KR101055743B1 - 조명장치 - Google Patents

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KR101055743B1
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김현하
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 배광효율이 향상되고, 조립성이 향상된 조명장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조명장치는 복수 개의 LED 소자와 함께 각각의 LED 소자에서 발생되는 빛을 효율적으로 반사할 수 있는 구조를 갖는 반사부재를 채용하여 조명장치의 배광효율을 극대화할 수 있으며, 부품간의 위치결정 기능을 강화하여, 각각의 부품의 체결을 위한 체결부재의 사용을 최소화하고, 조립의 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

조명장치{Lighting Device}
본 발명은 조명장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 배광효율이 향상되고, 조립성이 향상된 조명장치에 관한 것이다.
LED 또는 LED 소자라 함은 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 주입시킨 소수캐리어를 생성시킨 후, 다시 상기 소수 캐리어들의 재결합에 의하여 발광이 되도록 하는 장치를 말한다. 상기 LED의 발광 파장은 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다르며, 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(파장 700 nm), 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 550 nm)이 된다.
이와 같은 발광 다이오드는 기존의 광원에 비하여 소형이고, 수명이 길고, 효율이 좋으며 그리고 고속 응답이라는 이점을 가진다.
LED 소자를 광원으로 사용하는 경우, 요구되는 광량을 제공하기 위하여, 복수 개의 LED 소자를 사용할 수 있다. 또한, LED 조명장치가 단순 조명으로 사용되는 경우에는 불투명한 확산캡 등을 사용하여 빛의 방향성을 상쇄할 수 있으나, LED 조명장치가 방향성 있는 투사광을 제공하는 경우, 빛을 수렴하여 배광하는 렌즈구조를 채용하여, 조명장치에 특정한 방향성을 제공할 수 있다.
이 경우, LED 소자의 개수가 복수 개인 경우, 빛을 수렴하여 배광하는 렌즈구조를 채용하는 것은 쉽지 않으며, 일반적으로 원형 형태를 갖는 조명장치의 조립시 조립위치를 쉽게 찾도록 하고, 조립위치가 결정된 뒤, 조립과정에서 결정된 조립위치를 유지하도록 할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 배광효율이 향상되고, 조립성이 향상된 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수 개의 LED 소자가 장착되는 LED 모듈, 상기 LED 소자 방향으로 돌출된 복수 개의 집광렌즈가 구비되는 렌즈유닛, 상기 LED 모듈 하부에 구비된 히트싱크 및, 상기 LED 모듈 및 상기 렌즈유닛 사이에 구비되고, 각각의 상기 LED 소자가 노출되는 복수 개의 LED 홀 및 각각의 LED 홀을 구획하는 구획부를 구비하며, 상기 구획부는 상기 렌즈유닛을 향해 돌출된 돌출 구획부를 구비하는 반사부재를 포함하는 조명장치를 제공한다.
또한, 상기 구획부는 상기 돌출 구획부를 연결하는 평면 구획부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 집광렌즈는 복수 개의 동심원 형태로 형성되고, 상기 돌출 구획부는 상기 동심원 형태로 형성된 집광렌즈 사이의 안착홈 방향으로 돌출될 수 있다.
그리고, 각각의 집광렌즈의 단부는 함몰되어 상기 LED 소자에서 제공되는 빛이 입사되는 함몰부를 구비하며, 상기 함몰부의 주변은 경사면을 형성하고, 복수 개의 상기 집광렌즈의 함몰부는 복수 개의 상기 LED 소자와 마주보는 위치에 구비될 수 있다.
여기서, 상기 반사부재의 돌출 구획부는 복수 개의 동심원 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 돌출 구획부의 외측면은 상기 집광렌즈의 경사면에 대응되는 경사를 갖을 수 있다.
이 경우, 상기 렌즈유닛 및 상기 LED 모듈 중 어느 하나에 부품의 조립시 위치결정을 위한 위치결정바를 구비하고, 상기 렌즈유닛 및 상기 LED 모듈 중 다른 하나와 상기 반사부재에 상기 위치결정바가 삽입되는 위치결정홀이 구비될 수 있다.
또한, 상기 위치결정바는 상기 렌즈유닛의 배면에 일체로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 위치결정바는 상기 렌즈유닛의 배면 중 집광렌즈 이외의 영역에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 렌즈유닛의 테두리를 지지한 상태로 상기 히트싱크와 체결되는 커버링을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 커버링 배면에 적어도 1개 이상의 체결보스가 구비되며, 상기 커버링은 상기 히트싱크에 형성된 체결홀을 통해 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치는 복수 개의 LED 소자를 사용하여, 충분한 광량을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조명장치는 복수 개의 LED 소자와 함께 각각의 LED 소자에서 발생되는 빛을 효율적으로 반사할 수 있는 구조를 갖는 반사부재를 채용하여 조명장치의 배광효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조명장치는 부품간의 위치결정 기능을 강화하여, 각각의 부품의 체결을 위한 체결부재의 사용을 최소화하고, 조립의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조명장치의 하나의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 조명장치의 분해된 상태를 다른 각도에서 바라본 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조명장치의 조립과정을 도시한다. 도 2 및 도 3과 관련된 설명을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 조명장치의 렌즈유닛을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 조명장치의 반사부재를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 조명장치의 단면도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 조명장치의 하나의 실시예의 사시도를 도시한다. 본 발명에 따른 조명장치는 복수 개의 LED 소자가 장착되는 LED 모듈(미도시), 상기 LED 소자 방향으로 돌출된 복수 개의 집광렌즈가 구비되는 렌즈유닛(200), 상기 LED 모듈 하부에 구비된 히트싱크(600) 및, 상기 LED 모듈 및 상기 렌즈유닛(200) 사이에 구비되고, 각각의 상기 LED 소자가 노출되는 복수 개의 LED 홀 및 각각의 LED 홀을 구획하는 구획부를 구비하며, 상기 구획부는 상기 렌즈유닛을 향해 돌출된 돌출 구획부를 구비하는 반사부재를 포함한다.
상기 조명장치(1000)는 상기 히트싱크(600) 상부에 LED 모듈을 구비하고, LED 모듈에서 발생되는 빛을 수렴하여 배광하는 렌즈유닛(200) 구비될 수 있다.
상기 렌즈유닛(200)은 광투과성 재질로 구성될 수 있으며, 상기 투사렌즈(100)는 LED 모듈이 장착되는 히트싱크(600)에 고정될 수 있다. 그 방법은 후술한다.
상기 히트싱크(600) 하부에 상용전원을 상기 LED 모듈의 입력 전원으로 변환하는 전장부(미도시)를 포함하는 베이스(700)를 포함할 수 있다.
상기 베이스(700)는 상용전원을 공급하는 전원소켓에 장착되며, 그 내부에 상용전원을 LED 모듈의 입력 전원으로 변환하는 전장부가 수용될 수 있다. 일반적으로 LED 소자는 직류전원을 사용하므로, 상기 전장부는 AC-DC 컨버터 및 전압의 크기를 조절하는 트랜스 등의 부품이 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치는 상기 렌즈유닛(200)의 테두리를 지지한 상태로 상기 히트싱크(600)와 체결되는 커버링(100)을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 조명장치의 분해된 상태를 다른 각도에서 바라본 분해 사시도이다.
상기 LED 모듈(400)은 복수 개의 LED 소자(420)가 구비될 수 있다. 상기 LED 모듈(400)은 기판(예를 들면 금속기판) 상부에 LED 소자(420)가 복수 개 장착될 수 있다. LED 소자(420)가 장착되는 기판으로서 금속기판이 사용되어 LED 소자(420)에서 발생된 열이 신속히 상기 히트싱크(600) 측으로 방열될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 LED 소자(420)는 기판 위에 방사형으로 구성될 수 있다.
상기 LED 모듈(400)은 히트싱크(600) 상부에 장착될 수 있으며, 상기 히트싱크(600)는 상기 LED 모듈(400)이 안착되기 위한 장착공간(630)이 구비될 수 있다. 상기 LED 모듈(400)은 상기 장착공간(630)에 장착되어 발생되는 열이 상기 히트싱크(600)로 전도될 수 있다.
상기 LED 모듈(400)과 상기 히트싱크(600)의 열전달 성능의 향상과 절연을 위하여 상기 LED 모듈(400)과 상기 히트싱크(600) 사이에 열전도 패드(500)가 더 구비될 수 있다.
상기 열전도 패드(500)는 상기 LED 모듈(400)과 상기 히트싱크(600) 사이의 열전달 성능을 극대화하고, 각각 LED 모듈(400) 및 히트싱크(600)의 접촉면적을 확대하여 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 열전도 패드(500)는 유연한 재질로 구성되므로, 접촉면적이 확대될 수 있기 때문이다.
그리고, 상기 LED 모듈(400) 상부에 반사부재(300)가 구비될 수 있다.
상기 반사부재는 상기 LED 모듈(400) 및 상기 렌즈유닛(200) 사이에 구비되고, 각각의 상기 LED 소자(420)가 노출되는 복수 개의 LED 홀(320) 및 각각의 LED 홀(320)을 구획하는 구획부(340, 350)를 구비하며, 상기 구획부(340, 350)는 상기 렌즈유닛(200)을 향해 돌출된 돌출 구획부(350)를 구비할 수 있다.
상기 반사부재(300)는 LED 소자(420)가 노출되도록 상기 렌즈유닛(200) 및 상기 LED 모듈(400) 사이에 구비되며, 상기 집광렌즈가 구비되는 렌즈유닛(200)의 배면 형상에 대응되는 돌출 구획부(350)가 구비될 수 있다.
상기 반사부재는 돌출 구획부(350)를 연결하는 평면 구획부(340)를 구비할 수 있다.
상기 반사부재(300)는 상기 LED 모듈(400) 상부에 장착되며, LED 소자(420)가 노출되도록 복수 개의 LED 홀(320)이 구비될 수 있다. 상기 LED 모듈(400)에 구비된 LED 소자(420)가 방사형으로 장착되는 경우, 상기 반사부재(300)에 구비된 LED 홀(320) 역시 방사형으로 구성될 수 있다.
상기 LED 모듈(400)은 상기 히트싱크(600) 상부의 장착공간(630)에 안착된 상태로 장착된다.
상기 반사부재(300)는 반사율이 높은 재질로 구성될 수 있으며, 상기 LED 소자(420)에서 출사된 빛 중 금속 기판 또는 장착공간의 측면 방향으로 출사되는 빛을 반사시킬 수 있다.
상기 히트싱크(600)는 금속성 재질로 구성되므로, LED 모듈(400)에서 발생된 열을 신속히 방열할 수 있다. 상기 히트싱크(600)는 상부에 장착공간(630)이 구비되고, 상기 히트싱크(600) 하부에는 베이스(700)가 삽입되는 삽입공간(650)이 구비될 수 있다. 즉, 히트싱크(600)는 장착공간(630)의 저면에 의하여 상부의 장착공간(630)과 하부의 삽입공간(650)으로 구획될 수 있다.
상기 베이스(700)는 상용전원을 LED 모듈(400) 전원으로 변환하기 위한 전장부(710, 730)와 상기 전장부(710, 730)를 수용하는 하우징(750)을 포함할 수 있다.
상기 하유징(750)은 내측에 수용공간(753)을 구비하고 상기 수용공간에 전장부(710, 730)가 수용될 수 있다.
상기 하유징(750)은 상부에 상기 LED 모듈(400)과 체결을 위한 체결보스(751)가 적어도 1개 이상 구비될 수 있다. 상기 체결보스(751)는 상기 LED 모듈(400)과 체결부재(b1, 볼트 등)에 의하여 직접 체결될 수 있다. 상기 히트싱크(600)의 장착공간(630)의 저면에 체결홀(610)이 구비되고, 상기 체결부재(b)는 상기 체결홀(610)을 통해 상기 하유징(750)의 체결보스(751)와 연결될 수 있다.
상기 전장부(710, 730)는 교류 전원을 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터 등이 포함될 수 있으며, 상기 히트싱크(600)에 형성된 연결홀(620)을 통해 상기 LED 모듈(400)과 연결될 수 있다.
그리고, 상기 베이스(700)의 하부에는 상기 전장부(710, 730)로 상용전원을 공급하는 전극소켓(780)이 구비될 수 있다. 상기 전극소켓(780)은 상용전원 공급소켓(미도시)에 장착되어 전류를 공급받을 수 있다.
따라서, 전극소켓(780)은 상기 하유징(750)의 하단에 장착되며, 상기 LED 모듈(400)과 전기적으로 연결된 상기 전장부(710, 730)로 전원을 공급하는 전원공급부로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치는 전장부(710, 730) 및 전극소켓(780)을 구비하는 하유징(750)을 상기 히트싱크(600)의 삽입공간(650)에 삽입하고, 상기 히트싱크(600)의 상부의 장착공간(630)에 LED 모듈(400)을 장착한 상태로 볼트 등과 같은 체결부재(b1)를 사용하여 체결과정이 수행될 수 있다.
즉, 체결부재(b1)는 상기 히트싱크(600)를 사이에 두고 상기 LED 모듈(400)과 상기 하우징(750)을 체결할 수 있다. 상기 히트싱크(600)는 상기 LED 모듈(400)과 상기 하우징(750) 사이에 고정될 수 있으므로, 체결부재(b)의 개수를 최소화할 수 있으며, 조립과정도 단순화할 수 있다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베이스, 즉 하우징(750)을 상기 히트싱크(600)의 삽입공간(650)으로 삽입하는 삽입과정을 안내하기 위한 가이드 리브(755)가 상기 하우징(750)의 외측면에 구비될 수 있으며, 상기 히트싱크(600)의 삽입공간(650)의 내측면에 상기 가이드 리브(755)가 안착되어 삽입과정을 안내하기 위한 가이드 홈(651)이 구비될 수 있다.
물론, 가이드 리브(755) 및 가이드 홈(651)의 위치는 서로 바뀔 수 있으며, 그 개수 역시 가변적으로 적용될 수 있다.
또한, 상기 하우징(750)의 삽입깊이를 제한하기 위한 걸림턱(757)이 상기 하우징(750)의 외측면 하단부에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 하우징(750)은 상기 걸림턱(757)이 히트싱크(600)의 하단에 걸려 삽입 깊이가 제한될 수 있다.
상기 LED 모듈(400)의 상부에는 전술한 바와 같이, 각각의 LED 소자(420)이 노출되도록 복수 개의 LED 홀(320)을 구비하는 반사부재(300)가 구비되고, 그 상부에 렌즈유닛(200)이 구비된다. 상기 렌즈유닛은 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 집광렌즈가 구비된다. 상기 집광렌즈(220)는 각각의 LED 소자에서 제공된 빛을 수렴하여 일정한 방향성을 갖도록 빛을 투사하는 역할을 수행한다. 각각의 집광렌즈는 중심부에 함몰부를 구비하며, 상기 함몰부 주변으로 경사면을 형성한다. 각각의 함몰부는 각각의 LED 소자와 대향하는 위치에 구비된다. 집광렌즈에 대한 설명은 뒤에서 보충한다.
본 발명에 따른 조명장치는 조명장치의 조립과정의 효율성을 위하여 위치결정기능을 제공하는 위치결정바와 위치결정홀이 구비될 수 있다. 렌즈유닛, 반사부재 및 LED 모듈의 형태가 원판 형태를 갖으므로, 유격이 발생되지 않도록 정밀한 조립이 가능하기 위해서는 각각의 부품의 장착방향이 정확해야 한다.
상기 렌즈유닛 및 상기 LED 모듈 중 어느 하나에 부품의 조립시 위치결정을 위한 위치결정바를 구비하고, 상기 렌즈유닛 및 상기 LED 모듈 중 다른 하나와 상기 반사부재에 상기 위치결정바가 삽입되는 위치결정홀이 구비될 수 있다.
즉, 적층되어 장착되는 렌즈유닛, 반사부재 및 LED 모듈 중 상기 반사부재를 제외한 렌즈유닛 및 LED 모듈 중 어느 하나에 위치결정바를 구비하고, 다른 하나 및 반사부재에 위치결정홀을 형성하여, 위치결정바를 위치결정홀에 삽입하는 방법으로 각각의 부품들의 위치결정이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 조명장치의 조립과정을 도시한다. 도 2 및 도 3과 관련된 설명을 참조하여 설명한다.
도 4에 도시된 실시예에서는 위치결정바가 렌즈유닛의 배면에 일체로 구비된 경우가 도시된다. 상기 렌즈유닛(200)의 배면에 적어도 1개 이상의 위치결정바(230)이 구비될 수 있다. 상기 위치결정바(230)는 상기 반사부재(300) 및 상기 LED 모듈(400)에 구비된 위치결정홀(330, 430)에 삽입되어 상기 렌즈유닛(200)의 위치를 결정하는 역할을 수행한다.
상기 히트싱크(600)에 장착되는 LED 모듈(400)은 체결부재(b1)에 의하여 상기 히트싱크(600) 또는 상기 하우징(750)에 체결되고, 상기 반사부재(300) 및 상기 렌즈유닛(200)은 별도의 체결부재 없이 상기 LED 모듈(400) 상부에 장착될 수 있다.
그러나, 상기 렌즈유닛(200)은 원형 형태를 갖으며, 상기 LED 모듈(400)에 장착된 LED 소자(420)는 방사형으로 배치되는 경우, 폭과 길이가 다를 수 있으며, 일정한 면적을 갖는 LED 소자(420)의 간격을 동일하게 할 수 없으므로, LED 모듈(400) 상부에 구비되는 반사부재(300)의 LED 홀(310)의 위치는 완전한 대칭을 구성할 수 없다.
따라서, 상기 LED 모듈(400) 상부에 구비되는 상기 반사부재(300) 및 상기 렌즈유닛(200)의 정확한 장착위치 및 방향을 결정하기 쉽지 않다.
즉, 조립과정에서 상기 반사부재(300) 및 상기 렌즈유닛(200)의 위치가 결정된 뒤, 렌즈유닛(200)의 테두리에 장착되는 커버링(100)을 체결하여 조명장치의 조립이 완료되지만, 원판 형태의 반사부재(300) 및 렌즈유닛(200)을 조립하는 과정의 효율성이 확보되지 못하면, 조립과정 전체가 지연될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 조명장치는 렌즈유닛(200) 배면에 위치결정바(330)를 구비하고, 상기 반사부재(300) 및 상기 LED 모듈(400)에 구비된 위치결정홀(330, 430)을 형성하여 조립의 효율성을 향상시킬 수 있다.
상기 LED 모듈(400)이 장착이 완료된 뒤, 작업자는 상기 LED 모듈(400)에 형성된 위치결정홀(430)과 반사부재(300)의 위치결정홀(330)을 일치시킨 뒤, 상기 렌즈유닛(200)을 장착함에 있어서, 상기 렌즈유닛(200)의 배면의 위치결정바(230)를 상기 반사부재(300) 및 상기 LED 모듈(400)에 구비된 위치결정홀(330, 430)을 동시에 관통시켜, 렌즈유닛의 장착방향을 정확하게 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 조명장치의 렌즈유닛을 도시한다. 구체적으로 도 5(a)는 렌즈유닛(200)의 평면도를 도시하며, 도 5(b)는 렌즈유닛(200)의 배면도를 도시하며, 도 5(c)는 렌즈유닛(200)의 단면도를 도시한다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 렌즈유닛(200)의 전면을 광출사면으로 구성되며, 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array)를 구성할 수 있다. 상기 마이크로 렌즈 어레이는 연속된 마이크로 렌즈 배열을 광출사면에 구비하는 것을 의미한다.
상기 광출사면에 마이크로 렌즈 어레이를 구비하여, 배광효율을 증가시키고, 출사광의 품질을 향상시킬 수 있다.
그리고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈유닛(200)의 배면에는 복수 개의 집광렌즈가 구비된다. 각각의 집광렌즈는 인접하여 원형 형태를 형성할 수 있으며, 복수 개의 동심원 형태를 갖을 수 있다. 상기 렌즈유닛(200)의 배면 중 집광렌즈(220)가 이외의 영역(240, 이하 '윈도우'라 함)에 적어도 1개 이상의 위치결정바(230)가 구비될 수 있다. 물론, 상기 위치결정바(230)는 집광렌즈(220)의 경사면(220s)에 형성될 수도 있다.
상기 위치결정바(230)는 전술한 위치결정기능을 제공할 수 있으며, 상기 렌즈유닛(200)과 일체로 구성될 수 있다.
상기 집광렌즈(220)의 단부는 도 5(c)에 도시된 단면도에 도시된 바와 같이, 함몰된 함몰부(220g)를 구성한다. 상기 함몰부(220g)는 상기 LED 모듈의 LED 소자(420)와 마주보는 위치에 구비되어 LED 소자(420)에서 제공된 빛이 입사될 수 있다. 상기 함몰부(220g) 주변에는 경사면(220s)이 형성되어, 상기 함몰부(220g)에서 입사된 빛이 상기 경사면(220s)에서 전반사되도록 하여 배광효율을 향상시킬 수 있다.
도 5(b) 및 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 상기 집광렌즈(220)는 일정한 간격으로 동심원을 구성하므로, 반지름 방향으로 배열된 집광렌즈(220) 사이에 후술하는 반사부재(300)의 돌출 구획부(350)가 배치되는 안착홈(250)이 구비된다.
상기 안착홈(250)은 각각의 집광렌즈(220)의 경사면에 의하여 형성되는 홈이다. 상기 안착홈(250)은 상기 집광렌즈(220)과 마찬가지로 복수 개의 동심원 형태를 갖을 수 있다. 따라서, 상기 돌출 구획부(350)는 상기 동심원 형태로 형성된 집광렌즈(220) 사이의 안착홈(250) 방향으로 돌출될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 조명장치의 반사부재(300)를 도시한다. 구체적으로 도 6(a)는 반사부재(300)의 평면도를 도시하며, 도 5(b)는 반사부재(300)의 배면도를 도시하며, 도 5(c)는 반사부재(300)의 단면도를 도시한다.
상기 반사부재(300)는 복수 개의 상기 LED 소자(420)가 노출되도록 복수 개의 LED 홀(320)이 구비된다. 상기 LED 홀(320)은 원주방향으로 각각의 영역을 구획하는 평면 구획부(340)와 반지름 방향으로 각각의 영역을 구획하는 돌출 구획부(350)에 의하여 형성된다. 상기 반사부재(300)의 돌출 구획부(350)는 상기 집광렌즈(220)과 마찬가지로 복수 개의 동심원 형태로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치의 실시예에서, 반지름 방향으로 각각의 영역을 구획하는 돌출 구획부(350)만 돌출된 형태를 갖지만, 원주방향으로 각각의 영역을 구획하는 평면 구획부(340)를 돌출된 형태로 구성할 수도 있다. 물론, 원주방향으로 각각의 영역을 구획하는 평면 구획부(340)와 반지름 방향으로 각각의 영역을 구획하는 돌출 구획부(350) 모두를 돌출된 형태로 구성할 수도 있다.
그리고, 각각의 구획부의 미리 결정된 위치에 상기 렌즈유닛(200)의 배면에 구비된 위치결정바(230)가 삽입되는 위치결정홀(330)이 구비된다. 상기 위치결정홀(330)은 상기 반사부재(300)의 미리 결정된 위치에 상하로 연통된 홀로서, 상기 위치결정바(230)가 삽입되어 상기 렌즈유닛(200)의 장착위치와 장착방향이 결정될 수 있다.
상기 반사부재(300)를 상기 LED 모듈(400) 상부에 장착하는 경우에, 상기 LED 모듈(400)에 구비된 위치결정홀(430)과 상기 반사부재(300)의 위치결정홀(330)의 위치를 일치시켜 각각의 부품의 위치를 결정할 수 있다.
그리고, 상기 반사부재(300)의 배면에 상기 LED 모듈을 체결하기 위한 체결부재(b1, 도 2, 3 참조)의 헤드가 안착되는 삽입홈(370)이 구비될 수 있다. 상기 체결부재(볼트 등)의 헤드에 의하여 상기 반사부재의 들뜸을 방지하기 위함이다.
상기 반사부재의 돌출 구획부(350)의 측면의 경사는 상기 집광렌즈의 경사면의 경사와 대략 대응되는 경사를 갖을 수 있다.
상기 반사부재(300)는 상기 LED 유닛(400)에서 제공되는 빛 중 측면 방향으로 새는 빛을 재반사시켜, 상기 렌즈유닛(200)에 의하여 전면방향으로 투사하는 역할을 수행하므로, 비스듬한 경사면을 갖는 것이 바람직하며, 전술한 렌즈유닛(200)의 배면의 굴곡에 의하여 형성된 안착홈(250)의 형상에 대응되어 안착되기 위함이다.
구체적으로, 상기 돌출 구획부(350)의 외측면(350s)은 상기 집광렌즈(220)의 경사면(220s)에 대응되는 경사를 갖거나 상기 돌출 구획부(350)는 "∧" 단면 형상을 갖을 수 있다.
"∧" 단면 형상을 갖는 상기 돌출 구획부(350)는 각각의 집광렌즈(220)의 경사면을 감싸며, 집광렌즈(220)의 경사면을 이탈하는 빛을 반사시켜 다시 집광렌즈(220) 내부로 입사시키는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치의 렌즈유닛(200)는 복수 개의 집광렌즈(220)를 구비하므로, "∧" 단면 형상을 갖는 상기 돌출 구획부(350)에 의하여 조립의 효율성과 함께 배광효율 역시 증가될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 조명장치의 단면도를 도시한다. 상기 렌즈유닛(200)의 배면에 형성된 각각의 집광렌즈(220)의 함몰부(220g)는 각각의 LED 모듈(400)의 LED 소자(420)와 마주보는 위치에 구비되어 LED 모듈(400)의 LED 소자(420)에서 제공된 빛이 수렴되고, 집광렌즈(220)의 함몰부(220g) 둘레의 경사면(220s)에서 전반사되어 렌즈유닛(200)의 광출사면(210)을 통해 전방으로 투사된다.
상기 집광렌즈(220)의 함몰부(220g) 둘레의 경사면(220s)은 집광렌즈(220)의 함몰부(220g)에서 수렴된 빛이 광출사면(210) 방향으로 전반사될 수 있다.
상기 LED 소자(420)는 집광렌즈(220)의 함몰부(220g)와 마주보고 있으나, 발열 등의 이유로 상기 LED 소자(420)가 집광렌즈(220)의 함몰부(220g)에 삽입되는 구조는 아니다.
따라서, LED 소자의 측면방향으로 출사되는 빛이 존재한다. 이러한 빛은 상기 반사부재의 돌출 구획부의 경사면(330s)에서 반사되어 다시 집광렌즈(220) 내부로 입사될 수 있으므로, 배광 효율이 향상될 수 있으며, 광량도 증가될 수 있다.
상기 렌즈유닛(200) 및 상기 반사부재(300)는 상기 LED 모듈(400)과 위치결정바 및 위치결정홀에 의하여 장착위치가 결정될 수 있으며, 장착 위치가 결정된 뒤 체결부재(b2)에 의하여 조립이 완성될 수 있다. 상기 체결부재(b2)는 상기 렌즈유닛(200)의 테두리를 지지하는 커버링(100)과 상기 히트싱크를 체결한다.
상기 커버링(100) 배면에 적어도 1개 이상의 체결보스(110)가 구비되며, 상기 커버링(110)은 상기 히트싱크(600)에 형성된 체결홀(도면부호 미도시)을 통해 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
상기 체결부재(b2)가 사용자에게 노출되지 않도록 상기 커버링(100)의 배면에 형성된 체결보스(110)에 상기 히트싱크(600)를 관통하는 체결부재(600)를 사용하여 체결할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 상기 렌즈유닛(200) 및 상기 반사부재(300)는 별도의 체결부재 없이 조명장치 내부에 장착될 수 있으며, 조립의 효율성이 향상될 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
200 : 렌즈유닛 300 : 반사부재
400 : LED 모듈 500 : 열전도 패드
600 : 히트싱크 700 : 베이스

Claims (13)

  1. 복수 개의 LED 소자가 장착되는 LED 모듈;
    상기 LED 소자 방향으로 돌출된 복수 개의 집광렌즈가 구비되는 렌즈유닛;
    상기 LED 모듈 하부에 구비된 히트싱크; 및,
    상기 LED 모듈 및 상기 렌즈유닛 사이에 구비되고, 각각의 상기 LED 소자가 노출되는 복수 개의 LED 홀 및 각각의 LED 홀을 구획하는 구획부를 구비하며, 상기 구획부는 상기 렌즈유닛을 향해 돌출된 돌출 구획부 및 상기 돌출 구획부를 연결하는 평면 구획부를 구비하는 반사부재;를 포함하는 조명장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 복수 개의 동심원 형태로 형성되고, 상기 돌출 구획부는 상기 동심원 형태로 형성된 집광렌즈 사이의 안착홈 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 집광렌즈의 단부는 함몰되어 상기 LED 소자에서 제공되는 빛이 입사되는 함몰부를 구비하며, 상기 함몰부의 주변은 경사면을 형성하고, 복수 개의 상기 집광렌즈의 함몰부는 복수 개의 상기 LED 소자와 마주보는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사부재의 돌출 구획부는 복수 개의 동심원 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 돌출 구획부의 외측면은 상기 집광렌즈의 경사면에 대응되는 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 돌출 구획부는 '∧' 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈유닛 및 상기 LED 모듈 중 어느 하나에 부품의 조립시 위치결정을 위한 위치결정바를 구비하고, 상기 렌즈유닛 및 상기 LED 모듈 중 다른 하나와 상기 반사부재에 상기 위치결정바가 삽입되는 위치결정홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  9. 제8에 있어서,
    상기 위치결정바는 상기 렌즈유닛의 배면에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 위치결정바는 상기 렌즈유닛의 배면 중 집광렌즈 이외의 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈유닛의 테두리를 지지한 상태로 상기 히트싱크와 체결되는 커버링;을 포함하는 조명장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 커버링 배면에 적어도 1개 이상의 체결보스가 구비되며, 상기 커버링은 상기 히트싱크에 형성된 체결홀을 통해 체결부재에 의하여 체결되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  13. 복수 개의 LED 소자가 장착되는 LED 모듈;
    상기 LED 소자 방향으로 돌출된 복수 개의 집광렌즈가 구비되는 렌즈유닛;
    상기 LED 모듈 하부에 구비된 히트싱크; 및,
    상기 LED 모듈 및 상기 렌즈유닛 사이에 구비되고, 각각의 상기 LED 소자가 노출되는 복수 개의 LED 홀 및 각각의 LED 홀을 구획하는 구획부를 구비하는 반사부재;를 포함하며,
    상기 구획부는 상기 렌즈유닛을 향해 돌출된 돌출 구획부를 포함하고, 상기 집광렌즈는 복수 개의 동심원 형태로 구성되고, 상기 돌출 구획부는 상기 동심원 형태의 집광렌즈 사이의 안착홈에 배치되는 조명장치.
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