사판(120), 렌즈(220)로 각각 구성됨을 확인할 수 있다.Referring to Figure 1, the exploded perspective view of the coupling configuration of the unit light emitting means 250 applied to the LED lighting apparatus according to the present invention, which is a light emitting diode (LED) 110, a
LED(110)는 전원을 공급받아 빛을 발산하기 위한 것으로, 이는 와트당 100lm 이상을 발산할 수 있는 고출력 LED를 사용하는 것이 바람직하다.The
상기 LED(110)의 전방에 배치되는 반사판(120)은 그 후방에 형성된 관통홀(124)에 상기 LED(110)가 끼움 결합되도록 구성하는 것이 바람직하며 이는, 상기 반사판(120)의 형태가 LED(110)를 둘러싸는 타원형으로 구성되어 그 내벽면(122)에서 빛의 손실 없이 반사할 수 있다.
또한, 상기 반사판(120)은 LED(110)에서 측면으로 방사되는 광선을 반사시키며, 반사판(120)에서 반사된 광선은 평행광선을 이루어 전면으로 조사된다.In addition, the
상기 반사판(120)의 내벽면(122)에 수용되는 렌즈(220)는 LED(110)로 부터 발산되는 모든 광선을 직진 또는 굴절시키도록 구성된다.The
렌즈(220)는 구성은 전체적으로 원뿔의 형태로 구성되면서 전방의 중앙에는 원통홀(227)이 형성되어 상기 LED(110)로 부터 발산된 광선이 퍼지지 않고 평행광선으로 진행하도록 유도하고 또한, LED(110)의 측면으로 발산된 빛은 반사판(120)에 반사되어 상기 렌즈(220)의 전면부(225)를 통해 평행광선을 이루어 조사된다.The
한편, 본 발명에 따른 막대형 엘이디 조명장치에 적용된 단위 발광수단(250)은 렌즈의 전면부를 평면으로 하거나 또는 볼록렌즈 및 오목렌즈의 형태로 다양하게 구성할 수 있다.On the other hand, the unit light emitting means 250 applied to the bar-shaped LED lighting apparatus according to the present invention can be configured in various ways in the form of a convex lens and a concave lens or the front surface of the lens.
따라서, 본 발명은 단위 발광수단(250)에 적용된 렌즈의 전면부가 평면으로 구성되는 경우 반사판(120)에 의해 반사되어 평행으로 직진하는 광선을 굴절 없이 그대로 직진하도록 하고, 반면 렌즈의 전면부가 볼록 렌즈의 형태로 구성되는 경우 렌즈의 구심반경에 따라 반사된 광선이 일정 거리의 위치에서 수렴하게 되며, 또한 렌즈의 전면부가 오목 렌즈의 형태로 구성되는 경우 반대로 광선은 외측으로 발산하여 넓은 범위로 퍼지게 되는데, 이는 본 발명에 따른 막대형 엘이디 조명장치에 적용된 각 렌즈의 다양한 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Therefore, in the present invention, when the front portion of the lens applied to the unit light emitting means 250 is configured as a plane, the light reflected by the
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면부가 평면인 렌즈가 적용된 단위 발광수단의 결합단면도이다.2A is a cross-sectional view illustrating a unit light emitting unit to which a lens having a flat front surface is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, LED(110)에서 발산되는 광선은 LED(110)의 정면에 근접된 렌즈(220)의 볼록부(224)를 통해 직접 조사되는 광선과 측면으로 발산되어 반사판(120)의 내벽면(122)에서 반사되는 광선으로 나뉜다.Referring to FIG. 2A, the light rays emitted from the
LED(110)의 정면으로 조사되는 광선은 렌즈(220)의 광원홀(226) 내측에 구비된 볼록부(224)를 통해 굴절되며 이렇게 굴절된 광선은 평행광선이 되어 그 전방의 원통홀(227)을 통해 직선방향으로 진행된다.The light rays irradiated toward the front of the
반면, LED(110)의 측면으로 발산되는 광선은 광원홀(226)의 측면으로 굴절없이 통과하고 반사판(120)의 내벽면(122)에서 반사되어 최종적으로 렌즈(220)의 외측경사부(222)에서 굴절되어 평면형태의 전면부(225)를 통과해 렌즈(220)의 정면으로 조사된다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면부가 볼록렌즈인 렌즈가 적용된 단위 발광수단의 결합단면도이다.
도 2b를 참조하면, 렌즈(230) 정면부가 볼록렌즈와 같이 전면 만곡부(235)로 구성된 경우 이는 반사판(120)의 내벽면(122)에서 반사된 광선은 렌즈(230)의 외측 경사부(232) 및 전면 만곡부(235)에서 각각 굴절되어 렌즈(230)의 전방 일정 위치에서 하나의 점으로 수렴하게 된다.
수렴하는 위치를 조절하기 위해 렌즈(230) 정면부의 외주면 위치를 높게하고 중앙 원통홀(237)의 위치를 낮게 하면 렌즈(230)의 볼록부(234)를 통과한 광선과 일정 위치에서 교차하게 된다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면부가 오목렌즈인 렌즈가 적용된 단위 발광수단의 결합단면도이다.
도 2c를 참조하면 렌즈(240)의 정면부가 오목렌즈와 같은 전면오목부(245)로 구성된 경우 이는 반사판(120)의 내벽면(122)에서 반사된 광선은 외측경사부(242)와 전면 오목부(245)를 각각 통과하면서 외부로 발산하게 된다.
이때 발산하는 빛으로 인하여 LED(110)에서 발산된 빛은 렌즈(240) 전면의 넓은 부위를 효과적으로 밝힐 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 막대형 엘이디 조명장치의 전체구성을 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면 본 발명에 따른 막대형 엘이디 조명장치(300)는 고출력 LED(110), 반사판(120) 및 다양한 형태의 렌즈(220)(230)(240)가 선택적으로 결합되어 하나의 단위 발광수단(250)을 구성하게 되고, 이러한 단위 발광수단(250)은 수평방향으로 길게 배치되면서 전체적으로 막대형태로 결합 된 구조임을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 막대형 엘이디 조명장치에 적용된 단위 발광수단(250)을 도면에 나타난 바와 같이 세로 2줄 가로 10줄로 구성했을 경우 기존의 할로겐 램프보다 더 높은 밝기를 나타낸다.
또한, 본 발명은 LED(110), 반사판(120) 및 다양한 형태로 구성되는 렌즈(220)(230)(240)의 선택적인 결합에 의해 구성되는 단위 발광수단(250)의 수를 변경하거나, 그 배치형태를 달리함으로써 다양한 용도의 엘이디 조명장치를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명은 단위 발광수단(250)에 적용되는 렌즈(220)(230)(240)를 구성함에 있어 각 렌즈(220)(230)(240)의 외측경사부(222)(232)(242)에 수은을 포함한 반사처리를 하는 경우 별도의 반사판(120) 없이 렌즈에서 직접 광선을 반사하도록 할 수도 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 각 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.On the other hand, the light rays emitted to the side of the
2B is a cross-sectional view of a unit light emitting unit to which a lens having a front portion of a convex lens is applied according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 2B, when the front surface of the
In order to adjust the position of convergence, if the position of the outer circumferential surface of the front part of the
2C is a cross-sectional view of a unit light emitting unit to which a lens having a concave lens having a front portion is applied according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 2C, when the front portion of the
At this time, the light emitted from the
Figure 3 is a perspective view showing the overall configuration of the bar-shaped LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 3, the bar-shaped
That is, when the unit light emitting means 250 applied to the bar-shaped LED lighting apparatus according to the present invention consists of two vertical rows 10 horizontal lines as shown in the drawing shows a higher brightness than conventional halogen lamps.
In addition, the present invention changes the number of unit light emitting means 250 is configured by the selective combination of the
On the other hand, the present invention in the configuration of the
The present invention has been shown and described for each preferred embodiment as described above, but is not limited to the above embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.
본 발명은 엘이디 조명장치를 구성하는 단위 발광수단의 수와 구성을 다양하게 함으로써 차량용 보조 전조등을 비롯한 다양한 목적과 형태의 조명장치로 사용이 가능하다.The present invention can be used as a lighting device of various purposes and forms, including vehicle headlamps by varying the number and configuration of the unit light emitting means constituting the LED lighting device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 막대형 엘이디 조명장치에 적용된 단위 발광수단의 분해 사시도,1 is an exploded perspective view of a unit light emitting means applied to a bar-shaped LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면부가 평면인 렌즈가 적용된 단위 발광수단의 결합단면도,2A is a cross-sectional view of a unit light emitting unit to which a lens having a flat front surface is applied according to an embodiment of the present invention;
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면부가 볼록렌즈인 렌즈가 적용된 단위 발광수단의 결합단면도,2B is a cross-sectional view of a unit light emitting unit to which a lens having a front portion is a convex lens is applied according to an embodiment of the present invention;
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면부가 오목렌즈인 렌즈가 적용된 단위 발광수단의 결합단면도,2C is a cross-sectional view of a unit light emitting unit to which a lens having a concave lens with a front portion applied thereto according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 막대형 엘이디 조명장치의 전체구성을 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the overall configuration of the bar-shaped LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : LED 120 : 반사판110: LED 120: reflector
122: 내벽면 124 : 관통홀
220, 230, 240 : 렌즈 222, 232, 242 : 외측경사부
224, 234, 244 : 볼록부 225 : 전면부
226, 236, 246 : 광원홀 227, 237, 247 : 원통홀
235 : 전면만곡부 245 : 전면 오목부
250 : 단위 발광수단 300 : 막대형 엘이디 조명장치122: inner wall surface 124: through hole
220, 230, 240:
224, 234, 244: Convex 225: Front
226, 236, 246:
235: front curved portion 245: front recessed portion
250: unit light emitting means 300: bar type LED lighting device
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