KR101017174B1 - Ｌｅｄ램프 집광렌즈 배열판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED램프 집광렌즈 배열판에 관한 것으로, LED램프(10)의 선단에 구비된 다수의 LED(11)에서 조사되는 광을 집광하기 위한 것으로서, 평판형상의 기판(110)과, 상기 기판(110)의 전면(110a)에서 광의 조사방향인 전방으로 볼록 형성되고 상기 다수의 LED(11)와 일대일로 대응되어서 상기 LED(11)에서 발광하는 광을 집광하는 다수의 집광렌즈(120)로 구성되는 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서: 상기 집광렌즈(120)는, 집광렌즈(120)의 중심(O)에 대하여 대칭 형성되면서 상기 기판(110)의 전면(110a)에서 외주면을 따라서 중심방향으로 제1 반경(R1)으로 형성된 제1 곡면부(121)와, 상기 제1 곡면부(121)에서 중심방향으로 연장되어서 제2 반경(R2)을 갖는 제2 곡면부(122)와, 상기 제2 곡면부(122)에서 연장되어서 제3 반경(R3)을 갖는 제3 곡면부(123)로 구성되어서, 종래의 LED램프 집광렌즈 배열판을 LED램프에 구비한 경우 나타나는 한 쌍의 동심원으로 노란색을 띄는 황색빛(yellow ring)을 완전히 또는 현저하게 제거할 수 있는 이점이 있다.
LED램프, LED, 집광렌즈, 황색빛, 황색띠

Description

ＬＥＤ램프 집광렌즈 배열판{LED Lamp Lens Array Plate}
본 발명은 LED램프 집광렌즈 배열판에 관한 것으로, 특히 종래의 LED램프 집광렌즈 배열판을 LED램프에 구비한 경우 나타나는 한 쌍의 동심원으로 노란색을 띄는 황색빛을 완전히 또는 현저하게 제거할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 LED램프 집광렌즈 배열판에 관한 것이다.
일반적으로 조명등으로 사용하는 LED는 집광성을 필요로 하는 경우에 있어서 집광렌즈가 다수로 배열 형성된 집광렌즈 배열판을 램프의 선단에 설치하여 사용한다.
도 1에는 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에서 LED램프 집광렌즈 배열판을 분리한 경우의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판의 단면도 및 요부 확대도가 도시되어 있고, 도 4에는 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프에서 조사된 광의 문제점을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있고, 도 5에는 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프에서 조사된 광의 사진이 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 LED램프 집광렌즈 배열판(20)은 LED램프(10)의 선단에 구비된 다수의 LED(11)에서 조사되는 광을 집광하기 위한 것으로서, 평판형상의 기판(21)과, 상기 기판(21)의 전면(21a)에서 광의 조사방향인 전방으로 볼록 형성되고 상기 다수의 LED(11)와 일대일로 대응되어서 상기 LED(11)에서 발광하는 광을 집광하는 다수의 집광렌즈(22)로 구성된다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 집광렌즈(22)는 반경(r)의 구면을 갖는 반구형 형태로 형성된다.
그런데, 실내외 조명제품 중에서 특히 실내 조명제품은 물체의 고유색상을 있는 그대로 잘 나타내기 위해서는 자연광에 가장 가까운 백색광으로 구현하여야 하는 것이 요구된다.
LED를 이용하여 백색광을 구현하기 위한 방법으로는, 빛의 삼원색인 레드(R), 그린(G), 블루(B)를 혼합하여 백색광을 구현하는 방법이 있으나 이 방법은 실제 구현하기가 매우 까다롭고, 특히 집광을 필요로 하는 백색조명제품에서는 난제로 여겨지고 있다.
그리하여, LED로서 블루칩을 사용하고 형광물질을 도포하여 백색광을 구현하는 방법이 가장 보편적으로 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 블루(B)의 LED에 형광물질을 도포하여 백색조명을 구현하는 기술의 경우에는 도 4 및 도 5에 보이는 바와 같이 동심 형태로서 노란색을 띄는 소위 "황색빛"[항색띠(yellow band), 고스트(ghost) 또는 옐로우 링(yellow ring)이라고도 함]이라고 불리는 것이 나타나는데, 이와 같이 황색빛이 나타나면 백색조명으로서의 가치가 떨어지고 상품성도 저하된다.
상기와 같이 블루(B)의 LED에 형광물질을 도포하여 사용하는 백색조명제품에 있어서 최대의 난제라 할 수 있는 것이 황색빛 문제인데 이는 오랫동안 LED램프 분야에서 해결하지 못한 기술적 과제로 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판의 목적은, 종래의 LED램프 집광렌즈 배열판을 LED램프에 구비한 경우 나타나는 한 쌍의 동심원으로 노란색을 띄는 황색빛을 완전히 또는 현저하게 제거할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 LED램프 집광렌즈 배열판를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 LED램프 집광렌즈 배열판은, LED램프의 선단에 구비된 다수의 LED에서 조사되는 광을 집광하기 위한 것으로서, 평판형상의 기판과, 상기 기판의 전면에서 광의 조사방향인 전방으로 볼록 형성되고 상기 다수의 LED와 일대일로 대응되어서 상기 LED에서 발광하는 광을 집광하는 다수의 집광렌즈로 구성되는 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서: 상기 집광렌즈는, 집광렌즈의 중심에 대하여 대칭 형성되면서 상기 기판의 전면에서 외주면을 따라서 중심방향으로 제1 반경으로 형성된 제1 곡면부와, 상기 제1 곡면부에서 중심방향으로 연장되어서 제2 반경을 갖는 제2 곡면부와, 상기 제2 곡면부에서 연장되어서 제3 반경을 갖는 제3 곡면부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 LED램프 집광렌즈 배열판은, 종래의 LED램프 집광렌즈 배열판을 LED램프에 구비한 경우 나타나는 한 쌍의 동심원으로 노란색을 띄는 황색빛을 완전히 또는 현저하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
다음은 본 발명인 LED램프 집광렌즈 배열판의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도 6에는 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판을 LED램프로부터 분리한 경우의 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판의 단면도 및 요부 확대도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판에서 집광렌즈의 외주면 상태를 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판(100)은, LED램프(10)의 선단에 구비된 다수의 LED(11)에서 조사되는 광을 집광하기 위한 것으로서, 평판형상의 기판(110)과, 상기 기판(110)의 전 면(110a)에서 광의 조사방향인 전방으로 볼록 형성되고 상기 다수의 LED(11)와 일대일로 대응되어서 상기 LED(11)에서 발광하는 광을 집광하는 다수의 집광렌즈(120)로 구성되는 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서, 상기 집광렌즈(120)의 외주면은 반구 형태에 가까운 비구면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판(100)에 있어서, 상기 집광렌즈(120)는, 집광렌즈(120)의 중심(O)에 대하여 대칭 형성되면서 상기 기판(110)의 전면(110a)에서 외주면을 따라서 중심방향으로 제1 반경(R1)으로 형성된 제1 곡면부(121)와, 상기 제1 곡면부(121)에서 중심방향으로 연장되어서 제2 반경(R2)을 갖는 제2 곡면부(122)와, 상기 제2 곡면부(122)에서 연장되어서 제3 반경(R3)을 갖는 제3 곡면부(123)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 곡면부(121)의 제1 반경(R1)은 제2 곡면부(122)의 제2 반경(R2)보다 크고, 상기 제3 곡면부(123)의 제3 반경(R3)은 상기 제1 곡면부(121)의 제1 반경(R1)보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면, 종래의 LED램프 집광렌즈 배열판을 LED램프에 구비한 경우 나타나던 소위 황색빛을 완전히 또는 현저하게 제거할 수 있는 이점이 있다.
도 14에는 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프에서 조사된 광의 사진이 나타나 있는데, 도 14에서 보이는 바와 같이 본 발명에 의한 집광렌즈 구조를 채용한 경우에는 종래와 같은 황색빛은 거의 현재하지 않음을 알 수 있다.
도 9에는 LED램프의 소비전력이 16와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이 도시되어 있다. 도 9의 (a)는 사시도이고 도 9의 (b)는 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서, LED램프(10)의 소비전력이 16와트인 경우, 상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 모든 집광렌즈(120)가 동일한 높이(H1)와 폭(W1)을 갖으면서 3 개의 동심원의 형태로(바람직하게는 상호 연접하여서) 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면 16와트용 LED램프 집광렌즈 배열판의 경우에 있어서 황색빛의 나타남 현상을 제거할 수 있게 된다.
도 10에는 LED램프의 소비전력이 22와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서, LED램프(10)의 소비전력이 22와트인 경우, 상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 4 개의 동심원의 형태로 배열되고, 기판(110)의 중심(O')에서 가까운 3 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H2f)와 폭(W2f)은 나머지 1 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H2r)와 폭(W2r)보다 각각 큰 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면 22와트용 LED램프 집광렌즈 배열판의 경우에 있어서 황색빛의 나타남 현상을 제거할 수 있게 된다.
도 11에는 LED램프의 소비전력이 35와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이 도시되어 있다. 도 11의 (a)는 사시도이고 도 11의 (b)는 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서, LED램프(10)의 소비전력이 35와트인 경우, 상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 5 개의 동심원의 형태로 배열되고, 기판(110)의 중심(O')에서 가까운 3 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H3f)와 폭(W3f)은 나머지 2 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H3r)와 폭(W3r)보다 각각 큰 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면 35와트용 LED램프 집광렌즈 배열판의 경우에 있어서 황색빛의 나타남 현상을 제거할 수 있게 된다.
도 12에는 LED램프의 소비전력이 55와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서, LED램프(10)의 소비전력이 55와트인 경우, 상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 모든 집광렌즈(120)가 동일한 높이(H4)와 폭(W4)을 갖으면서 6 개의 동심원의 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면 55와트용 LED램프 집광렌즈 배열판의 경우에 있어서 황색빛의 나타남 현상을 제거할 수 있게 된다.
도 13에는 LED램프의 소비전력이 80와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서, LED램프(10)의 소비전력이 80와트인 경우, 상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 모든 집광렌즈(120)가 동일한 높이(H5)와 폭(W5)을 갖으면서 7 개의 동심원의 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면 80와트용 LED램프 집광렌즈 배열판의 경우에 있어서 황색빛의 나타남 현상을 제거할 수 있게 된다.
그리고, 상기 집광렌즈(120)는 다양한 방법에 의해서 가공가능할 수 있을 것이다. 예컨대 사출 성형에 의해서 형성될 수도 있을 것이고, 깍아서 형성될 수도 있을 것이며, 그 가공방법에 무관하게 어느 경우에나 본원발명의 권리범위에 속함은 물론이다.
상기의 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
도 1은, 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프의 사시도이다.
도 2는, 도 1에서 LED램프 집광렌즈 배열판을 분리한 경우의 사시도이다.
도 3은, 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판의 단면도 및 요부 확대도이다.
도 4는, 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프에서 조사된 광의 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는, 종래 기술에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프에서 조사된 광의 사진이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판을 LED램프로부터 분리한 경우의 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판의 단면도 및 요부 확대도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판에서 집광렌즈의 외주면 상태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는, LED램프의 소비전력이 16와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이다.
도 10은, LED램프의 소비전력이 22와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이다.
도 11은, LED램프의 소비전력이 35와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이다.
도 12는, LED램프의 소비전력이 55와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이다.
도 13은, LED램프의 소비전력이 80와트에 사용하기 위한 LED램프 집광렌즈 배열판의 집광렌즈 배열상태를 나타내는 도면이다.
도 14는, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판이 장착된 상태의 LED램프에서 조사된 광의 사진이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 ; 본 발명에 의한 LED램프 집광렌즈 배열판
10 ; LED램프
11 ; LED
110 ; 기판
110a; 기판의 전면
0 ; 집광렌즈의 중심
O' ; 기판의 중심
121 ; 제1 곡면부
122 ; 제2 곡면부
123 ; 제3 곡면부

Claims (7)

  1. LED램프(10)의 선단에 구비된 다수의 LED(11)에서 조사되는 광을 집광하기 위한 것으로서, 평판형상의 기판(110)과, 상기 기판(110)의 전면(110a)에서 광의 조사방향인 전방으로 볼록 형성되고 상기 다수의 LED(11)와 일대일로 대응되어서 상기 LED(11)에서 발광하는 광을 집광하는 다수의 집광렌즈(120)로 구성되는 LED램프 집광렌즈 배열판에 있어서:
    상기 집광렌즈(120)는,
    집광렌즈(120)의 중심(O)에 대하여 대칭 형성되면서 상기 기판(110)의 전면(110a)에서 외주면을 따라서 중심방향으로 제1 반경(R1)으로 형성된 제1 곡면부(121)와,
    상기 제1 곡면부(121)에서 중심방향으로 연장되어서 제2 반경(R2)을 갖는 제2 곡면부(122)와,
    상기 제2 곡면부(122)에서 연장되어서 제3 반경(R3)을 갖는 제3 곡면부(123)로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED램프 집광렌즈 배열판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 곡면부(121)의 제1 반경(R1)은 제2 곡면부(122)의 제2 반경(R2)보다 크고, 상기 제3 곡면부(123)의 제3 반경(R3)은 상기 제1 곡면부(121)의 제1 반 경(R1)보다 큰 것을 특징으로 하는 LED램프 집광렌즈 배열판.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    LED램프(10)의 소비전력이 16와트인 경우,
    상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 모든 집광렌즈(120)가 동일한 높이(H1)와 폭(W1)을 갖으면서 3 개의 동심원의 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 LED램프 집광렌즈 배열판.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    LED램프(10)의 소비전력이 22와트인 경우,
    상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 4 개의 동심원의 형태로 배열되고,
    기판(110)의 중심(O')에서 가까운 3 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H2f)와 폭(W2f)은 나머지 1 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H2r)와 폭(W2r)보다 각각 큰 것을 특징으로 하는 LED램프 집광렌즈 배열판.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    LED램프(10)의 소비전력이 35와트인 경우,
    상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 5 개의 동심원의 형태로 배열되고,
    기판(110)의 중심(O')에서 가까운 3 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H3f)와 폭(W3f)은 나머지 2 개의 동심원 형태로 배열된 집광렌즈(120)의 높이(H3r)와 폭(W3r)보다 각각 큰 것을 특징으로 하는 LED램프 집광렌즈 배열판.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    LED램프(10)의 소비전력이 55와트인 경우,
    상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 모든 집광렌즈(120)가 동일한 높이(H4)와 폭(W4)을 갖으면서 6 개의 동심원의 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 LED램프 집광렌즈 배열판.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    LED램프(10)의 소비전력이 80와트인 경우,
    상기 집광렌즈(120)는 상기 기판(110)의 중심(O')에 대하여 모든 집광렌즈(120)가 동일한 높이(H5)와 폭(W5)을 갖으면서 7 개의 동심원의 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 LED램프 집광렌즈 배열판.
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