KR100999441B1

KR100999441B1 - 광케이블을 통한 ｌｅｄ 조명 집광 장치

Info

Publication number: KR100999441B1
Application number: KR1020090046596A
Authority: KR
Inventors: 김혁중
Original assignee: 김혁중
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-12-09
Also published as: KR20100128133A

Abstract

본 발명은 기존의 조명제품이 하나의 광원으로 일부분만 비추는 것으로 제한된 것을 개선시켜, 하나의 광원 또는 복수개의 광원으로 광케이블을 통하여 원하는 곳에 빛을 보낼 수 있도록 LED모듈, LED 집광조절부, 집광렌즈, 광케이블, 광확산기로 구성됨으로서, 하나 또는 복수개의 광원을 모아 하나의 빛으로 비출 수 있어 먼 거리에서도 필요한 조도를 확보할 수 있고, LED와 집광렌즈의 광원거리를 조정하여 배광각도를 확장하거나 축소하여 원하는 거리에서 원하는 조도 및 배광특성이 나타나도록 조절할 수 있으며, LED에서 발생되는 고열을 메탈PCB와 냉각수를 통해 냉각시킬 수 있어, 제품수명을 연장시킬 수 있는 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

LED 집광조절부, 집광렌즈, 광케이블

Description

광케이블을 통한 ＬＥＤ 조명 집광 장치{THE APPARATUS OF CONCENTRATE LIGHT WITH FIBER-OPTIC CABLE}

본 발명은 하나의 광원 또는 복수개의 광원으로 광케이블을 통하여 원하는 곳에 빛을 보낼 수 있어 박물관, 수영장, 건물 외벽, 바닥, 교량외부, 반도체 공정용 조명, 병원의 수술용 조명에 널리 사용할 수 있는 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 실내 또는 실외의 조명등으로 전구나 형광등이 많이 사용되고 있는데, 이러한 전구나 형광등은 수명이 짧아 자주 교환하여야 하는 문제가 있다.

또한, 종래의 형광등은 그 사용시간 경과에 따른 열화로 인해 조도가 점차 떨어지는 현상이 과도하게 발생하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 조명기구로 LED를 사용하는 것이 개발되고 있다. LED는 그 우수한 제어성, 빠른 응답속도, 높은 전기-광 변환효율, 긴 수명, 적은 소비전력 및 높은 휘도의 특성이 있다.

종래 LED를 이용한 조명기구는, 각 LED에서 방사되는 빛이 LED에서부터 직접 확산하여 조명공간으로 방사되기 때문에 확산경로 상에서 광 감쇠가 일어나 자동차 정도의 높이의 조명공간에서는 조도가 충분히 확보되지 못하는 문제가 있었다.

즉, LED는 출력이 약하기 때문에 빛의 확산 거리가 길어질 경우 원하는 조명공간에서 만족할 만한 조도를 얻을 수 없는 문제가 있었다.

최근 이러한 문제를 해결하기 위해서, 고출력의 LED를 적용한 조명기구가 개발되고 있는데, 이러한 고출력 LED를 이용한 조명기구는 조명공간에서의 조도는 만족시킬 수 있으나, LED에서 고열이 발생하므로 이를 방열하기 위하여 방열핀과 송풍 팬을 포함하는 복잡한 구조의 방열장치가 별도로 요구되기 때문에 제품단가가 상승하고 전기효율이 떨어져서 실용화가 어려운 문제가 있었다.

또한, 기존의 LED 조명제품이 하나의 광원으로 일부분만 비추는 것으로 제한되고, 무엇보다 LED와 집광렌즈의 광원거리를 조절하는 기술수단이 없어, 사용자가 원하는 거리에서 원하는 조도 및 배광특성이 나타나도록 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 하나 또는 복수개의 광원을 모아 하나의 빛으로 비출 수 있어 먼 거리에서도 필요한 조도를 확보할 수 있고, LED와 집광렌즈의 광원거리를 조정하여 배광각도를 확장하거나 축소하여 원하는 거리에서 원하는 조도 및 배광특성이 나타나도록 조절할 수 있으며, LED에서 발생되는 고열을 메탈PCB와 냉각수를 통해 냉각시킬 수 있어, 제품수명을 연장시킬 수 있는 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치는

광원을 발생시키는 LED모듈와,

LED모듈의 후면에 위치하여 LED모듈와 집광렌즈 사이의 거리 및 각도를 조절하여 집광렌즈를 통과하여 생기는 집광거리 및 집광각도를 조절하는 LED 집광조절부와,

상기 LED모듈의 상면에 1:1로 대응하도록 설치되어, LED모듈에서 확산하는 빛을 집광하여 렌즈로부터 일정거리 떨어진 위치에 있는 광케이블쪽으로 LED에 대응하는 초점을 형성하는 집광렌즈와,

상기 집광렌즈로부터 빛을 전달받아 광확산기로 보내는 광케이블과,

광케이블의 선단에 위치하여, 광케이블을 통하여 나온 빛을 외부로 발산시키는 광확산기로 구성됨으로서 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 하나 또는 복수개의 광원을 모아 하나의 빛으로 비출 수 있어 먼 거리에서도 필요한 조도를 확보할 수 있어 기존의 LED 램프 사용범위를 한층 더 업그레이드시킬 수 있고, LED에서 발생되는 고열을 메탈PCB와 냉각수를 통해 냉각시킬 수 있어, 제품수명을 연장시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 LED모듈(10), LED 집광조절부(20), 집광렌즈(30), 광케이블(40), 광확산기(50)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 LED 부(10)에 관해 설명한다.

상기 LED 부(10)는 광원을 발생시키는 곳으로, 이는 도 2에서 도시한 바와 같이, 고휘도 발광 LED(11)와, 고휘도 발광 LED에서 발생되는 고열을 방열시키는 메탈 PCB(12)로 구성된다.

그리고, 메탈 PCB(12)상에는 PWM 방식으로 구동되어 고휘도 발광 LED에 일정한 전류를 공급하는 정전류부(13)와, 파워 PCB단에서 출력되는 SMPS 정전압을 컨트롤하여 고휘도 발광 LED에 전압을 안정하게 공급하는 정전압 제어부(14)로 이루어진 회로가 구성된다.

상기 메탈 PCB(12)는 전면에 고휘도 발광 LED가 삽입되도록 삽입홀과 함께 GE(Glass Epoxy) PCB가 형성되고, 그 GE(Glass Epoxy) PCB 하단에 고무재질의 절연패드가 형성되며, 그 절연패드 하단에 알미늄 방열판이 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 메탈 PCB(12)는 내부에 냉각수 관(12a)이 형성되어, 냉각수를 통해 메탈PCB로부터 방열되고 남은 열을 냉각시킨다.

이처럼, 고휘도 발광 LED하단에 고무재질의 절연패드와 알미늄 방열판이 형성된 메탈 PCB가 구성되고, 메탈 PCB 내부에 냉각수 관(12a)이 구성됨으로서, 열 특성에 약한 LED의 수명을 연장시킬 수 있음과 동시에 열에 의한 기기의 오작동을 방지할 수가 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 LED 집광조절부(20)에 관해 설명한다.

상기 LED 집광조절부(20)는 LED모듈의 후면에 위치하여 LED모듈와 집광렌즈 사이의 거리 및 각도를 조절하여 집광렌즈를 통과하여 생기는 집광거리 및 집광각도를 조절하는 곳으로, 이는 도 3 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 제1 스크류나사(21), 제2 스크류나사(22), 탄성스프링(23), 후방지지판(24)으로 구성된다.

그리고, 본 발명에 따른 제1 스크류나사(21), 제2 스크류나사(22), 탄성스프링(23)은 가볍고, 탄력성과 충격 흡수력이 좋은 고무재질 및 실리콘 재질로 이루어진다.

즉, 제1 스크류나사의 조임과정과 푸는 과정을 통해 제2 스크류나사가 십자형상의 결합홈을 따라 사선방향으로 기울어지면서 메탈 PCB의 집광각도를 조절할 수가 있다.

상기 제1 스크류나사(21)는 메탈 PCB의 후단 좌측면에서 후방지지판 일측면까지 사선형으로 연결되어 메탈 PCB를 좌측 상단에서 좌측 하단까지인 틸트(tilt) 위치로 이동시키면서 메탈 PCB의 회전각도를 조절하는 역할을 한다.

즉, 도 5에서 도시한 바와 같이, 제1 스크류나사를 조이면, 탄성스프링이 늘어나 메탈 PCB가 좌측 상단에서 좌측 하단까지인 틸트(tilt) 위치로 이동되어, 제2 스크류나사를 기준으로 메탈 PCB를 시계반대방향으로 1°~15°로 회전시키면서 회전각도(θ)를 조절할 수 있다.

반대로, 도 6에서 도시한 바와 같이, 제1 스크류나사를 풀면, 탄성스프링이 줄어줄면서 메탈 PCB가 좌측 하단에서 좌측 상단까지인 틸트(tilt) 위치로 이동되어, 제2 스크류나사를 기준으로 메탈 PCB를 시계방향으로 1°~15°로 회전시키면서 회전각도(θ)를 조절할 수 있다.

이때, 제1 스크류나사가 조이거나 푸는 과정을 할 때, 제2 스크류나사 또한 제1 스크류나사의 움직임에 따라 십자형상의 결합홈을 따라 사선방향으로 기울어지 면서 동작된다.

여기서, 메탈 PCB를 시계반대방향 및 시계방향으로 회전각도 1°~15°로 회전시키는 이유는 회전각도가 1°이하에서는 메탈 PCB의 회전이 미세하여, 집광렌즈를 통과하여 생기는 빛의 집광각도 조절이 어려운 문제점이 발생하고, 회전각도가 15°이상에서는 메탈 PCB의 회전이 크게 되어 집광렌즈에 맺히는 빛의 초점이 집광렌즈를 벗어나서 생기는 현상이 발생하기 때문에, 메탈 PCB를 시계반대방향 및 시계방향으로 회전각도 1°~15°로 회전시키는 것이 가장 바람직하다.

상기 제2 스크류나사(22)는 상기 메탈 PCB의 후단 중앙면에서 후방지지판 일측면까지 일자형으로 연결되어 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 조절하는 역할을 한다.

즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 제2 스크류나사를 조이면, 메탈 PCB와 후방지지판 사이의 거리가 멀어지고, 이와 동시에 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리가 가까워져서 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 줄이면서 조절할 수 있다.

반대로, 제2 스크류나사를 풀면, 메탈 PCB와 후방지지판 사이의 거리가 가까워지고, 이와 동시에 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리가 멀어져서 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 늘리면서 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 제2 스크류나사는 후방지지판(24)에 지지될 때, 제2 스크류볼트(24a)에 의해 결합된다.

상기 탄성스프링(23)은 메탈 PCB의 후단 우측면에서 후방지지판 일측면까지 일자형으로 연결되어 제1 스크류나사와 제2 스크류나사의 나사조임에 따라 집광렌즈와 고휘도 발광 LED가 1:1로 정위치에 위치되도록 탄력성있게 움직이는 역할을 한다.

즉, 도 5에서 도시한 바와 같이, 탄성스프링은 제1 스크류나사를 조이면, 시계반대방향으로 휘면서 늘어나고, 반대로 제1 스크류나사를 풀면, 시계방향으로 휘면서 줄어들어, 메탈 PCB를 시계방향 또는 시계반대방향으로 1°~15°로 회전시킨다.

그리고, 도 6에서 도시한 바와 같이, 탄성스프링은 제2 스크류나사를 조이면, 메탈 PCB와 후방지지판 사이의 거리만큼 늘어나고, 반대로 제2 스크류나사를 풀면, 메탈 PCB와 후방지지판 사이의 거리만큼 줄어들어, 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 탄력적으로 조절할 수 있다.

상기 후방지지판(24)은 메탈 PCB 후단에 위치하여, 제1 스크류나사와, 제2 스크류나사, 그리고 탄성스프링을 지지함과 동시에, 제2 스크류나사가 집광렌즈의 움직임에 따라 X축과, Y축으로 동시에 움직이도록 안내역할을 한다.

이는 도 7에서 도시한 바와 같이, 메탈 PCB의 형상에 맞게 1:1 대응형상으로 형성되고, LED 집광조절부의 제2 스크류나사가 결합되는 부위에 십자형상의 결합홈(24a)이 형성되며, 결합홈의 좌측면 일측에 제1 스크류나사가 사선형으로 볼트체결되도록 나사홈(24b)이 형성되고, 결합홈의 우측면 일측에 탄성스프링이 일자형으로 연결된다.

상기 메탈 PCB의 형상에 맞게 1:1 대응형상이라는 것은 메탈 PCB가 길이방향을 따라 일자형상으로 형성되면, 후방지지판도 일자로 형성되고, 메탈 PCB가 호형상으로 형성되면, 후방지지판도 호형상으로 형성되는 것을 말한다.

그리고, 십자형상의 결합홈(24a)은 도 8에서 도시한 바와 같이, 가로축을 X축으로 설정하고, 세로축을 Y축으로 설정한다.

여기서, X축은 메탈 PCB가 집광렌즈를 기준으로 좌측 또는 우측으로 움직이는 동선을 표시한 것이고, Y축은 메탈 PCB가 집광렌즈를 기준으로 상측 또는 하측으로 움직이는 동선을 표시한 것이다.

다음으로 본 발명에 따른 집광렌즈(30)에 관해 설명한다.

상기 집광렌즈는 LED모듈의 상면에 1:1로 대응하도록 설치되어, LED모듈에서 확산하는 빛을 집광하여 렌즈로부터 일정거리 떨어진 위치에 있는 광케이블쪽으로 LED에 대응하는 초점을 형성하는 곳으로, 이는 상단 및 하단 일측의 투명와이어로 지지된다.

본 발명에 따른 집광렌즈는 반오목렌즈로 형성되어 광케이블 일측면에 많은 빛을 모아 하나의 촛점을 형성시킨다.

다음으로, 본 발명에 따른 광케이블(40)에 관해 설명한다.

상기 광케이블은 전기 신호를 광선 신호로 바꾸어 유리섬유를 통하여 전달하는 케이블로서, 이는 원통 모양이며, 심(Core)·클래드(Clad)·재킷(Jacket) 등으로 구성된다.

심은 매우 가는 유리나 플라스틱으로 만든 광섬유로 이루어진다.

클래드는 유리섬유의 주위를 강한 힘에 견디게 하기 위한 케블라(kevlar) 섬유로 이루어진다.

주성분이 유리섬유의 빛 펄스로서 바깥 전류에 의하여 방해받지 않으며, 심과 다른 광 특성을 가진 유리·플라스틱 등으로 씌워져 있다.

재킷은 광섬유 다발 주위의 맨 바깥층으로서 플라스틱 등의 물질로 되어 있어 습기·마모·파손 등을 막는다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 광케이블은 하나의 광원과 연결되도록 하나로 배선되거나, 또는 복수개의 광원과 연결되도록 복수개로 각각 배선된다.

여기서, 복수개의 광원과 연결되도록 복수개로 각각 배선되는 이유는 광케이블이 너무 길 경우 후반부에서 빛의 밝기가 감쇄될 수도 있으므로 중간 중간에 발 광체가 위치하도록 하여 광케이블에서 발산되는 빛이 전체적으로 동일해지도록 하기 위함이다.

다음으로, 본 발명에 따른 광확산기(50)에 관해 설명한다.

상기 광확산기(50)는 광케이블의 선단에 위치하여, 광케이블을 통하여 나온 빛을 외부로 확산시키는 역할을 한다.

광확산기는 볼록렌즈 확산기, 크리스탈 모양 확산기, 반사경 확산기, 펜 모양 확산기 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

상기 볼록렌즈 확산기는 광케이블을 통하여 나온 빛을 볼록렌즈를 통해 은은하게 비출 때 사용한다.

상기 크리스탈 모양 확산기는 광케이블을 통하여 나온 빛을 크리스탈 모양을 따라 다반사시켜 미적인 효과를 부각시키는 곳에 사용한다.

상기 반사경 확산기는 광케이블을 통하여 나온 빛을 반사경을 통해 꺽어서 비출 때 사용한다.

상기 펜 모양 확산기는 광케이블 통하여 나온 빛을 하나의 초점으로 모아서 비출 때 사용한다.

이하, 본 발명에 따른 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치의 구제적인 동작과정에 관해 설명한다.

[하나의 광원에서 나오는 빛을 하나의 LED 집광조절부와 집광렌즈를 통해 집광거리 및 집광각도를 조절하여 광케이블로 전달하는 과정]

도 1에서 도시한 바와 같이, 하나의 LED 모듈에 LED 집광조절부가 후단에 설치되고, LED 모듈 선단에 집광렌즈가 구성된다.

그리고, 집광렌즈 선단에 광케이블이 구성되고, 그 광케이블 선단에 볼록렌즈 확산기를 갖는 광확산기가 구성된다.

먼저, LED 집광조절부를 통해 LED모듈과 집광렌즈 사이의 거리 및 각도를 조절하여 집광렌즈를 통과하여 생기는 집광거리 및 집광각도를 조절한다.

일예로, 제1 스크류나사를 조여서, 메탈 PCB를 시계방향으로 15°로 회전시키면서 회전각도를 조절하고, 이와 동시에 제2 스크류나사를 풀어서, 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 0.8mm가 되도록 조절한다.

그리고, 후광지지판의 십자형상의 결합홈을 따라 제2 스크류나사를 X축의 우측으로 이동시켜, 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED를 집광렌즈를 기준으로 X축의 우측으로 이동시킨다.

이러한 과정을 통해 LED 모듈의 고휘도 발광 LED에서 발광되는 빛이 집광렌즈에 1:1로 정위치되어 집광렌즈를 통해 집광될 수 있다.

이어서, LED 집광조절부를 통해 집광렌즈와 1:1로 정위치된 LED모듈의 고휘도 발광 LED가 발광된다.

이어서, 집광렌즈를 통해 고휘도 발광 LED에서 확산하는 빛을 집광하여 렌즈로부터 일정거리 떨어진 위치에 있는 광케이블쪽으로 LED에 대응하는 초점을 형성한다.

이어서, 광케이블을 통해 집광렌즈로부터 빛을 전달받아 광확산기로 보낸다.

이어서, 볼록렌즈 확산기로 이루어진 광확산기에서 광케이블을 통하여 나온 빛을 볼록렌즈를 통해 은은하게 비춘다.

[복수개의 광원에서 나오는 빛을 복수개의 LED 집광조절부와 집광렌즈를 통해 집광거리 및 집광각도를 조절하여 광케이블로 전달하는 과정]

도 9에서 도시한 바와 같이, 복수개의 LED 모듈에 1:1 대응되도록 각각의 LED 집광조절부가 후단에 설치되고, 복수개의 LED 모듈 선단에 복수개의 집광렌즈가 구성된다.

그리고, 집광렌즈 선단에 광케이블이 구성되고, 그 광케이블 선단에 크리스탈 모양 확산기를 갖는 광확산기가 구성된다.

먼저, LED 집광조절부를 통해 1:1대응이 되는 LED모듈과 집광렌즈 사이의 거리 및 각도를 조절하여 집광렌즈를 통과하여 생기는 집광거리 및 집광각도를 조절한다.

일예로, 제1 스크류나사를 풀어서, 메탈 PCB를 반시계방향으로 5°로 회전시키면서 회전각도를 조절하고, 이와 동시에 제2 스크류나사를 조여서, 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 1.5mm가 되도록 조절한다.

그리고, 후광지지판의 십자형상의 결합홈을 따라 제2 스크류나사를 Y축의 상단측으로 이동시켜, 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED를 집광렌즈를 기준으로 Y축의 상단측으로 이동시킨다.

이러한 과정을 통해 LED 모듈의 고휘도 발광 LED에서 발광되는 빛이 집광렌즈에 1:1로 정위치되어 집광렌즈를 통해 집광된다.

이어서, LED 집광조절부를 통해 집광렌즈와 1:1로 정위치된 복수개의 LED모듈의 고휘도 발광 LED가 발광된다.

이어서, 복수개의 집광렌즈를 통해 고휘도 발광 LED에서 확산하는 빛을 집광하여 렌즈로부터 일정거리 떨어진 위치에 있는 광케이블쪽으로 LED에 대응하는 초점을 형성한다.

이어서, 광케이블을 통해 복수개의 집광렌즈로부터 빛을 전달받아 광확산기로 보낸다.

이어서, 크리스탈 모양 확산기로 이루어진 광확산기에서 광케이블을 통하여 나온 빛을 다반사시킨다.

[근접한 위치에서 하나의 패키지로 모아진 복수개의 광원에서 나오는 빛을 LED 집광조절부와 집광렌즈를 통해 집광거리 및 집광각도를 조절하여 광케이블로 전달하는 과정]

도 10에서 도시한 바와 같이, 근접한 위치에서 2~4개씩 패키지로 모아진 복수개의 LED 모듈에 1:1 대응되도록 각각의 LED 집광조절부가 후단에 설치되고, 복수개의 LED 모듈 선단에 하나의 집광렌즈가 구성된다.

그리고, 집광렌즈 선단에 광케이블이 구성되고, 그 광케이블 선단에 펜 모양 확산기를 갖는 광확산기가 구성된다.

먼저, LED 집광조절부를 통해 근접한 위치에서 2~4개씩 패키지로 모아진 복수개의 LED 모듈과 집광렌즈 사이의 거리 및 각도를 조절하여 집광렌즈를 통과하여 생기는 집광거리 및 집광각도를 조절한다.

일예로, 제1 스크류나사를 풀어서, 메탈 PCB를 시계방향으로 20°로 회전시키면서 회전각도를 조절하고, 이와 동시에 제2 스크류나사를 조여서, 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 1mm가 되도록 조절한다.

그리고, 후광지지판의 십자형상의 결합홈을 따라 제2 스크류나사를 Y축의 하단측으로 이동시켜, 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED를 집광렌즈를 기준으로 Y축의 하단측으로 이동시킨다.

이어서, LED 집광조절부를 통해 집광렌즈와 1:1로 정위치된 복수개의 LED모듈의 고휘도 발광 LED가 하나의 집광렌즈를 바라보면서 동시에 발광된다.

이어서, 하나의 집광렌즈를 통해 고휘도 발광 LED에서 확산하는 빛을 집광하여 렌즈로부터 일정거리 떨어진 위치에 있는 광케이블쪽으로 LED에 대응하는 초점을 형성한다.

이어서, 펜 모양 확산기로 이루어진 광확산기에서 광케이블을 통하여 나온 빛을 하나의 초점으로 모아서 비춘다.

도 1은 본 발명에 따른 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치의 구성요소를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치 중 LED 모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치 중 LED 모듈과 결합된 LED 집광조절부를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치 중 LED 모듈과 결합된 LED 집광조절부를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 LED 집광조절부의 구성요소 중 제1 스크류나사의 동작과정을 도시한 일실시예도,

도 6은 본 발명에 따른 LED 집광조절부의 구성요소 중 제2 스크류나사의 동작과정을 도시한 일실시예도,

도 7은 본 발명에 따른 LED 집광조절부의 후단에 구성된 후광지지판을 도시한 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 제2 스크류나사가 후광지지판의 십자형상의 결합홈에 결합되어 X축, Y축으로 동작되는 과정을 도시한 일실시예도,

도 9는 본 발명에 따른 복수개의 광원에서 나오는 빛을 복수개의 LED 집광조절부와 집광렌즈를 통해 집광거리 및 집광각도를 조절하여 광케이블로 전달하는 과정을 도시한 일실시예도,

도 10은 본 발명에 따른 근접한 위치에서 하나의 패키지로 모아진 복수개의 광원에서 나오는 빛을 LED 집광조절부와 집광렌즈를 통해 집광거리 및 집광각도를 조절하여 광케이블로 전달하는 과정을 도시한 일실시예도.

※ 도면 부호의 간단한 설명 ※

10 : LED 모듈 20 : LED 집광조절부

30 : 집광렌즈 40 : 광케이블

50 : 광확산기

Claims

광원을 발생시키도록 메탈 PCB(12)로 이루어진 LED모듈(10)와,

LED모듈의 후면에 위치하여 LED모듈와 집광렌즈 사이의 거리 및 각도를 조절하여 집광렌즈를 통과하여 생기는 집광거리 및 집광각도를 조절하는 LED 집광조절부(20)와,

상기 LED모듈의 상면에 1:1로 대응하도록 설치되어, LED모듈에서 확산하는 빛을 집광하여 렌즈로부터 일정거리 떨어진 위치에 있는 광케이블쪽으로 LED에 대응하는 초점을 형성하는 집광렌즈(30)와,

상기 집광렌즈로부터 빛을 전달받아 광확산기로 보내는 광케이블(40)과,

광케이블의 선단에 위치하여, 광케이블을 통하여 나온 빛을 외부로 발산시키는 광확산기(50)로 구성되는 것에 있어서,

상기 LED 집광조절부(20)는 메탈 PCB의 후단 좌측면에서 후방지지판 일측면까지 사선형으로 연결되어 메탈 PCB를 좌측 상단에서 좌측 하단까지인 틸트(tilt) 위치로 이동시키면서 메탈 PCB의 회전각도를 조절하는 제1 스크류나사(21)와,

상기 메탈 PCB의 후단 중앙면에서 후방지지판 일측면까지 일자형으로 연결되어 메탈 PCB의 고휘도 발광 LED와 집광렌즈 사이의 거리를 조절하는 제2 스크류나사(22)와,

메탈 PCB의 후단 우측면에서 후방지지판(24) 일측면까지 일자형으로 연결되어 제1 스크류나사와 제2 스크류나사의 나사조임에 따라 집광렌즈와 고휘도 발광 LED가 1:1로 정위치에 위치되도록 탄력성있게 움직이는 탄성스프링(23)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치.
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제1항에 있어서, 제1 스크류나사는 메탈 PCB를 시계반대방향 및 시계방향으로 회전각도 1°~15°로 회전시키는 것을 특징으로 하는 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치.
제1항에 있어서, 후방지지판(24)은 메탈 PCB 후면에 위치하여, 메탈 PCB의 형상에 맞게 1:1 대응형상으로 형성되고, LED 집광조절부의 제2 스크류나사가 결합되는 부위에 십자형상의 결합홈(24a)이 형성되며, 결합홈의 좌측면 일측에 제1 스크류나사가 사선형으로 볼트체결되도록 나사홈(24b)이 형성되고, 결합홈의 우측면 일측에 탄성스프링(23)의 하단부가 일자형으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치.
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제1항에 있어서, 메탈 PCB(12)는 내부에 냉각수 관(12a)이 형성되어, 냉각수를 통해 메탈PCB로부터 방열되고 남은 열을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 광케이블을 통한 LED 조명 집광 장치.
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