KR101041960B1 - 파워 ｌｅｄ를 구비하는 램프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파워 LED의 렌즈부와 외부 렌즈가 접합되도록 설계하여, 빛이 산란되는 것을 방지하여 빛의 효율을 최대화한 파워 LED를 구비하는 램프 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치는 나팔관 형태의 내부 공간을 가지는 케이스와; 상기 케이스 내부에서 전원이 공급되면 빛을 방출하는 파워 LED와; 뒤집어진 돔 형상으로, 상기 파워 LED의 전방에 설치되어 상기 파워 LED에서 방출되는 빛을 외부로 조사시키는 외부 렌즈를 포함하며, 상기 외부 렌즈는 그 하단이 상기 파워 LED의 렌즈부와 접합 설치된다.

LED, 램프

Description

파워 ＬＥＤ를 구비하는 램프 장치{Lamp with power LED}

본 발명은 파워 LED를 구비하는 램프 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워 LED의 렌즈부와 외부 렌즈가 접합되도록 설계하여, 빛이 산란되는 것을 방지하여 빛의 효율을 최대화한 파워 LED를 구비하는 램프 장치에 관한 것이다.

일반적으로 실내의 천정이나 벽체에 부착되어 설치되는 램프장치에 사용되는 광원으로서는 전구, 형광등, 할로겐 램프가 주로 이용된다.

그러나, 전구, 형광등, 할로겐 램프 등과 같은 광원은 상대적으로 그 크기가 크기 때문에 램프장치의 크기도 커지게 되어 인테리어를 구성하는데 제한적인 문제점이 있다.

한편, 발광다이오드에 관한 기술이 점차적으로 발전함에 따라 밝기가 1cd를 넘는 고휘도 발광다이오드의 개발이 속속 이루어지고 있고, 이와 같은 고휘도 발광다이오드를 램프장치에 응용하는 기술이 계속적으로 연구되고 있다.

이의 추세에 따라 근래에는 파워 LED가 사용되고 있는데, 일반적으로, 파워 LED는 일반 LED 램프와 비교해서 전력이 비교적 많이 소모되는, 즉 전류량이 매우 큰 LED 램프군을 의미한다.

따라서, LED 램프가 전류에 의해서 밝기가 조절되는 것을 고려할 때, 파워 LED 모듈는 당연히 상당히 밝은 제품군임을 알 수 있다.

도 1은 종래의 LED 램프 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 LED 램프 장치는 케이스(1) 내부에 파워 LED(2) 및 뒤집어진 돔 형상의 외부 렌즈(3)를 구비한다. 이때, 상기 파워 LED(2)의 돔 형상의 렌즈부(2a)와 상기 외부 렌즈(3)가 이격되어 있는 구조이다.

이러한 종래의 LED 램프 장치는 상기 파워 LED(2)에서 방출되는 빛이 대기 중에서 산란되며, 상기 외부 렌즈(3)로 전달되는 빛 중 일부는 대기와 외부 렌즈(3)의 경계면에서 전반사를 통하여 반사되어 외부로 조사되지 못한다.

따라서, LED 램프 장치의 빛의 효율이 낮아지게 되어, 휘도를 높이기 위하여는 보다 높은 전류를 소비하는 파워 LED가 필요하게 된다.

또한, 빛이 LED 램프 장치를 통과한 후에도, 빛의 굴절로 인하여 조사되는 광이 균일하지 않은 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래기술에서 도출되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 파워 LED의 렌즈부와 외부 렌즈가 접합되도록 설계하여, 빛이 산란되는 것을 방지하여 빛의 효율을 최대화한 파워 LED를 구비하는 램프 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치는 나팔관 형태의 내부 공간을 가지는 케이스와; 상기 케이스 내부에서 전원이 공급되면 빛을 방출하는 파워 LED와; 뒤집어진 돔 형상으로, 상기 파워 LED의 전방에 설치되어 상기 파워 LED에서 방출되는 빛을 외부로 조사시키는 외부 렌즈를 포함하며, 상기 외부 렌즈는 그 하단이 상기 파워 LED의 렌즈부와 접합 설치된다.

상기 외부 렌즈는 돔 형상의 하단이 상기 파워 LED의 렌즈부 상단과 접하는 점 접합 구조일 수 있다.

상기 외부 렌즈는 그 하단이 상기 파워 LED의 렌즈부 외면 전체와 접하는 면 접합구조일 수 있다.

본 발명에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치는 파워 LED의 렌즈부와 외부 렌즈가 접합되도록 설계하여 빛이 중간 매질을 통과하는 것을 방지한다.

따라서, 본 발명에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치는 중간 매질에 따른 산란 및 전반사를 방지할 수 있으며, 이에 따라 빛의 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 특징 및 작용들은 첨부도면을 참조하여 이하에서 설명되는 실시예들을 통해 명백하게 드러나게 될 것이다.

첨부된 도면과 연관하여 이하에서 개시되는 상세한 설명은 발명의 바람직한 실시예들을 설명할 의도로서 행해진 것이고, 발명이 실행될 수 있는 형태들만을 나 타내는 것은 아니다. 본 발명의 사상이나 범위에 포함된 동일한 또한 등가의 기능들이 다른 실시예들에 의해서도 달성될 수 있음을 주지해야 한다.

도면에 개시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대한 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치를 설명하기 위한 분해 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치는 나팔관 형태의 내부 공간을 가지는 케이스(10)와, 외부로부터 전원을 도입하기 위한 전극(20)과, 상기한 전극(20)과 연결되어 케이스(10)의 내부 뒤쪽에 장착되는 PCA(30)와, 상기한 PCA(30)의 앞쪽에 장착되는 방열판(40)과, 상기한 방열판(40)의 앞에 스크류(50)를 이용하여 장착되는 파워 LED(60)와, 상기한 파워 LED(60)의 전방에 배치되고 상기 파워 LED(60)의 렌즈부(65) 외면과 접합되어 설치되는 외부 렌즈(70)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 외부 렌즈(70)의 외측에는 케이스(10) 내부를 보호하기 위한 커버(80)를 더 포함할 수도 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 케이스(10)는 열전도성 플라스틱(Conductive Thermoplastic)으로 사출하여 제품을 성형하거나, 경우에 따라서는 금속판을 성형 가공하여 제조할 수도 있다. 이러한 상기 케이스(10)는 상기 파워 LED(60)에서 발생되는 열을 외부로 방열시켜 상기 파워 LED(60)의 수명을 최대화하는 역할을 한다. 이와 함께, 상기 파워 LED(60), 방열판(40), PCA(30), 전극(20)을 고정하는 외부 구조물의 역할을 한다. 또한, 상기 케이스(10)는 그 내부 공간의 벽면에 반사도가 우수한 물질을 도포하여, 본 발명의 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치의 빛 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 케이스(10)는 인테리어 부품으로서의 사용을 위해 외관상 필요시 스프레이(Spray)로 코팅을 한다.

상기 전극(20)은 상기 PCA(30)와 납땜 등으로 고정되어 전원 소켓부를 통해 전원을 공급하는 단자로서, 동(Brass) 재질로 니켈(Ni) 도금되어 납땜이 원활하도록 이루어진다.

상기 PCA(PCB Assembly)(30)는 상기 파워 LED(60)에 전원을 공급하는 기판으로서 상기 파워 LED(60)를 전선으로 연결하도록 되어 있으며 단자를 고정할 수 있는 구조를 가지며, 전기적 절연을 위하여 에폭시 재질로 이루어진다.

방열판(40)은 금속 또는 열전도성 플라스틱(Conductive Thermoplastic)의 재질로 이루어지며, 열전도성 플라스틱으로 이루어지는 경우에는 사출 성형을 통하여 제조된다. 이러한 방열판(40)은 상기 파워 LED(60)의 배면과 접촉되어 파워 LED(60)에서 발생되는 열을 케이스(10)에 전도시키는 역할을 한다.

상기 스크류(Screw)(50)는 상기 파워 LED(60)와 방열판(40)을 케이스(10)에 고정시키는 결합용 부품이다. 이러한 상기 스크류(50)는 부식에 강한 SUS 재질로 이루어지며, 상기 케이스(10)의 내부에 형성되어 있는 보스(boss)(15)와 결합된다.

상기 파워 LED(60)는 전류 소모량이 높은 LED 칩(도면 상에는 미도시)을 사용하며, 상기 LED 칩에서 방출되는 빛을 모아 외부로 방출하는 돔 형상의 렌즈부(65)를 구비한다. 이때, 상기 렌즈부(65)는 투명 실리콘 또는 투명 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.

상기 외부 렌즈(70)는 상기 파워 LED(60)의 렌즈부(65)와 동일한 재질로 이루어지며, 그 형상은 뒤집어진 돔 형상인 것이 바람직하다. 이때, 상기 외부 렌즈(70)의 하단은 상기 파워 LED(60) 렌즈부(65) 상단과 접한 구조이거나, 상기 파워 LED(60)의 외면 전체와 접하는 구조로 이루어진다. 이는 상기 파워 LED(60)에서 방출되는 빛이 외부 렌즈(70)로 조사되는 과정에서 중간 매질을 생략하여 빛의 효율을 극대화하기 위함이다.

상기 커버(Cover)(80)는 투명재질의 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라서 여러 가지 색상으로 착색함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 파워 LED 램프 장치에서 조사되는 빛의 색상을 조절할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치는 하기와 같이 빛을 방출한다.

우선, 전원이 인가되면, 상기 파워 LED(60)로 전류가 공급된다.

상기 파워 LED(60) 전류가 공급되면, 내부의 LED 칩에서 전자 및 정공으로 이루어지는 캐리어를 만들어내고, 이들 전자와 정공이 재결합하는 과정에서 방출하는 에너지 중 일부를 빛으로 방출한다.

상기 파워 LED(60)에서 방출된 빛은 렌즈부(65)를 통하여 상기 외부 렌즈(70)로 조사된다.

이때, 상기 외부 렌즈(70)가 상기 파워 LED(60)의 렌즈부(65)의 상단과 접하거나 상기 렌즈부(65)의 외면 전체와 감싸는 구조이므로, 상기 파워 LED(60)에서 방출되는 빛은 중간 매질의 통과 없이, 직접 외부 렌즈(70)로 조사된다.

그리고 외부 렌즈(70)로 조사된 빛은 외부 렌즈(70)에 의하여 본 발명의 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치의 외부로 조사된다.

한편, 상기 커버(80)에 다양한 색상을 착색하면, 사용자의 기호에 따라 외부로 조사되는 빛의 색채를 변경하는 것이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치는 파워 LED(60)의 렌즈부(65) 상단과 외부 렌즈(70)의 하단이 접한 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 파워 LED(60)에서 방출되는 빛이 상기 외부 렌즈(70)로 조사되는 과정에서 여타의 매질을 통과하지 않고 상기 외부 렌즈(70)로 직접 조사된다.

이로 인하여, 중간 매개 물질에 의한 산란 및 전반사에 의한 빛의 손실을 방지할 수 있어 외부로 조사되는 빛의 효율을 극대화할 수 있다.

도 1은 종래의 LED 램프 장치를 설명하기 위한 도면.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치를 설명하기 위한 단면도.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치를 설명하기 위한 분해 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파워 LED를 구비하는 램프 장치를 설명하기 위한 단면도.

Claims (3)

1. 삭제
2. 나팔관 형태의 내부 공간을 가지는 케이스와;

   상기 케이스 내부에서 전원이 공급되면 빛을 방출하는 파워 LED와;

   뒤집어진 돔 형상으로, 상기 파워 LED의 전방에 설치되어 상기 파워 LED에서 방출되는 빛을 외부로 조사시키는 외부 렌즈를 포함하며,

   상기 외부 렌즈는 돔 형상의 하단이 상기 파워 LED의 렌즈부 상단과 접하는 점 접합 구조인 것을 특징으로 하는 파워 LED를 구비하는 램프 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 외부 렌즈는 그 하단이 상기 파워 LED의 렌즈부 외면 전체와 접하는 면 접합구조인 것을 특징으로 파워 LED를 구비하는 램프 장치.

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