KR101209245B1 - 엘이디 조명장치 - Google Patents

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Abstract

엘이디 조명장치가 개시된다. 전방으로 빛을 발산하는 제1엘이디모듈과 제1엘이디모듈이 전면부에 장착된 제1몸체를 구비한 제1조명, 제1조명의 후방에 배치되어 있으며 제1조명의 후방을 향하는 빛을 제공하는 제2엘이디모듈 및 제2엘이디모듈이 장착된 제2몸체를 구비한 제2조명을 포함하고, 제1몸체에는 후방에서 입사되는 제2엘이디모듈의 빛을 전방으로 반사시켜서 제1엘이디모듈에서 발산된 빛과 적어도 일부분을 중첩시키는 반사부가 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치는, 복수의 엘이디 모듈이 적층되는 구조를 가져서 넓은 면적을 조명할 수 있는 충분한 광량을 확보할 수 있으며, 후방의 조명에서 발산된 빛은 반사되어서 전방의 조명에 발산된 빛의 주변부를 보강해주는 역할을 하므로 균일한 배광이 가능해질 수 있다.

Description

엘이디 조명장치{LED lighting device}
본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
엘이디(LED, Light Emitting Diode)란 갈륨비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체소자를 말한다.
일반적으로, 엘이디는 전력소비가 백열전구의 20%에 불과한데다 수명이 10만 시간(형광등의 100배)에 달해 한번 설치하면 교체나 유지보수가 거의 필요 없다는 것이 장점이다.
이러한 엘이디는 적색 엘이디가 개발된 이후 황색, 녹색, 청색, 백색 엘이디가 우리생활 곳곳에서 쓰이고 있다. 특히, 고휘도 엘이디 등장과 함께 이동통신 단말기용 조명과 휴대폰의 액정표시장치(LCD)와 자동차 장식 조명도 엘이디로 교체되고 있다. 이에 따라, 기존 백열등, 형광등 위주의 실내조명도 점차 엘이디로 대체되어 가고 있는 상황이다.
그런데, 엘이디 조명기구는 종래의 조명과는 다른 특성으로 인하여 상용화가 어려운 문제가 있다.
우선, 엘이디는 종래의 광원에 비하여 빛의 직진성이 뛰어난 특성을 가지고 있어서, 종래의 조명장치에 사용되는 구조로는 넓은 면적을 비추기 어려울 뿐만 아니라 균일한 배광을 얻기 힘든 문제가 있다.
또한, 엘이디는 종래의 광원에 비해 상당히 많은 열을 발생시키므로, 엘이디 조명기구에서는 엘이디의 원활한 방열이 전제 조건이 되어야 하는 어려움이 있다.
본 발명은 넓은 면적에 빛을 비출 수 있으며, 균일하게 배광할 수 있는 엘이디 조명장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 엘이디에서 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있는 엘이디 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전방으로 빛을 발산하는 제1엘이디모듈과, 상기 제1엘이디모듈이 전면부에 장착된 제1몸체를 구비한 제1조명, 상기 제1조명의 후방에 배치되어 있으며, 상기 제1조명의 후방을 향하는 빛을 제공하는 제2엘이디모듈 및 상기 제2엘이디모듈이 장착된 제2몸체를 구비한 제2조명을 포함하고, 상기 제1몸체에는, 후방에서 입사되는 제2엘이디모듈의 빛을 전방으로 반사시켜서 상기 제1엘이디모듈에서 발산된 빛과 적어도 일부분을 중첩시키는 반사부가 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치가 제공된다.
상기 반사부는, 상기 제1몸체의 측면에 형성되어 있으며, 후방에서 입사된 빛을 받아서 전방으로 반사시키는 경사면을 포함할 수 있다.
상기 제1몸체는, 밑면에 상기 제1엘이디모듈이 장착되고 측면에는 상기 경사면이 형성된 절두원추형으로 형성될 수 있다.
상기 제1몸체의 상부는, 상기 제2몸체 전면부의 중심영역에 삽입되어 있으며, 상기 제2엘이디모듈은, 상기 제1몸체를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.
상기 제2몸체는 상기 제1몸체의 후면부에 결합되어 있으며, 상기 제1몸체 및 상기 제2몸체를 관통하는 관통부가 형성될 수 있다.
상기 관통부의 내벽에는 방열핀이 형성될 수 있다.
상기 제2조명의 후방에 배치되어 있으며, 상기 제2조명의 후방을 향하는 빛을 제공하는 제3엘이디모듈 및 상기 제3엘이디모듈이 장착된 제3몸체를 구비한 제3조명을 더 포함하고, 상기 제2몸체에는, 후방에서 입사되는 제3엘이디모듈의 빛을 전방으로 반사시켜서 상기 제2엘이디모듈에서 발산된 빛과 적어도 일부분을 중첩시키는 반사부가 형성될 수 있다.
본 발명은 복수의 엘이디 모듈이 적층되는 구조를 가져서, 넓은 면적을 조명할 수 있는 충분한 광량을 확보할 수 있다.
또한, 후방의 조명에서 발산된 빛은 반사되어서 전방의 조명에 발산된 빛의 주변부를 보강해주는 역할을 하므로 균일한 배광이 가능해질 수 있다.
또한, 몸체의 중심부에 열을 방출할 수 있는 공기유동 경로가 형성됨으로써, 엘이디에서 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치에서 제1몸체의 구조를 설명하는 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치에서 빛의 반사 및 배광을 설명하는 도면.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치는 제1조명(10)의 후방에 제2조명(20)이 적층되는 구조로 형성되고 후방에 배치된 제2조명(20)이 전방의 제1조명(10)을 보강해 줌으로써, 넓은 면적을 조명할 수 있는 충분한 광량을 확보하면서 균일한 배광을 가능한 것을 특징으로 한다.
제1조명(10)은 스스로 조명에 필요한 빛을 발생시킴과 더불어 후방에 배치된 제2조명(20)에서 발생된 빛을 조명영역으로 반사시키는 부분이다. 이를 위해, 본 실시예의 제1조명(10)은 전방으로 빛을 발산하는 제1엘이디모듈(15)과, 제1엘이디모듈(15)을 장착하면서 후방에서 입사되는 빛을 전방으로 반사시키는 제1몸체(11)를 구비한다.
제1엘이디모듈(15)은 엘이디광원(16)을 이용하여 조명에 필요한 빛을 발생시키는 부분으로, 공지의 다양한 엘이디모듈을 포함한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 제1엘이디모듈(15)에는 복수의 엘이디광원(16)이 원형으로 배치되어서 가능한 넓은 조명영역에 빛을 조사한다.
제1몸체(11)는 제1엘이디모듈(15)이 조명영역을 향하도록 지지하며, 후방에서 입사되는 빛을 반사시키는 부분이다. 이를 위해, 본 실시예의 제1몸체(11)에서 전방을 향하는 전면부에는 제1엘이디모듈(15)이 장착되며, 후방에서 입사된 빛이 닿는 부분에는 빛을 반사시키는 반사부(12)가 형성된다.
특히, 본 실시예의 반사부(12)는 제1엘이디모듈(15)이 직접 비추는 조명영역에 반사되어 형성된 조명영역이 연결되도록 빛을 반사시킨다. 즉, 제1조명(10)이 스스로 비추는 조명영역에 반사된 빛을 비추는 조명영역을 더하여 넓은 조명영역을 형성할 수 있다.
이 때, 조명영역 전체적으로 균일한 배광이 이루어지도록, 반사부(12)는 반사된 빛을 제1엘이디모듈(15)에서 발산된 빛의 일부분과 중첩시킬 수 있다. 엘이디광원(16)은 종래의 광원에 비하여 직진성이 뛰어난 빛을 발산하나, 엘이디광원(16)에서 발산된 빛도 가우시안 분포(Gaussian distribution)를 가지게 되므로 조명영역의 테두리 부분은 빛의 강도가 낮아지게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 제1조명(10)이 직접 비추는 조명영역의 테두리와, 제2조명(20)의 빛을 반사시켜 형성된 조명영역의 테두리를 중첩시켜서, 빛의 강도가 낮아지는 부분을 보완하여 전체적으로 균일한 배광을 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치에서 제1몸체의 구조를 설명하는 도면이다.
도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서 제1몸체(11)의 측면에는 경사면이 형성되어 있으며, 경사면은 후방에서 입사된 빛을 전방으로 반사시키는 반사부(12) 역할을 한다.
구체적으로, 본 실시예의 제1몸체(11)는 꼭지부분이 잘린 원뿔형 즉, 절두원추형으로 형성된다. 이 때, 절두원추형의 제1몸체(11) 밑면은 전방을 향하도록 배치되어 제1엘이디모듈(15)이 장착되는 전면부(11a)가 된다. 그리고, 도 6에 나타난 바와 같이, 측면의 경사면은 후방으로부터 입사된 빛을 전방으로 반사하는 반사부(12)가 되며, 원하는 조명영역으로 빛을 반사할 수 있도록 사전에 설정된 곡면 형상을 가진다.
한편, 본 실시예에서는 절두원추형으로 형성된 제1몸체(11)를 제시하였으나, 제1몸체(11)의 형상은 이에 한정되지는 않으며, 제1몸체(11)는 후방에서 입사된 빛을 전방으로 반사시키는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
제2조명(20)은 제1조명(10)의 반사부(12)로 빛을 발산시켜서 조명영역 확장에 필요한 빛을 공급하는 부분이다.
특히, 본 실시예의 제2조명(20)은 제1조명(10)에 반사부(12)에 빛을 공급할 뿐만 아니라, 후방에 배치된 제3조명(30)의 빛을 반사시켜서 조명영역을 더욱 확장시키는 역할도 할 수 있다.
이를 위해, 본 실시예의 제2조명(20)은 상술한 제1조명(10)과 동일한 구조로 형성된다. 즉, 본 실시예의 제2조명(20)은 제1엘이디모듈(15) 및 제1몸체(11)에 대응되는 제2엘이디모듈(25) 및 제2몸체(21)를 구비한다. 이에 따라, 도 6에 나타난 바와 같이 제2조명(20)은 제1조명(10)에 반사되는 빛(26a)을 공급함과 더불어 후방의 빛(36a)을 반사시켜 조명영역을 확장시킨다. 이 때, 제2조명(20)의 후방에는, 제2조명(20)의 후방을 향하는 빛(36a)을 제공하는 제3엘이디모듈(35)과 제3엘이디모듈(35)이 장착된 제3몸체(31)를 구비한 제3조명(30)이 배치된다.
따라서, 도 7에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 제1엘이디모듈(15)이 직접 비추어 형성된 원형의 제1조명영역(17)에, 제2엘이디모듈(25)의 빛이 반사되어 형성된 도넛형상의 제2조명영역(27)이 연결되어 형성된다. 그리고, 제3엘이디모듈(35)의 빛이 반사되어 형성된 도넛형상의 제3조명영역(37)은 제2조명영역(27)을 둘러싸는 형태로 연결된다. 이에 따라, 전체 조명영역은 제1조명영역(17)에서 제1조명영역(17) 내지 제3조명영역(37)이 결합된 영역으로 확장된다.
이 때, 제1조명영역(17)과 제2조명영역(27)의 일부가 중첩되고 제2조명영역(27)과 제3조명영역(37)의 일부가 중첩되어서, 조명영역 전체적으로는 균일한 배광이 이루어질 수 있다.
한편, 제2조명(20)의 반사부(12)는 제3조명(30)의 빛을 반사시켜서, 제2조명(20)에서 직접 발산한 빛과 대부분을 중첩시킬 수도 있다. 즉, 제3조명(30)을 제2조명(20)의 광량을 보강시키는 역할도 사용할 수 있다.
도 8에 나타난 바와 같이, 제3엘이디모듈(35)의 빛이 반사되어 형성된 도넛형상의 제3조명영역(37)은 제2조명영역(27)과 거의 중첩될 수 있다. 이에 따라, 제2조명(20)만으로는 제2조명영역(27)에 대한 광량이 부족할 경우에, 제3조명(30)을 이용하여 부족한 광량을 보강할 수도 있다.
또한, 제2조명(20)이 용이하게 제1조명(10)에 후방에 배치되도록, 본 실시예에서 제1조명(10)의 후방부가 제2조명(20)에 결합되는 형태로 형성될 수 있다. 더불어, 본 실시예의 제2조명(20) 후방부도 제3조명(30)에 결합되는 형태로 결합될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 복수의 조명이 연속적으로 적층되는 형태로 결합됨으로써, 설치면적이 제한된 공간에서도 원하는 만큼의 조명을 결합시킬 수 있다.
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서 제1몸체(11)의 상부(13)에는 소켓형태의 나사산이 형성되고 제2몸체(21) 전면부의 중심영역에는 소켓홈이 형성되어서, 제1몸체(11)가 제2몸체(21)에 삽입되어 결합될 수 있다. 이 때, 제2몸체(21)에 장착되는 제2엘이디모듈(25)은 제1몸체(11)를 둘러싸는 형태로 배치되어 제1몸체(11)의 반사부(12)에 균일하게 빛을 공급할 수 있다.
이 때, 복수의 조명에서 발생하는 대량의 열을 빠르게 방열하기 위하여, 복수의 조명을 한꺼번에 관통하는 관통부(14, 24)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 결합된 복수의 몸체 중심부에는 열을 방출할 수 있는 공기유동 경로가 형성됨으로써, 엘이디에서 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있다.
도 3에 나타난 바와 같이, 제1몸체(11) 및 제2몸체(21)에는 각각 관통부(14, 24)가 형성되어 있으며, 각 몸체(11, 21)의 관통부(14, 24)는 상호 연통되어 있다. 이에 따라, 제1엘이디모듈(15) 및 제2엘이디모듈(25)에서 발생된 열은 제1몸체(11) 및 제2몸체(21)에 형성된 관통부(14, 24)를 통하여 공기에 전달되어 배출될 수 있다. 이 때, 제1몸체(11) 및 제2몸체(21)와 공기 사이에 빠른 열전달이 이루어지도록, 제1몸체(11) 및 제2몸체(21)는 열전도성이 우수한 구리, 알루미늄 등의 금속재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 관통부(14)에 내벽에는 방열면적을 넓히는 방열핀(14a, 24a)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 3층의 구조로 단위 조명이 적층되어 넓은 면적을 균일하게 배광하는 엘이디 조명장치를 제시하였다.
그러나, 본 발명의 엘이디 조명장치는 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예와는 달리 제3조명(30)이 제1조명(10)과 같은 반사부(12)를 구비하고 제3조명(30)의 후방에서 빛을 공급하여 조명영역을 더욱 확장시킬 수도 있다. 다시 말해, 본 발명은 반사부(12)가 형성된 조명을 연속적으로 적층함으로써, 원하는 넓이만큼 조명영역을 확장시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
10: 제1조명
11: 제1몸체
12, 22, 32: 반사부
13, 23: 몸체 상부
14, 24: 관통부
14a, 24a: 방열핀
15: 제1엘이디모듈
16, 26, 36: 엘이디광원
20: 제2조명
21: 제2몸체
25: 제2엘이디모듈
30: 제3조명
31: 제3몸체
35: 제3엘이디모듈

Claims (7)

  1. 전방으로 빛을 발산하는 제1엘이디모듈과, 상기 제1엘이디모듈이 전면부에 장착된 제1몸체를 구비한 제1조명; 및
    상기 제1조명의 후방에 배치되어 있으며, 상기 제1조명의 후방을 향하는 빛을 제공하는 제2엘이디모듈 및 상기 제2엘이디모듈이 장착된 제2몸체를 구비한 제2조명을 포함하고,
    상기 제1몸체에는, 후방에서 입사되는 상기 제2엘이디모듈의 빛을 전방으로 반사시켜서 상기 제1엘이디모듈에서 발산된 빛과 적어도 일부분을 중첩시키는 반사부가 형성되며,
    상기 제2몸체는 상기 제1몸체의 후면부에 결합되어 있으며,
    상기 제1몸체 및 상기 제2몸체를 관통하는 관통부가 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 제1몸체의 측면에 형성되어 있으며, 후방에서 입사된 빛을 받아서 전방으로 반사시키는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1몸체는,
    밑면에 상기 제1엘이디모듈이 장착되고 측면에는 상기 경사면이 형성된 절두원추형인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1몸체의 상부는, 상기 제2몸체 전면부의 중심영역에 삽입되어 있으며,
    상기 제2엘이디모듈은, 상기 제1몸체를 둘러싸는 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 관통부의 내벽에는 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2조명의 후방에 배치되어 있으며, 상기 제2조명의 후방을 향하는 빛을 제공하는 제3엘이디모듈 및 상기 제3엘이디모듈이 장착된 제3몸체를 구비한 제3조명을 더 포함하고,
    상기 제2몸체에는, 후방에서 입사되는 상기 제3엘이디모듈의 빛을 전방으로 반사시켜서 상기 제2엘이디모듈에서 발산된 빛과 적어도 일부분을 중첩시키는 반사부가 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
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