KR101194131B1 - Solid state lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 지지체와, 이 지지체에 설치되는 적어도 하나의 고체 조명 광원과, 적어도 하나의 광학부를 갖추고서 상기 지지체와 결합하는 램프 커버를 구비하되, 상기 고체 조명 광원으로부터 출사되는 광선이 상기 램프 커버를 통과하여 피조사물을 조사하는 고체 조명 장치를 제공한다. 상기 램프 커버는 당해 램프 커버에 일체로 형성되는 적어도 하나의 광학부를 구비하고, 상기 광학부는 상기 고체 조명 광원의 광출사 측에 위치하여 상기 고체 조명 광원이 출사한 광선이 만들어내는 광 필드의 분포를 개변하며, 상기 램프 커버는 먼지와 같은 이물질이 상기 고체 조명 장치 내부로 진입하는 것을 방지한다.The present invention includes a support, at least one solid state illumination light source installed on the support, and a lamp cover having at least one optical unit and coupled to the support, wherein the light emitted from the solid state illumination source is covered by the lamp cover. It provides a solid state lighting device for irradiating the irradiated object through the. The lamp cover includes at least one optical unit integrally formed on the lamp cover, and the optical unit is located on the light exit side of the solid state light source to determine the distribution of a light field generated by the light emitted by the solid state light source. The lamp cover prevents foreign matter such as dust from entering the solid state lighting device.
Description
본 발명은, 고체 조명 장치(solid state lighting apparatus)에 관한 것으로, 특히 광 필드의 분포를 개변(改變)할 수 있는 램프 커버를 가진 고체 조명 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a solid state lighting apparatus, and more particularly to a solid state lighting apparatus having a lamp cover capable of modifying the distribution of the light field.
고체 조명 광원은, 전류를 특정의 파장범위의 광으로 개변시키는 반도체소자이다. 고체 조명 광원은, 휘도가 높고, 작동 전압이 낮으며, 에너지의 소모가 적고, 집적회로와의 배합이 쉬우며, 구동이 간단하고, 수명이 긴 등 이점으로 인해, 조명분야에서 광원으로서 널리 사용되고 있다[Joseph Bielecki 등이 문헌(2007 IEEE, 23rd IEEE SEMI-THERM Symposium)을 통해 발표한 "Thermal Considerations for LED Components in an Automotive Lamp" 참조].A solid state illumination light source is a semiconductor element which changes an electric current into light of a specific wavelength range. Solid state lighting sources are widely used as light sources in the field of illumination because of their high brightness, low operating voltage, low energy consumption, easy integration with integrated circuits, simple driving, and long lifetime. [See "Thermal Considerations for LED Components in an Automotive Lamp" published by Joseph Bielecki et al. (2007 IEEE, 23rd IEEE SEMI-THERM Symposium).
LED와 같은 고체 조명 광원은 점(點)광원에 가깝기 때문에, LED 부품을 제작할 때, 통상 1차 광학설계를 진행하여 광 필드(light field)의 분포를 개변한다. 통상의 LED 부품의 배광곡선은 균등확산(Lambertian) 분포를 이룬다. 즉, LED 부품의 반폭치(Full Width at Half Maximum, FWHM)가 ±60°(즉, 120°)이다. LED 부품으로 조명 장치를 제작할 때, 조명 장치의 배광곡선을 개변시키고자 하면, 반드시 2차 광학설계[예컨대, 광학렌즈 또는 리플렉터(reflector) 등과 같은 광학소자의 부가]를 진행하여, 그 배광곡선이 원래의 균등확산 분포와 다르게 되도록 하고 있다. 본 발명의 중요한 특징은, 램프 커버의 광학부를 이용하여 2차 광학설계를 진행한다는 점이다.Since a solid state light source such as an LED is close to a point light source, when manufacturing an LED component, the primary optical design is usually performed to change the distribution of the light field. The light distribution curve of a typical LED component has a uniform distribution (Lambertian). That is, the full width at half maximum (FWHM) of the LED components is ± 60 ° (ie 120 °). When manufacturing a lighting device with an LED component, if the light distribution curve of the lighting device is to be modified, a secondary optical design (for example, addition of an optical element such as an optical lens or a reflector) must be performed, and the light distribution curve is It is intended to be different from the original uniform diffusion distribution. An important feature of the present invention is that the secondary optical design is carried out using the optical portion of the lamp cover.
그러나, 광학렌즈의 형상이 고정되면, 그에 따라서 조명 장치의 전체의 배광곡선도 고정된다. 따라서, 서로 다른 배광곡선을 발생시키고자 하면, 형상이 서로 다른 광학렌즈 또는 리플렉터를 제조하지 않으면 안되기 때문에, 조명 장치의 제조 코스트가 높아진다.
However, when the shape of the optical lens is fixed, the light distribution curve of the entire lighting device is also fixed accordingly. Therefore, in order to generate different light distribution curves, optical lenses or reflectors having different shapes must be manufactured, thus increasing the manufacturing cost of the lighting apparatus.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 광 필드의 분포를 개변할 수 있는 고체 조명 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to provide a solid state lighting device capable of modifying the distribution of a light field.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지지체와, 이 지지체에 설치되는 적어도 하나의 고체 조명 광원과, 적어도 하나의 광학부를 갖추고서 상기 지지체와 결합하는 램프 커버를 구비하되, 상기 고체 조명 광원으로부터 출사되는 광선이 상기 램프 커버를 통과하여 피조사물을 조사하는 고체 조명 장치를 제공한다. 상기 램프 커버는 당해 램프 커버에 일체로 형성되는 적어도 하나의 광학부를 구비하고, 상기 광학부는 상기 고체 조명 광원의 광출사 측에 위치하여 상기 고체 조명 광원이 출사한 광선이 만들어내는 광 필드의 분포를 개변하며, 상기 램프 커버는 먼지와 같은 이물질이 상기 고체 조명 장치 내부로 진입하는 것을 방지한다.The present invention for achieving the above object is provided with a support, at least one solid state illumination light source installed on the support, and at least one optical unit having a lamp cover coupled to the support, from the solid state illumination light source Provided is a solid state lighting device in which the emitted light passes through the lamp cover to irradiate the irradiated object. The lamp cover includes at least one optical unit integrally formed on the lamp cover, and the optical unit is located on the light exit side of the solid state light source to determine the distribution of a light field generated by the light emitted by the solid state light source. The lamp cover prevents foreign matter such as dust from entering the solid state lighting device.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 하나의 발광소자를 구비하는 고체 조명 장치에 사용되는 램프 커버를 제공한다. 상기 램프 커버는, 당해 램프 커버에 일체로 형성되는 적어도 하나의 광학부를 구비하고, 상기 광학부는 상기 고체 조명 장치의 광 필드의 분포를 개변하며, 상기 램프 커버는 먼지와 같은 이물질이 상기 고체 조명 장치 내부로 진입하는 것을 방지한다.
In addition, the present invention for achieving the above object provides a lamp cover used in a solid state lighting device having at least one light emitting element. The lamp cover has at least one optical unit integrally formed in the lamp cover, the optical unit modifies the distribution of the light field of the solid state lighting device, and the lamp cover is free of foreign matter such as dust. Prevent entry inside
본 발명에 따른 고체 조명 장치에 의하면, 서로 다른 광학부를 구비하는 램프 커버만을 교체함으로써 서로 다른 수요에 따르는 서로 다른 광 필드를 형성할 수 있으므로, 수요의 상위에 따른 다른 조명 장치의 설계 및 제조가 필요치 않게 된다. 따라서, 조명 장치의 제조 코스트를 절약할 수 있다. 이와 동시에, 먼지와 같은 이물질이 조명 장치 내부로 진입하는 것도 방지할 수 있다.
According to the solid state lighting device according to the present invention, since only the lamp cover having different optics can be replaced to form different light fields according to different demands, it is necessary to design and manufacture different lighting devices according to different demands. Will not. Therefore, the manufacturing cost of a lighting apparatus can be saved. At the same time, foreign matters such as dust can be prevented from entering the lighting device.
도 1은 본 발명에 따른 램프 커버의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 램프 커버의 저면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 램프 커버의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 고체 조명 장치의 분해도이다.
도 5는 본 발명에 따른 고체 조명 장치의 조립도이다.1 is a plan view of a lamp cover according to the present invention.
2 is a bottom view of the lamp cover according to the invention.
3 is a front view of the lamp cover according to the present invention.
4 is an exploded view of a solid state lighting device according to the present invention.
5 is an assembly view of a solid state lighting device according to the present invention.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 고체 조명 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the solid state lighting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the exemplary drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 램프 커버(10)는 적어도 하나의 광학부(101)를 구비한다. 상기 광학부(101)는 상기 램프 커버(10)에 일체로 형성된다.Referring to FIG. 1, the
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 광학부(101)는 광입사면(1011) 및 광출사면(1012)을 구비한다.2 to 4, the
수요에 따라, 상기 광학부(101)는 비대칭성 또는 대칭성 광학부일 수 있으며, 고체 조명 장치(1)의 고체 조명 광원(20)이 출사한 광선이 형성한 광 필드를 조절한다. 상기 광학부(101)가 비대칭성 광학렌즈인 경우는, 상기 고체 조명 광원(20)이 출사한 광선이 형성하는 광 필드는 장방형을 이루고, 상기 광학부(101)가 대칭성 광학렌즈인 경우는, 상기 고체 조명 광원(20)이 출사한 광선이 형성하는 광 필드는 원형을 이룬다.According to demand, the
상기 고체 조명 광원(20)이 출사한 광선은 상기 램프 커버(10)를 통과하여 피조사물(被照射物)에 조사된다. 상기 램프 커버(10)는 먼지와 같은 이물질이 상기 고체 조명 장치(1) 내부로 진입(進入)하는 것을 방지한다.The light beam emitted by the solid
상기 광학부(101)가 렌즈인 경우, 이 렌즈는 상기 고체 조명 광원(20)의 광출사 측에 설치되고, 상기 고체 조명 광원(20)이 출사한 광선은 상기 렌즈의 광입사면(1011)으로 진입되어 상기 렌즈의 광출사면(1012)으로 출사된다. 상기 렌즈는, 광선의 출사각도를 개변함으로써, 광 필드의 분포를 개변한다.When the
상기 램프 커버(10)는 플라스틱의 사출성형 또는 열고화성형 방식에 의해 형성된다. 상기 램프 커버(10)와 상기 광학부(101)는 일체로 성형되는바, 이로써 제조비용 및 제조시간을 절약할 수 있다.The
일반적으로, 사출성형에 있어서, 용탕을 금형 내에 주입할 때, 금형의 냉각에 의해 상기 용탕과 상기 금형의 접촉면에 고화층이 형성되고, 주입시간이 길어짐에 따라 고화층의 두께가 두꺼워져 용탕의 유통이 저애(沮碍)된다. 한편, 용탕은 비뉴톤 유체이므로, 그 점성도(粘性度)와 전단속도(shear rate)가 반비례한다(즉, 전단속도가 클수록 용탕의 점성도가 작아진다). 본 발명에 있어서, 용탕을 고속도로 사출할 때, 전단담화(shear thinning)에 의해 용탕의 점성도가 낮아져서 용탕의 유동성이 향상된다. 따라서, 낮은 사출압력으로 얇은 제품을 성형할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 광학부(101)를 가진 고정밀도의 램프 커버(10)를 생산할 수 있다.Generally, in injection molding, when a molten metal is injected into a mold, a solidified layer is formed on the contact surface between the molten metal and the mold by cooling the mold, and the thickness of the solidified layer becomes thicker as the injection time becomes longer. Distribution is low. On the other hand, since the melt is a non-Newtonian fluid, its viscosity and shear rate are inversely proportional (that is, the higher the shear rate, the lower the viscosity of the melt). In the present invention, when the melt is injected at a high speed, the viscosity of the melt is lowered by shear thinning, thereby improving the fluidity of the melt. Thus, a thin product can be molded at a low injection pressure. That is, it is possible to produce a high
또한, 본 발명에 있어서는, 열고화성형 방식으로 본 발명에 따른 광학부(101)를 가진 고정밀도의 램프 커버(10)를 생산할 수도 있다. 상기 열고화성형 방식은, 우선 열고화성 플라스틱재료를 금형 내에 넣은 다음 상기 금형을 균일하게 가열하여 일정한 온도로 유지한다. 그리고, 가열과 동시에 압력을 가하여 제품을 성형한다. 이렇게 성형된 제품은 영구고화의 제품이 된다.In addition, in the present invention, it is also possible to produce a high-
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 고체 조명 장치(1)는 지지체(30)와, 이 지지체(30)에 설치되는 적어도 하나의 고체 조명 광원(20)과, 적어도 하나의 광학부(101)를 갖추고서 상기 지지체(30)과 결합하는 램프 커버(10)를 구비한다.4 and 5, the solid
수요에 따라, 상기 광학부(101)는 비대칭성 또는 대칭성 광학부일 수 있으며, 고체 조명 장치(1)의 고체 조명 광원(20)이 출사한 광선이 만들어내는 광 필드를 조절한다. 상기 광학부(101)의 광출사면(1012)은 말안장 모양 또는 총알 모양(bullet-shaped)을 가지며, 상기 광학부(101)의 광입사면(1011)은 비대칭성 곡면 또는 총알 모양을 갖는다.According to demand, the
상기 광학부(101)가 렌즈인 경우, 이 렌즈는 상기 고체 조명 광원(20)의 광출사 측에 설치되고, 상기 고체 조명 광원(20)이 출사한 광선은 상기 렌즈의 광입사면(1011)으로 진입되어 상기 렌즈의 광출사면(1012)으로 출사된다. 상기 렌즈는, 광선의 출사각도를 개변함으로써, 광 필드의 분포를 개변한다.When the
도 5를 참조하면, 상기 램프 커버(10)와 상기 지지체(30)는 집게와 같은 고정(결합)소자(50)에 의해 결합된다. 상기 고정소자(50)는 집게에만 한정되는 것은 아니고, 상기 램프 커버(10)의 착탈이 용이하다면 여타의 고정소자여도 좋다.Referring to FIG. 5, the
본 발명에 있어서는, 서로 다른 광학부(101)를 구비하는 램프 커버(10)만을 교체함으로써 서로 다른 수요에 따르는 서로 다른 광 필드를 형성할 수 있으므로, 수요의 상위에 따른 다른 조명 장치의 설계 및 제조가 필요치 않게 된다. 따라서, 조명 장치의 제조 코스트를 절약할 수 있다. 이와 동시에, 먼지와 같은 이물질이 조명 장치 내부로 진입하는 것도 방지할 수 있다.In the present invention, since only the
또한, 본 발명의 조명 장치는 가로등, 탁상등, 터널등(Tunnel light) 또는 쇼라이트(show-light) 등과 같은 조명 장치로서도 사용된다.In addition, the lighting apparatus of the present invention is also used as a lighting apparatus such as a street lamp, a table lamp, a tunnel light or a show-light.
이상, 본 발명을 바람직한 실시형태를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
As mentioned above, although this invention was demonstrated using preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those of ordinary skill in the art will understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
1 --- 고체 조명 장치 10 --- 램프 커버
101 --- 광학부 1011 --- 광입사면
1012 --- 광출사면 20 --- 고체 조명 광원
30 --- 지지체 50 --- 고정소자1 --- solid
101 ---
1012 ---
30 ---
Claims (15)
상기 교체 사용되는 램프 커버가 당해 램프 커버에 일체로 형성되는 비대칭성 또는 대칭성의 적어도 하나의 광학부를 구비하고, 상기 광학부는 상기 고체 조명 광원의 광출사 측에 위치하여 상기 고체 조명 광원이 출사한 광선이 만들어내는 광 필드의 분포를 개변하며, 상기 램프 커버는 먼지와 같은 이물질이 상기 고체 조명 장치 내부로 진입하는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 하는 고체 조명 장치.
And a lamp cover having a support, at least one solid state illumination source installed on the support, and at least one optical unit, the lamp cover being used in combination with the support and being replaced. In the solid state lighting device that passes through the irradiated object,
The replaceable lamp cover has at least one asymmetrical or symmetrical optical unit which is integrally formed on the lamp cover, wherein the optical unit is located on the light exit side of the solid state light source to emit light. Wherein the lamp cover is adapted to prevent foreign substances such as dust from entering the solid state lighting device.
상기 광학부는, 비대칭의 광학 렌즈로서, 상기 고체 조명 광원의 광 필드를 조절하여 장방형의 광 필드를 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 조명 장치.
The method of claim 1,
The optical unit is an asymmetric optical lens, characterized in that for adjusting the light field of the solid state light source to form a rectangular light field.
상기 광학부는, 대칭의 광학 렌즈로서, 상기 고체 조명 광원의 광 필드를 조절하여 원형의 광 필드를 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 조명 장치.
The method of claim 1,
The optical unit is a symmetrical optical lens, characterized in that for adjusting the light field of the solid state light source to form a circular light field.
상기 광학부는, 말안장 모양의 광출사면을 구비하며, 상기 고체 조명 광원의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 고체 조명 장치.
The method of claim 1,
The optical unit has a saddle-shaped light exit surface, and the solid state lighting device, characterized in that for adjusting the light field of the solid state light source.
상기 광학부는, 비대칭성 곡면의 광입사면을 구비하며, 상기 고체 조명 광원의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 고체 조명 장치.
The method of claim 1,
The optical unit has an asymmetric curved light incidence surface, and the solid state lighting device, characterized in that for adjusting the light field of the solid state light source.
상기 광학부는, 총알 모양의 광출사면을 구비하며, 상기 고체 조명 광원의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 고체 조명 장치.
The method of claim 1,
The optical unit is provided with a bullet-shaped light exit surface, the solid state lighting device, characterized in that for adjusting the light field of the solid state light source.
상기 광학부는, 총알 모양의 광입사면을 구비하며, 상기 고체 조명 광원의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 고체 조명 장치.
The method of claim 1,
The optical unit has a bullet-shaped light incident surface, and the solid-state lighting device, characterized in that for adjusting the light field of the solid state light source.
상기 교체 사용되는 램프 커버가 당해 램프 커버에 일체로 형성되는 비대칭성 또는 대칭성의 적어도 하나의 광학부를 구비하고,
상기 광학부는 상기 고체 조명 장치의 광 필드의 분포를 개변하며,
상기 램프 커버는 먼지와 같은 이물질이 상기 고체 조명장치 내부로 진입하는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 하는 램프 커버.
In the lamp cover used in the replacement of a solid state lighting device having at least one light emitting device,
The replaceable lamp cover has at least one optical part of asymmetrical or symmetrical form integrally formed with the lamp cover,
The optical unit changes the distribution of the light field of the solid state lighting device,
The lamp cover is a lamp cover, characterized in that to prevent the entry of foreign matter, such as dust into the solid state lighting device.
상기 광학부는 광입사면 및 광출사면을 구비하고,
상기 발광소자가 출사한 광은, 상기 광입사면으로 진입된 다음 상기 광출사면으로 출사되어, 출사각도를 개변함으로써 상기 고체 조명 장치의 광 필드의 분포를 개변하는 것을 특징으로 하는 램프 커버.
9. The method of claim 8,
The optical unit has a light incident surface and a light exit surface,
The light emitted from the light emitting element is entered into the light incident surface and then exited to the light exit surface, the lamp cover, characterized in that to change the distribution of the light field of the solid state lighting device by changing the exit angle.
상기 광학부는, 비대칭의 광학 렌즈로서, 상기 고체 조명 장치의 광 필드를 조절하여 장방형의 광 필드를 형성하는 것을 특징으로 하는 램프 커버.
9. The method of claim 8,
The optical unit is an asymmetric optical lens, the lamp cover, characterized in that to form a rectangular light field by adjusting the light field of the solid state lighting device.
상기 광학부는, 대칭의 광학 렌즈로서, 상기 고체 조명 장치의 광 필드를 조절하여 원형의 광 필드를 형성하는 것을 특징으로 하는 램프 커버.
9. The method of claim 8,
The optical unit is a symmetrical optical lens, the lamp cover, characterized in that to form a circular light field by adjusting the light field of the solid state lighting device.
상기 광학부는, 말안장 모양의 광출사면을 구비하며, 상기 고체 조명 장치의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 램프 커버.
9. The method of claim 8,
The optical unit has a saddle-shaped light exit surface, and the lamp cover, characterized in that for adjusting the light field of the solid state lighting device.
상기 광학부는, 비대칭 곡면의 광출사면을 구비하며, 상기 고체 조명 장치의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 램프 커버.
9. The method of claim 8,
The optical unit has an asymmetrically curved light exit surface, and the lamp cover, characterized in that for adjusting the light field of the solid state lighting device.
상기 광학부는, 총알 모양의 광출사면을 구비하며, 상기 고체 조명 장치의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 램프 커버.
9. The method of claim 8,
The optical unit has a bullet-shaped light exit surface, and the lamp cover, characterized in that for adjusting the light field of the solid state lighting device.
상기 광학부는, 총알 모양의 광입사면을 구비하며, 상기 고체 조명 장치의 광 필드를 조절하는 것을 특징으로 하는 램프 커버.9. The method of claim 8,
The optical unit has a bullet-shaped light incident surface, and the lamp cover, characterized in that for adjusting the light field of the solid state lighting device.
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