KR101220909B1 - 형광등형 엘이디 조명등 - Google Patents

형광등형 엘이디 조명등 Download PDF

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Abstract

길이방향으로 연장된 프레임; 프레임에 길이방향으로 소정 간격 상호 이격되어 배치되는 복수개의 엘이디; 복수개의 엘이디의 각 엘이디 상부에 형성되고 엘이디의 빛을 확산시키는 엘이디 렌즈; 및 프레임에 결합하여 엘이디의 빛을 투과시키고, 길이방향에 수직 단면의 크기가 길이방향을 따라 변화하는 확산커버를 포함하며 엘이디 렌즈는 길이방향에 수직 단면에서 엘이디로부터 외주변까지의 거리는 중앙부가 가장 짧은 것을 특징으로 하는 형광등형 엘이디 조명등은, 길이방향에 수직방향으로 빛을 확산시켜 빛이 넓은 범위에 조사될 수 있는 엘이디 렌즈 및 확산커버를 구비함으로써, 엘이디 조명등의 조명효과를 향상시킬 수 있다.

Description

형광등형 엘이디 조명등{LED lamp of florescent-type}
본 발명은 형광등형 엘이디 조명등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 길이방향에 수직방향으로 빛을 확산시키는 엘이디 렌즈 및 확산커버를 구비한 형광등형 엘이디 조명등에 관한 것이다.
엘이디 램프는 적은 전력으로 고휘도의 빛을 방출하는 엘이디를 이용한 조명으로 자동차의 백라이트나 각종 조명수단에 사용되고 있으며, 차세대 조명으로 각광받고 있다.
특히, 형광등의 경우 형광물질로 인해 환경오염이 문제가 되어 최근에는 세계적으로 형광등의 사용을 규제하고 있는 추세이다. 형광등은 백열등에 비해 저렴한 비용에 이용할 수 있었던 조명수단으로 이를 대체할 수 있는 새로운 조명으로서 엘이디를 이용할 수 있다.
엘이디를 형광등과 같이 길이방향으로 배치한 형광등타입 엘이디 조명등은 중금속을 사용하지 않아 환경파괴의 우려가 없으며, 30000시간에 달하는 수명, 그리고 전력 소비량이 낮다는 장점이 있다.
다만, 엘이디가 실장될 수 있는 프레임을 구비하여, 기존의 형광등과 같이 튜브의 길이방향에 수직면 전체에 균일하게 빛을 확산시킬 수 없으며, 엘이디 자체가 방향을 가지고 빛을 조사하기 때문에 빛의 확산이 중요한 문제이다.
길이방향으로는 복수개의 엘이디를 연속적으로 이격하여 배치하기 때문에 빛이 비교적 고르게 조사되나, 길이방향에 수직방향의 빛이 균일하게 조사되도록 구조적인 개선이 필요하다.
본 발명의 목적은 빛을 길이방향에 수직방향으로 빛을 확산시키는 엘이디 렌즈 및 확산커버를 구비한 형광등형 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.
본 발명의 형광등형 엘이디 조명등은 길이방향으로 연장된 프레임; 상기 프레임에 길이방향으로 소정 간격 상호 이격되어 배치되는 복수개의 엘이디; 상기 복수개의 엘이디 각 엘이디 상부에 형성되고 상기 엘이디의 빛을 확산시키는 엘이디 렌즈; 및 상기 프레임에 결합하여 상기 엘이디의 빛을 투과시키고, 길이방향에 수직 단면의 크기가 길이방향을 따라 변화하는 확산커버를 포함하며 상기 엘이디 렌즈는 길이방향에 수직 단면에서 엘이디로부터 외주변까지의 거리는 중앙부가 가장 짧은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엘이디 렌즈는, 평면형상이 길이방향에 수직한 방향으로 배치된 8자 형상으로 할 수 있다.
또한, 상기 엘이디 렌즈는, 중앙부가 오목하게 만곡된 반구 형상으로 할 수 있다.
또한, 상기 엘이디 렌즈는, 표면에는 돌기가 형성할 수 있다.
또한, 상기 프레임은 상기 엘이디가 배치된 면의 이면에 방열핀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 확산커버에는 광확산제가 도포된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임의 단부에 결합하여 상기 엘이디에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 형광등형 엘이디 조명등은 길이방향에 수직방향으로 빛을 확산시켜 빛이 넓은 범위에 조사될 수 있는 엘이디 렌즈 및 확산커버를 구비함으로써, 엘이디 조명등의 조명효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디 조명등을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디 조명등의 엘이디와 렌즈를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디 조명등의 엘이디와 렌즈를 나타낸 정단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디 조명등의 수직방향 빛의 분포를 나타낸 광도 측정 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디 조명등의 확산커버의 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디 조명등의 확산커버의 정단면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 형광등형 엘이디 조명등에 관해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디 조명등을 나타낸 사시도로서, 프레임(10), 엘이디(20), 엘이디 렌즈(30), 전원공급부(40) 및 확산커버(50)가 도시되어 있다.
프레임은 일 방향으로 연장된 바형상의 부재로서, 길이방향(연장된 방향)으로 엘이디(20)를 실장할 수 있는 면을 구비하는 것을 특징으로 한다. 엘이디(20)가 실장되는 면의 이면에는 엘이디(20)에서 발생하는 열을 방출하기 위해 방열핀을 더 구비할 수 있으며, 알루미늄과 같이 열전도율이 높은 소재를 이용할 수 있다.
엘이디(20)는 전원을 인가받아 빛을 공급하는 반도체 소자로서, 프레임(10)에 길이방향을 따라 소정 간격으로 이격되어 실장되는 것을 특징으로 한다. 바로 프레임(10)에 결합할 수도 있고, 엘이디 기판에 실장한 후에 프레임(10)에 결합할 수 있다.
엘이디 렌즈(30)는 엘이디(20) 위에 결합하여 엘이디(20)를 보호함과 동시에 엘이디(20)에서 투사되는 빛을 고르게 확산시키는 역할을 한다. 도 2와 도 3에 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등형 엘이디(20) 조명등의 엘이디와 렌즈(30) 형상이 도시되어 있다.
보통의 엘이디 렌즈(30)는 단순한 반구형상을 하고 있어 빛이 전체적으로 고르게 분산되는 효과가 있다. 다만, 형광등형 엘이디 조명등은 상술한 바와 같이 길이방향에 수직방향으로의 조광이 어려움이 있어 수직방향으로의 빛을 확산할 수 있도록 엘이디 렌즈(30)형상을 개선하였다.
길이방향에 수직단면의 형상을 도시한 도 3을 참조하면, 엘이디(20)로부터 엘이디 렌즈(30)의 외주면까지의 거리는 중앙부가 가장 짧아(a) 주변부의 거리(b)가 상대적으로 길다. 즉, 중앙부의 렌즈의 두께가 주변부의 렌즈두께 보다 두께가 가장 얇은 것을 특징으로 한다. 렌즈는 굴절율이 공기보다 높아 렌즈가 두꺼운 쪽으로 빛이 휘는 성질이 있으므로, 중앙부의 두께가 얇은 것을 이용하면 상대적으로 두께가 두꺼운 주변부로 빛이 확산된다.
중앙부는 조사면과의 조사각도가 수직이어서 가장 조도가 높으므로 중앙부의 빛을 주변으로 확산시키면 보다 균일한 조도로 조광이 가능하다.
도 4는 길이방향에 수직단면의 두께가 중앙부와 주변부가 다른 엘이디 렌즈(30)를 이용하는 형광등형 엘이디 조명등의 수직방향 빛의 분포를 나타낸 광도 측정 그래프이다. 도 4를 참조하면, 중앙부보다 주변부로 빛의 광도가 높게 분포하는 것을 확인할 수 있다.
엘이디 렌즈(30)의 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 길이방향에 수직방향으로 배치된 평면형상이 8자 형상, 즉 땅콩 껍데기를 길이방향으로 반으로 절단한 형상인 엘이디 렌즈(30)를 이용할 수 있다.
또는, 반구형에서 엘이디(20)가 실장되는 가운데 부위만 오목하게 만곡된 형상, 즉 반구의 윗부분을 눌러서 오목하게 만든 형상을 이용할 수도 있다.
평면형상이 8자 형상 또는 가운데가 오목하게 만곡된 반구형상의 엘이디 렌즈(30)의 단면은 도 3에 도시된 바와 같이 중앙부가 가장 얇고 주변부가 상대적으로 두꺼운 형상이다.
또한, 엘이디 렌즈(30)의 표면에는 필요에 따른 광확산의 조절을 위한 돌기(미도시)가 더 형성될 수 있다.
전원공급부(40)는 프레임(10)의 단부에 결합하여 외부로부터 전원을 인가받아 엘이디(20)에 전원을 공급한다. 외부로부터 전원을 인가받기 위해 단자를 구비하며, 단자의 형상은 표준에 따라 형상과 개수가 달라질 수 있다.
전원공급부(40)는 필요에 따라서는 전원을 차단하는 장치나, 전류의 노이즈를 제거하는 필터 조도를 조절하는 장치 등을 더 포함할 수 있다.
확산커버(50)는 길이방향의 일 측이 개방되어 있는 튜브형상으로 개방부에 프레임(10)이 결합하여 폐단면을 형성한다. 확산커버(50)는 엘이디(20)로부터 방출되는 빛을 확산시키기 위한 역할을 하며, 본 발명의 확산커버(50)는 길이방향에 수직방향으로의 빛 확산 효율을 높이기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 길이방향에 수직 단면의 크기가 길이방향을 따라 변화하는 것을 특징으로 한다.
도 5는 확산커버(50)의 정단면도로서, 도 5의 좌우방향이 길이방향이고 길이방향을 따라 수직 단면의 길이가 c 에서 d로 다시 c로 변화하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 요부(52)와 철부(51)가 반복되는 구조이고, 도 5의 철부(51)에서 바라본 A-A'단면이 도 6에 도시되어 있다.
이러한 확산커버(50)의 구조는 길이방향에 수직방향으로의 빛의 확산효과를 높여주는 효과가 있다. 또한, 철부(51)의 두께를 요부(52)보다 두껍도록 함으로써 철부(51) 쪽으로 빛이 확산 되므로 길이방향에 수직방향의 확산효과를 더욱 높일 수 있다.
확산커버(50)는 점광원인 엘이디(20)의 빛이 면광원으로 조사되도록 반투명 소재를 이용할 수 있으며, 빛의 확산을 위해 확산커버(50)에 광확산제를 도포할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 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.
10: 프레임 20: 엘이디
30: 엘이디 렌즈 40: 전원공급부
50: 확산커버 51: 확산커버의 철부
52: 확산커버의 요부

Claims (7)

  1. 길이방향으로 연장된 프레임;
    상기 프레임에 길이방향으로 소정 간격 상호 이격되어 배치되는 복수개의 엘이디;
    상기 복수개의 엘이디의 각 엘이디 상부에 형성되고 상기 엘이디의 빛을 확산시키는 엘이디 렌즈; 및
    상기 프레임에 결합하여 상기 엘이디의 빛을 투과시키고, 길이방향에 수직인 단면의 크기가 길이방향을 따라 변화하는 확산커버를 포함하며,
    상기 엘이디 렌즈는 길이방향에 수직인 단면에서 엘이디로부터 외주변까지의 거리는 중앙부가 가장 짧으며,
    상기 엘이디 렌즈는, 표면에는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 형광등형 엘이디 조명등.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엘이디 렌즈는,
    평면형상이 길이방향에 수직한 방향으로 배치된 8자 형상인 것을 특징으로 하는 형광등형 엘이디 조명등.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엘이디 렌즈는,
    중앙부가 오목하게 만곡된 반구 형상인 것을 특징으로 하는 형광등형 엘이디 조명등.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임은 상기 엘이디가 배치된 면의 이면에 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 형광등형 엘이디 조명등.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 확산커버에는 광확산제가 도포된 것을 특징으로 하는 형광등형 엘이디 조명등.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임의 단부에 결합하여 상기 엘이디에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광등형 엘이디 조명등.
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