KR100990421B1 - An illuminator applied light source of directly under form having light reflection means - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 보다 적은 개수의 LED를 설치한 구성에서 전체 면적구간에 걸쳐 균일한 고휘도의 빛을 출사할 수 있도록 하기 위해 적어도 180°이상의 빛 방출각도를 갖는 LED 광원을 구현하고, 이 광원의 180°이상 각도구간의 빛을 반사시킬 수 있도록 한 구성을 제안하여 직하방식의 면광원 조명을 구현하므로써 보다 낮은 경제적 부담으로 실내 조명의 조사효율을 향상시킬 수 있도록 한 빛 반사수단을 갖는 직하광원 방식의 면광원이 적용된 조명기구에 관한 것이다.The present invention implements an LED light source having a light emission angle of at least 180 ° in order to emit light of uniformly high brightness over the entire area section in a configuration in which a smaller number of LEDs are installed. By suggesting a structure that can reflect light above an angle range, and implementing a surface light source of the direct method, the direct light source method having a light reflecting means that can improve the irradiation efficiency of the indoor lighting with a lower economic burden. The present invention relates to a luminaire to which a surface light source is applied.
이를 위해 본 발명은, 다수의 LED가 일방향의 평면에 배치되어 빛이 출사되고, 각 LED에서 출사된 빛이 광투과커버를 통과함에 의해 통합되고 확산되어 조명을 연출하는 LED 조명기구에 있어서, 상기 각 LED의 빛이 출사되는 전방에 빛을 180°이상의 각도로 확산 방출하는 비구면 렌즈가 형성된 LED 광원과; 상기 각 LED 광원의 LED와 비구면 렌즈의 경계지점의 선상까지 끼워져 반사면을 형성하므로써 비구면 렌즈에 의해 180°각도를 초과하여 방출되는 빛을 광투과커버 측으로 반사시키는 반사유닛을 포함하여 구성된다.To this end, the present invention, a plurality of LEDs are arranged in a plane in one direction, the light is emitted, the light emitted from each LED is integrated and diffused by passing through the light transmission cover, the LED luminaire to produce the illumination, An LED light source having an aspherical lens formed thereon to diffuse and emit light at an angle of 180 ° or more in front of the light from each LED; It includes a reflection unit for reflecting the light emitted by more than 180 ° angle by the aspherical lens to the light transmission cover side by forming a reflecting surface is inserted to the line of the boundary point of the LED and the aspherical lens of each LED light source.
LED, 비구면 렌즈, 반사유닛 LED, Aspheric Lens, Reflector Unit
Description
본 발명은 빛 반사수단을 갖는 직하광원 방식의 면광원이 적용된 조명기구에 관한 것이다.The present invention relates to a luminaire to which a surface light source of a direct light source type having light reflecting means is applied.
상세하게 본 발명은, 보다 적은 개수의 LED를 설치한 구성에서 전체 면적구간에 걸쳐 균일한 고휘도의 빛을 출사할 수 있도록 하기 위해 적어도 180°이상의 빛 방출각도를 갖는 LED 광원을 구현하고, 이 광원의 180°이상 각도구간의 빛을 반사시킬 수 있도록 한 구성을 제안하여 직하방식의 면광원 조명을 구현하므로써 보다 낮은 경제적 부담으로 실내 조명의 조사효율을 향상시킬 수 있도록 한 빛 반사수단을 갖는 직하광원 방식의 면광원이 적용된 조명기구에 관한 것이다.In detail, the present invention implements an LED light source having a light emission angle of at least 180 ° to emit light of uniformly high brightness over the entire area section in a configuration in which fewer LEDs are installed. The direct light source with the light reflecting means to improve the irradiation efficiency of the indoor lighting with lower economic burden by implementing the direct light type surface light source lighting by suggesting the configuration to reflect the light of the angle section of more than 180 ° It relates to a luminaire to which a surface light source of the type is applied.
또한, 본 발명은 광원에서 발생되는 열을 외부로 유도할 수 있도록 한 냉각구조를 구성하여 조명기구를 보다 안정적으로 사용할 수 있도록 한 빛 반사수단을 갖는 직하광원 방식의 면광원이 적용된 조명기구를 제시한다. In addition, the present invention proposes a luminaire to which the surface light source of the direct light source type is applied having a light reflecting means to configure the cooling structure to guide the heat generated from the light source to the outside to enable more stable use of the luminaire do.
동시에, 본 발명은 LED 광원이 SMPS 등의 전용회로구성을 통하지 않고 간소 화된 정류회로와 LED의 개수 조절에 의해 교류로 구동할 수 있도록 구성하여 간소화된 정류구성에 의해 제작비용 감소 및 제품 크기를 보다 소형화하여 제작할 수 있도록 한 빛 반사수단을 갖는 직하광원 방식의 면광원이 적용된 조명기구를 제시한다.At the same time, the present invention is configured such that the LED light source can be driven by an alternating current by controlling the number of LEDs and a simplified rectification circuit, rather than through a dedicated circuit configuration such as SMPS, reducing the production cost and product size by a simplified rectification configuration The present invention provides a luminaire to which a surface light source of a direct light source type having a light reflecting means can be miniaturized and manufactured.
실내의 메인 조명을 구현하기 위한 조명기구는 다양한 형태를 갖추고 있다. 특히, 형광등 또는 할로겐 램프 등에 의해 제작되는 조명은 형광등, 할로겐 램프 자체가 외부로 노출되어 형광등, 할로겐 램프에서 조사되는 빛에 의해 실내를 밝히거나, 형광등, 할로겐 램프의 빛이 출사되는 전방에 특정의 커버를 배치하여 사용자가 목적하는 색상 또는 빛의 밝기로 실내를 조명하도록 하고 있다.Lighting fixtures for implementing the main lighting in the room has a variety of forms. In particular, the light produced by a fluorescent lamp or a halogen lamp is exposed to the outside by the fluorescent lamp or the halogen lamp itself to illuminate the room by the light irradiated from the fluorescent lamp or the halogen lamp, or the front of the light emitted by the fluorescent lamp or the halogen lamp. The cover is arranged to allow the user to illuminate the room with the desired color or brightness of the light.
그러나, 상기와 같은 형광등이나 할로겐 등의 경우 소모되는 전력량이 많고, 다양한 소비자의 조명색상 등의 요구에 만족시키기 어려우며, 조명기구 자체를 형광등이나 할로겐 램프의 크기에 기인하여 대체로 대형화되기 때문에 실내, 외부의 인테리어 조명등으로 구현되기에는 상당한 불편함이 발생된다.However, in the case of the fluorescent lamp or halogen as described above, the amount of power consumed is large, and it is difficult to satisfy the demands of various lighting colors of the consumer, and the lighting fixture itself is largely enlarged due to the size of the fluorescent lamp or halogen lamp. Significant inconvenience is caused to be implemented in the interior lighting.
이에, 종래에는 상기 형광등이나 할로겐 램프를 광원으로 하는 조명기구를 LED를 광원으로 하는 형태의 구성으로 대체되고 있다. 즉, 이와 같은 LED 광원은 소모전력이 적고, 다양한 색상의 조명연출이 가능하다.Therefore, conventionally, the luminaire which uses the said fluorescent lamp or the halogen lamp as a light source is replaced by the structure of the form which uses LED as a light source. That is, such an LED light source consumes less power and can produce various colors of illumination.
예로써, LED의 색상을 다양하게 구성하여 목적하는 색상의 조명을 연출할 수 있음은 물론, R(Red), G(Green), B(Blue) 색상의 LED 조합군을 이용하여 사용자의 요구에 따라 실시간 색상이 변환되는 조명연출이나, 특정의 소리, 물체의 움직임 등의 주변 환경 요인에 따라 빛의 밝기, 색상 등이 변환될 수 있도록 구성할 수 있게 된다.For example, various colors of the LEDs can be configured to produce the desired color of light, as well as R (Red), G (Green), B (Blue) color combination group according to the user's needs It is possible to configure such that the brightness of the light, the color, etc. can be converted according to the surrounding environment factors such as the lighting output, the specific sound, the movement of the object, etc. that the real-time color is converted.
또한, 상기와 같은 LED 광원에 의한 조명기구는 LED의 크기에 기인하여 소형의 조명기구를 제작할 수 있다.In addition, the luminaire by the LED light source as described above can produce a small luminaire due to the size of the LED.
따라서, 상기 LED 광원을 이용한 조명기구는 실내의 인테리어 조명 또는 다양한 제품에 적용되는 차세대 조명으로 대단히 각광받고 있다.Therefore, the luminaire using the LED light source is in the spotlight as a next-generation lighting that is applied to interior lighting or various products in the room.
한편, 상기와 같이 LED가 광원으로 적용될 때 LED로 공급되는 전원은 직류전원이 공급되어야 한다. 따라서, 상기 LED가 채용되는 장치에는 SMPS(Switching Mode Power Supply)라 호칭되는 전원공급장치가 적용된다. 이와 같은 SMPS는 교류전원의 주파수를 직류전원의 높은 주파수로 변경하도록 하여 기존의 변압기 등에 비해 소형화/경량화된 컨버팅 회로를 구현하도록 한 것이다.On the other hand, when the LED is applied as a light source as described above, the power supplied to the LED must be supplied with a DC power. Therefore, a power supply device called a switching mode power supply (SMPS) is applied to the device employing the LED. The SMPS is to change the frequency of the AC power source to the high frequency of the DC power source to implement a miniaturized / lightweight converting circuit compared to a conventional transformer.
상기와 같은 LED를 광원으로 하는 조명은 주로 디스플레이 장치의 소형 조명으로 적용되거나, 실내 조명으로 적용될 경우 단지 국지적인 지점에서 빛을 발광하여 실내의 심미감을 제공하는 인테리어 조명으로 적용된다. 그러나, 이와 같은 LED 조명은 실내의 메인조명으로 적용하기에 상당한 무리가 있다.The lighting using the LED as the light source is mainly applied as a small light of the display device, or when applied to the room lighting is applied to the interior lighting that provides aesthetics of the room by emitting light only at a local point. However, such LED lighting is quite difficult to apply to the main lighting in the room.
이는, 상기 LED 조명이 실내 메인조명으로 적용되기 위한 광량을 만족시키기 위해서는 상당한 개수의 LED가 내측에 설치되어야 하는데, 이와 같은 다수의 LED 설치는 제품의 단가를 상승시키게 되어 설치시의 경제적 부담을 가중시키게 된다. 특히, 상기 LED 조명은 LED 자체가 점광원이기 때문에 LED의 대략 중심지점에서 출사된 빛은 고휘도이고, 그 주변은 그 휘도가 다소 낮아 면광원의 구간마다 다소 불균일한 휘도의 빛이 출사되는 문제점이 발생된다.In order to satisfy the amount of light for the LED lighting to be applied to the indoor main lighting, a large number of LEDs must be installed inside, and such a plurality of LED installations increase the unit cost of the product, thereby increasing the economic burden of the installation. Let's go. Particularly, since the LED light is a point light source, the light emitted from the central point of the LED is high in brightness, and the brightness of the LED light is slightly lower in the vicinity thereof, so that light having a somewhat uneven brightness is emitted for each section of the surface light source. Is generated.
또한, 이와 같은 LED는 소자 특성상 상당한 열을 발생시키기 때문에 방열 수단이 요구된다. 여기서, 현재 LED 소자의 방열은 기판과 히트싱크를 접촉시켜 열 전도에 따른 방열을 수행하는 것이 대부분이기 때문에, 전술한 것과 같이 메인조명의 광량에 대응하는 상당개수의 LED에 대한 방열을 수행하기에는 히트싱크 자체구성 만으로 부족한 현실이다.In addition, such LEDs generate considerable heat due to device characteristics, and thus heat dissipation means are required. Here, since heat dissipation of LED elements is currently performed by heat dissipation due to heat conduction by contacting a substrate and a heat sink, heat is not sufficient to perform heat dissipation for a large number of LEDs corresponding to the amount of light of the main light as described above. The reality is that the sink itself is not enough.
더불어, 상기 SMPS는 대체로 220V의 교류전원을 12~24V의 직류전원으로 변환시킴에 따른 상당히 많은 전류용량을 요구하게 되어 전력의 소모가 높으며, 상기 높은 전류용량의 SMPS는 LED 조명의 제작비용을 대폭 상승시켜 조명 용도에는 그 적용이 미미한 실정이다. 또한, 상기 SMPS 모듈은 대체로 SMPS 모듈에 비해 더 소형화 제작되는 LED 조명구조에 비해서는 상당히 큰 크기로 제작되기 때문에 LED 모듈의 소형화/경량화에 한계를 보이게 된다.In addition, the SMPS requires a large amount of current capacity as a result of converting an AC power source of 220V into a DC power source of 12 to 24V, which consumes a lot of power, and the high current capacity SMPS greatly increases the manufacturing cost of LED lighting. Increasingly, the application of the lighting is insignificant. In addition, since the SMPS module is manufactured in a considerably larger size than the LED lighting structure, which is generally made smaller than the SMPS module, the SMPS module has a limitation in miniaturization / light weight of the LED module.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems.
이에 본 발명은, LED 조명을 메인 조명으로 구현하기 위해 적은 개수의 LED만을 설치해도 상당한 조도를 갖을 수 있도록 하며, 전체 면적구간에 걸쳐 균일한 고휘도의 빛을 출사할 수 있도록 하여 보다 낮은 경제적 부담으로 실내 조명의 조사효율을 향상시킬 수 있도록 한 조명기구를 제공함에 그 첫번째 목적이 있다.Therefore, the present invention, even if only a small number of LEDs can be installed to implement the LED lighting as the main lighting, it can have a considerable illuminance, it is possible to emit a light of uniform high brightness over the entire area, with a lower economic burden The first object is to provide a lighting fixture that can improve the irradiation efficiency of the indoor lighting.
본 발명의 두번째 목적은 직하방식의 면광원을 형성하는 조명을 메인 조명등으로 구현할 수 있는 구조를 제안하는데 있어, 광원에서 발생되는 열을 외부로 유도할 수 있도록 한 냉각구조를 구성하여 조명기구를 보다 안정적으로 사용할 수 있도록 한 조명기구를 제공함에 있다.The second object of the present invention is to propose a structure that can implement the illumination to form a surface light source of the direct method as the main lighting, by configuring a cooling structure to induce heat generated from the light source to the outside more The purpose is to provide a lighting fixture that can be used stably.
본 발명의 세번째 목적은 SMPS 등의 전용회로구성을 통하지 않고 간소화된 정류회로와 LED의 개수 조절에 의해 LED 광원이 교류로 구동할 수 있도록 구성하여, 간소화된 정류구성에 의한 제작비용 감소, 제품의 소형화를 구현할 수 있도록 한 조명기구를 제공함에 있다.The third object of the present invention is to configure the LED light source to be driven by alternating current by controlling the number of LEDs and the simplified rectification circuit without the configuration of a dedicated circuit such as SMPS, reducing the production cost by the simplified rectification configuration, product of The present invention is to provide a luminaire capable of miniaturization.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
상기 첫번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 LED가 일방향의 평면에 배치되어 빛이 출사되고, 각 LED에서 출사된 빛이 광투과커버를 통과함에 의해 통합되고 확산되어 조명을 연출하는 LED 조명기구에 있어서, 상기 각 LED의 빛이 출사되는 전방에 빛을 180°이상의 각도로 확산 방출하는 비구면 렌즈가 형성된 LED 광원과; 상기 각 LED 광원의 LED와 비구면 렌즈의 경계지점의 선상까지 끼워져 반사면을 형성하므로써 비구면 렌즈에 의해 180°각도를 초과하여 방출되는 빛을 광투과커버 측으로 반사시키는 반사유닛을 포함하여 구성된다.In order to achieve the first object of the present invention, a plurality of LEDs are arranged in a plane in one direction, the light is emitted, the LED light emitted from each LED is integrated and diffused by passing through the light transmission cover to produce the illumination An apparatus comprising: an LED light source having an aspherical lens formed thereon to diffuse and emit light at an angle of more than 180 ° in front of the light from each of the LEDs; It includes a reflection unit for reflecting the light emitted by more than 180 ° angle by the aspherical lens to the light transmission cover side by forming a reflecting surface is inserted to the line of the boundary point of the LED and the aspherical lens of each LED light source.
이 때, 상기 반사유닛은 각 LED 광원의 비구면 렌즈가 통과하기 위한 다수의 통공이 형성되며, 이 통공이 형성된 사이에 180°이하의 각도를 반사시켜 광투과커버 측으로 진행시키는 반사돌기;를 포함하여 구성된다.At this time, the reflective unit is formed with a plurality of through holes for the aspherical lens of each LED light source to pass through, reflecting the projection to proceed to the light transmission cover side by reflecting an angle of less than 180 ° between the through holes formed; It is composed.
특히, 상기 비구면 렌즈는 LED의 선단에서 돌출되도록 LED와 일체로 형성되며, LED(L)에서 방출되는 빛이 선단에서 내측으로 함몰된 확산경사부를 통해 반사, 회절, 굴절되어 적어도 180°각도 이상으로 최대 250°각도로 확장방출되도록 형성된다.In particular, the aspherical lens is integrally formed with the LED so as to protrude from the tip of the LED, the light emitted from the LED (L) is reflected, diffracted, refracted through a diffusion inclination recessed inward from the tip at least 180 ° angle or more It is designed to be extended to a maximum angle of 250 °.
상기 두번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 다수의 LED 광원이 LED를 구동시키기 위한 전기, 전자 소자와 전기적으로 연결되어 광원부로 구성되고, 이 광원부의 빛이 출사되는 전방에 직하광원 방식으로 빛을 수광하여 면발광하는 상기 광투과커버를 포함하는 조명부와; 상기 광원부에 일 측이 결합되어 광원부에서 발생된 열이 인가되며, 타측에 광투과커버가 결합되어 광투과커버를 위치고정시키는 방열기구부와; 상기 방열기구부의 외측에 구비되어 외장을 형성하고, 방열기구부와 내측면이 일정한 간격을 유지하며 배치되어 외부의 공기가 방열기구부와 내측면 사이로 통과하며 열교환을 수행하는 열교환통로를 포함하는 방열케이스;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the second object of the present invention, the plurality of LED light source is electrically connected to the electrical and electronic elements for driving the LED is composed of a light source unit, the light in the direct light source method in front of the light emitted from the light source unit An illumination unit including the light transmission cover which receives the surface and emits light; A heat dissipation mechanism unit having one side coupled to the light source unit to receive heat generated from the light source unit, and a light transmission cover coupled to the other side to fix the position of the light transmission cover; A heat dissipation case provided on an outer side of the heat dissipation mechanism part to form an exterior, and having a heat dissipation mechanism part and an inner surface at regular intervals, and including a heat exchange passage through which external air passes between the heat dissipation mechanism part and the inner surface to perform heat exchange; It is configured to include.
상기 세번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 광원부가, 장치의 구동원이 되는 교류전원을 입력받아 LED를 구동시키기 위한 전원으로 변환하여 출력하는 브릿지 다이오드 정류회로부와; 상기 브릿지 다이오드 정류회로부를 통해 입력된 전원에 의해 발광되기 위해 특정 개수의 LED가 직렬로 연결되어 입력된 전원의 전압강하를 통해 목적하는 전압을 공급받아 발광하는 LED 구동부;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the third object, the present invention includes: a bridge diode rectifying circuit unit for converting the light source unit into an electric power source for driving an LED by receiving an AC power source that is a driving source of the device; In order to emit light by the power inputted through the bridge diode rectifier circuit portion, a specific number of LEDs are connected in series, the LED driver for receiving the desired voltage through the voltage drop of the input power to emit light.
이상에서와 같이 본 발명은, 빛 방출각도가 180°이상의 비구면 렌즈 및 빛 반사구성을 적용함에 의해 적은 개수의 LED 설치로도 LED 조명을 메인 조명으로 적용할 수 있도록 하며, 전체 면적구간에 걸쳐 균일한 고휘도의 빛을 출사할 수 있게 되어 보다 낮은 제작단가의 제품으로 실내 조명의 조사효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention, by applying the aspheric lens and the light reflection configuration of the light emission angle of 180 ° or more, it is possible to apply the LED light as the main lighting even with a small number of LED installation, uniform across the entire area Since it is possible to emit a high brightness light, it is possible to improve the irradiation efficiency of the indoor lighting with a product of a lower production cost.
또한, 본 발명은 LED 조명의 광원에서 발생되는 열을 외부로 유도할 수 있도록 한 냉각구조를 구성하여 조명기구를 보다 안정적으로 사용함에 따른 사용만족도를 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of improving the satisfaction of using the luminaire more stably by configuring a cooling structure to induce heat generated from the light source of the LED light to the outside.
더불어, 본 발명은 간소화된 정류회로와 LED의 개수 조절에 의해 LED 광원이 교류로 구동할 수 있도록 구성하므로써, 조명의 제작비용 감소 및 이를 적용한 제품의 소형화를 구현할 수 있는 효과를 얻게 된다.In addition, the present invention is configured to enable the LED light source to be driven by alternating current by a simplified rectification circuit and the number of LEDs, it is possible to achieve the effect of reducing the manufacturing cost of the lighting and the miniaturization of the product to which it is applied.
도 1은 본 발명에 의한 조명기구의 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 조명기구의 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 조명기구의 LED 광원 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 조명기구의 LED 광원 단면도, 도 5는 본 발명에 의한 조명기구의 LED 광원에서 빛의 방출영역 그래프이다. 또한, 도 6은 본 발명에 의한 조명기구의 반사부 확대 단면도이다.1 is a perspective view of a luminaire according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the luminaire according to the present invention. In addition, Figure 3 is a perspective view of the LED light source of the luminaire according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the LED light source of the luminaire according to the present invention, Figure 5 is a graph of the light emission area of the LED light source of the luminaire according to the present invention. 6 is an enlarged cross-sectional view of a reflector of the lighting apparatus according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 조명기구는 LED 조명을 실, 내외부의 메인 조명으로 구현하기 위한 구성을 제시한다. 이를 위해 상기 LED 조명은 LED(L)를 구동하기 위한 다수의 전기, 전자 소자가 실장된 인쇄회로기판(B) 상에 다수의 LED 광원(10)이 실장되어 광원부(20)를 구성하고, 각 LED 광원(10)에서 출사된 빛이 광투과커버(P)를 통과함에 의해 통합되어 확산방출되도록 하여 조명부(30)를 구성하는 것을 기본 구성으로 갖는다.Referring to the drawings, the luminaire according to the present invention proposes a configuration for implementing the LED lighting as the main lighting, the inside and outside of the room. To this end, the LED lighting is a plurality of
이러한 구성에서 상기 LED 광원(10)은 각 LED(L)의 빛이 출사되는 전방에 도 5의 그래프에서와 같이 빛을 180°이상 최대 250°까지의 각도로 확산 방출하는 비구면 렌즈(11)가 형성되어 구성된다.In this configuration, the
특히, 이와 같은 구성에서 상기 LED 광원(10)에는 반사유닛(40)이 결합되어 구성된다. 이 반사유닛(40)은 각 LED 광원(10)의 LED(L)와 비구면 렌즈(11)의 경계지점의 선상까지 끼워져 반사면(41)을 형성하는 구성이다. 이 때, 상기 반사유닛(40)은 비구면 렌즈(11)에 의해 180°각도를 초과하여 방출되는 빛을 광투과커버(P) 측으로 반사시키게 된다.In particular, in such a configuration, the
상기 구성에서, 반사유닛(40)은 각 LED 광원(10)의 비구면 렌즈(11)가 통과하기 위한 다수의 통공(42)이 형성된 플레이트 형태의 구성이다. 이 때, 상기 반사면(41)은 LED 광원(10)의 비구면 렌즈(11)에 의해 방출된 빛을 균일하게 반사키기 위한 단일 평면으로 형성됨이 바람직하다.In the above configuration, the
또한, 상기 반사유닛(40)은 각 LED 광원(10)이 배치된 지점에 대응하여 LED 광원(10)의 비구면 렌즈(11)가 끼워지기 위한 통공(42)이 형성된다. 특히, 상기 통공(42)이 형성된 사이의 평면에는 비구면 렌즈(11)를 통해 방출되는 180°이하의 빛을 반사시켜 광투과커버(P) 측으로 진행시키는 반사돌기(43)가 형성된다.In addition, the
이 반사돌기(43)는 빛이 광투과커버(P) 측으로 반사되어 진행되도록 하기 위해 상측이 좁고 하측이 넓은 원추형태의 형상이 기본형태가 되며, 반원형 또는 평면상 다각을 각는 다각추 형태의 형상도 제시될 수 있다.The
상기와 같은 구성에서 LED 광원(10)은 전술한 것과 같이 인쇄회로기 판(PCB)(B) 등에 실장되는 표면실장(Surface Mount Devices; SMD)형의 LED(L)와, LED(L)의 빛이 방출되는 선단에 일체로 형성된 비구면 렌즈(11)로 이루어진 기본 구성을 갖는다. 이 때, 상기 LED(L)는 빛을 선단으로 방출하기 위한 칩형태의 구성이다. 도면에서 상기 LED(L)는 사각 형태로 형성되었지만 그 외형은 돔형태, 원통형태 등의 여러 형태로 형성될 수 있다.In the above configuration, the
특히, 이와 같은 LED(L)는 다양한 색상의 빛을 생성하는 발광칩(12)의 외측에 빛을 투과하여 외부로 방출하기 위해 비구면 렌즈(11)와 동일한 재질로 몰딩커버(13)를 형성한다. 이 때, 상기 비구면 렌즈(11)가 몰딩커버(13)에서 연장되어 LED(L)의 선단으로 돌출되도록 하여 일체로 형성된다.In particular, such an LED (L) forms a
즉, 상기와 같은 비구면 렌즈(11)는 LED(L)의 제작시, 발광칩(12)의 외부를 몰딩처리하는 사출 등의 과정에서 사출금형에 비구면 렌즈(11)까지 형성할 수 있는 금형패턴을 형성함은 당연하다. 또는 이와 다르게 상기 비구면 렌즈(11)는 별도로 제작되어 LED(L)의 선단에 접착 등의 방법으로 결합될 수도 있음을 밝혀둔다.That is, the
도면 중 부호 14는 발광칩(12)으로 외부의 전원을 공급하기 위한 리드단자를 나타낸다.
상기와 같이 LED(L)와 일체로 형성된 비구면 렌즈(11)는 빛이 투과되는 렌즈몸체(15)의 선단 외주에서 빛이 방출되는 중심선상의 내측으로 좁아지도록 확산경사부(16)가 함몰형성된다. 특히, 이와 같은 확산경사부(16)는 선단에서 내측으로 함몰되는 경사면이 빛의 방출 중심측으로 융기된 곡면부(17)로 형성된다.
이 때, 상기 확산경사부(16)가 내측으로 좁아지는 경사각도는 비구면 렌 즈(11)의 전체 직경 11(mm), 높이 5.5(mm)의 크기에 대해 일측기준 수평면에서 38°내지 42°의 각도로 형성하며, 40°의 각도를 유지함이 바람직하다. 또한, 상기 곡면부(24)는 R6 ~ R9(mm)의 곡률로 형성하며, R8의 곡률을 유지함이 바람직하다.At this time, the angle of inclination of the diffusion inclined
상기 도 5의 그래프는, 상기와 같이 구성된 비구면 렌즈(11)를 LED(L)에 일체로 형성하여 LED 광원유닛을 구성하고, LED(L)에서 방출된 일정 색상의 빛이 비구면 렌즈(11)를 통과하여 출사되는 선상을 수직으로 두고 얻어진 방출영역이다.5, the
상기 그래프에 의하면, 본 발명에 의한 LED 광원유닛을 통해 방출된 빛은 적빛이 직진 방출되는 수직선상을 기준하여 양측으로 90°이상 확산되어 방출됨을 알 수 있다. 이는 빛이 방출되는 영역이 전체 180°이상의 각도로 확산방출되는 상태로 최대 250°각도로 확산되어 방출됨을 알 수 있다.According to the graph, it can be seen that the light emitted through the LED light source unit according to the present invention is diffused by more than 90 ° to both sides on the basis of the vertical line is emitted straight red. It can be seen that the light emitting area is diffused at a maximum angle of 250 ° while being diffused and emitted at an angle of 180 ° or more.
또한, 상기 비구면 렌즈(11)를 제작하기 위한 원료수지는 투명성질을 갖는 합성수지물을 제작할 수 있는 실리콘, 에폭시, PMMA, PC, PVC, ABS, PS 등의 수지 중 1종 이상을 혼합하거나 단독으로 선택하여 적용할 수 있다.In addition, the raw material resin for manufacturing the
도 7은 본 발명에 의한 조명기구의 방열구성 확대 단면도이다.Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of the heat radiation configuration of the lighting fixture according to the present invention.
상기 도 1, 2와 함께 도 7을 참조하면, 상기 조명기구는 조명부(30), 방열기구부(50), 방열케이스(60)로 이루어진다. 도면에서 상기 조명기구는 정사각의 형태로 예시하였지만, 이는 면발광하는 광투과커버(P)의 면 형상에 따라 원형, 삼각형 또는 그 이상의 다각형태로 제작 가능하다.Referring to FIG. 7 together with FIGS. 1 and 2, the lighting apparatus includes a
상기 조명부(30)는 다수의 LED 광원(10)이 LED(L)를 구동시키기 위한 전기, 전자 소자와 전기적으로 연결되어 광원부(20)로 구성되고, 이 광원부(20)의 빛이 출사되는 전방에 직하광원 방식으로 빛을 수광하여 면발광하는 상기 광투과커버(P)를 포함하여서 된 구성이다. 이 때, 상기 직하광원 방식은 광원이 광투과커버(P)의 측부에 설치되지 않고 발광면과 대향되도록 배치되는 형태의 모든 구성을 의미한다. 또한, 상기 광투과커버(P)는 LED(L)에서 방출된 빛에 의해 면발광하는 기능이외에도 광확산을 수행하여 보다 높은 휘도 및 넓은 구간에 걸쳐 빛을 조사할 수 있도록 하기 위해 PC(Polycarbonate)수지, PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate)수지 등과 광확산제를 혼합조성하여서 된 광확산 판재로 제공된다.The
상기 방열기구부(50)는 광원부(20)에 일측이 결합되어 광원부(20)에서 발생된 열이 인가되며, 타측에 광투과커버(P)가 결합되어 광투과커버(P)를 위치고정시키도록 구성된다. 구체적으로, 상기 방열기구부(50)는 히트싱크 폴리머(51)와, 히트싱크 프레임(52)으로 구성된다.One side of the heat
상기 히트싱크 폴리머(51)는 LED(L)가 다수 실장된 인쇄회로기판(B)에 도포되어 LED(L)에서 발생된 열이 인가되어 외부로 방출하기 위한 수지이다. 이와 같은 히트싱크 폴리머(51)는 열전도율이 높은 실리콘수지, 에폭시수지 등이 적용된다.The
상기 히트싱크 프레임(52)은 광투과커버(P)의 외주면에 일측이 결합되고, 타측이 광원부(20)의 인쇄회로기판(B) 및 인쇄회로기판(B)에 도포된 히트싱크 폴리머(51)와 접촉되도록 결합된다. 이러한 히트싱크 프레임(52)은 인쇄회로기판(B)과 히트싱크 폴리머(51)에 인가된 열이 전달되어 외부로 방출되도록 한 구성이다. 특 히, 이와 같은 히트싱크 프레임(52)은 열전도율 및 강도가 우수한 알루미늄 재질로 제작되거나, 전술한 히트싱크 폴리머(51)를 고형화시킨 열전도 플라스틱 등으로 제작될 수 있다.The
상기 방열케이스(60)는 방열기구부(50)의 외측에 구비되어 외장을 형성하도록 구성된다. 이 때, 상기 방열케이스(60)는 그 내측면이 방열기구부(50)와 일정한 간격을 유지하도록 배치되어 외부의 공기가 방열기구부(50)와 내측면 사이로 통과하며 열교환을 수행하는 열교환통로(61)를 형성하게 된다.The
즉, 상기 방열케이스(60)는 조명기구가 도 7에서와 같이 천장에 설치된 상태임을 감안할 때 광투과커버(P)가 결합된 방열기구부(50)의 끝단측에 입구(62)가 형성되고, 방열케이스(60)의 대략 중앙에 출구(63)를 형성하여 구성된다.That is, the
여기서, 상기 열교환통로(61)의 입구(62)와 출구(63)에는 각각 펀칭플레이트(64)가 결합되어 구성된다. 이 펀칭플레이트(64)는 방열기구부(50)와의 결합상태를 유지함과 동시에 공기를 통과시키도록 전면에 걸쳐 다수의 통공이 형성되어 구성된다.Here, the punching
도면 중 부호 65는 방열케이스(60)와 방열기구부(50)의 방열프레임(52)을 견고하게 연결하기 위한 결합부재를 나타낸다.Reference numeral 65 in the drawings represents a coupling member for firmly connecting the
상기와 같은 구성에 의해 LED(L)에서 발생된 열은 광원부(20)에서 히트싱크 폴리머(51)와 히트싱크 프레임(52)을 통해 방열기구부(50)의 외부로 방열되고, 이 때, 상기 방열기구부(50) 외측으로 방열되는 열은 방열케이스(60) 내측에 형성된 열교환통로(61)의 입구(62)로 유입된 공기에 유도되어 방열케이스(60)의 출구(63)로 배출됨에 따라 본 발명에 의한 조명기구는 보다 향상된 냉각효율을 얻을 수 있게 된다.The heat generated by the LED (L) by the above configuration is radiated to the outside of the heat
도 8은 본 발명에 의한 조명기구의 광원부 회로 블록도.8 is a circuit block diagram of a light source unit of a luminaire according to the present invention;
도면을 참조하면, 상기 광원부(20)는 LED(L)를 구동시키기 위한 브릿지 다이오드 정류회로부(21)와, LED 구동부(22)로 이루어진 회로 구성을 갖는다. 또한, 상기 광원부(20)는 상기 구성에 정전류 공급회로부(23)를 부가하여 구성된다.Referring to the drawings, the
상기 브릿지 다이오드 정류회로부(21)는 장치의 구동원이 되는 교류전원을 입력받아 직류형태의 LED(L)의 구동전원으로 변환하여 출력하기 위한 구성이다. 이와 같은 브릿지 다이오드 정류회로부(21)는 원칩의 집적소자 형태로 제공될 수 있다.The bridge diode
상기 LED 구동부(22)는 브릿지 다이오드 정류회로부(21)를 통해 입력된 전원에 의해 발광되기 위해 특정 개수의 LED(L)가 직렬로 연결되어 구성된다. 즉, 상기 특정 개수의 LED(L)는 브릿지 다이오드 정류회로부(21)를 통해 입력된 전원의 전압강하를 통해 목적하는 전압을 공급받아 LED(L)가 구동될 수 있도록 구성된 것이다.The
이를 구체적으로 예시하면, 상기 LED(L) 한개당 약 3.2V의 순방향 전압을 갖 기 때문에 전술한 LED(L)를 60~72개 직렬로 연결하면, 192V~230V 정도가 LED에 의해 강압된다. 따라서, 본 실시예에서는 정류된 220~300V의 전압에서 192~230V가 빠지고 나머지 전압은 저항(도시하지 않았지만 LED와 함께 직렬로 실장됨)을 통한 전류 설정 용으로 이용하게 되어 LED(L)를 구동시킬 수 있게 되는 것이다.Specifically, since the LED (L) has a forward voltage of about 3.2V per unit, when the above-mentioned LED (L) is connected in series of 60 to 72, about 192V ~ 230V is stepped down by the LED. Therefore, in this embodiment, 192 ~ 230V is removed from the rectified voltage of 220 ~ 300V and the remaining voltage is used for setting the current through a resistor (not shown, but mounted in series with the LED) to drive the LED (L) You will be able to.
상기 정전류 공급회로부(23)는 브릿지 다이오드 정류회로부(21)에 의해 정류되어 입력되는 전원을 항상 일정한 양의 전류로 공급하도록 구성된 것이다. 이와 같은 정전류 공급회로부(23)는 트랜지스터 증폭회로, OP앰프 또는 레귤레이터 회로 등의 여러 회로 형태로 구성될 수 있으며, 바람직하게 원칩으로 된 정전류 IC를 적용할 수 있다.The constant current
도 1은 본 발명에 의한 조명기구의 사시도.1 is a perspective view of a lighting fixture according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 조명기구의 단면도.2 is a cross-sectional view of a lighting device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 조명기구의 LED 광원 사시도.Figure 3 is a perspective view of the LED light source of the luminaire according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 조명기구의 LED 광원 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view of the LED light source of the luminaire according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 조명기구의 LED 광원에서 빛의 방출영역 그래프.Figure 5 is a graph of the emission area of light in the LED light source of the luminaire according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 조명기구의 반사부 확대 단면도.Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of the reflecting portion of the luminaire according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 조명기구의 방열구성 확대 단면도.Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of the heat radiation configuration of the lighting fixture according to the present invention.
도 8은 본 발명에 의한 조명기구의 광원부 회로 블록도.8 is a circuit block diagram of a light source unit of a luminaire according to the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: LED 광원 11: 비구면 렌즈10: LED light source 11: aspherical lens
20: 광원부 21: 브릿지 다이오드 정류회로부20: light source unit 21: bridge diode rectifier circuit unit
22: LED 구동부 23: 정전류 공급회로부22: LED driver 23: constant current supply circuit
30: 조명부 40: 반사유닛30: lighting unit 40: reflection unit
41: 반사면 43: 반사돌기41: reflective surface 43: reflective projection
50: 방열기구부 60: 방열케이스50: heat dissipation mechanism 60: heat dissipation case
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