KR101266255B1 - 광 반사면을 형성한 ｌｅｄ 조명모듈 및 이를 포함하는 배광각도 조절이 가능한 ｌｅｄ 가로등 - Google Patents

광 반사면을 형성한 ｌｅｄ 조명모듈 및 이를 포함하는 배광각도 조절이 가능한 ｌｅｄ 가로등 Download PDF

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Abstract

광 반사면을 형성한 LED 조명모듈 및 이를 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등을 개시한다. 본 실시예에 따른 LED 조명모듈은, 하나의 PCB 상에 다수의 LED 소자가 직렬 실장된 구성의 라이팅 바(lighting bar), 라이팅 바가 탑재되는 베이스, 라이팅 바로부터 베이스 후방으로 연장되는 히트 싱크, 베이스 가장자리를 따라 형성된 고정프레임에 설치되며 베이스에 탑재된 라이팅 바를 커버링하는 투광덮개를 포함하며, 투광덮개는, 전방 및 측방으로 광이 투과될 수 있는 곡선형 투과부와, 곡선형 투과부 일 측면으로 형성되며 이 곡선형 투과부 측방으로 투과되는 일부 무효 광을 반사시켜 유효조명영역에 조사시키는 광 반사면으로 구성되는 것을 요지로 하며, LED 가로등은 상기 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 최외곽에 탑재한 가로등 헤드를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

광 반사면을 형성한 ＬＥＤ 조명모듈 및 이를 포함하는 배광각도 조절이 가능한 ＬＥＤ 가로등{Light distribution angle control possiblity LED street light}
본 발명은 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈 및 이를 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등에 관한 것으로, 상세하게는 조상 대상면 예컨대, 도로로 조사되는 광 중 불필요하게 확산되는 무효조명 광을 유효조명 광으로 전환시킬 수 있도록 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈 및 이를 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등에 관한 것이다.
가로등은 고속도로, 시가지의 주요도로, 상업지구 도로, 주택지구 도로 등 설치장소에 따라 그에 알맞은 종류가 사용된다. 가로등 전주의 형식에는 여러 가지가 있는데, 전주의 끝부분을 구부려서 그 끝에 등을 다는 하이웨이형(型), 전주의 끝부분에 가로로 가지를 뻗게 하여 거기에 등을 다는 브래킷형(型), 전주의 꼭대기에 등을 다는 주두형(柱頭型) 등이 있다.
가로등의 광원(光源)으로는 고압수은등(高壓水銀燈), 형광등, 나트륨등, 보통 전구(電球) 등이 널리 이용되고 있다. 그러나 이와 같은 광원을 사용하는 경우 전력소모가 많고 수명에 제한이 있어 유지보수에 적지 않은 비용이 들게 된다. 따라서 최근에는 낮은 전력소비 및 우수한 조도, 그리고 긴 수명시간 등과 같은 여러 장점을 지닌 LED 가로등 보급이 확산되는 추세에 있다.
도 1은 브래킷형(型)으로 설치된 종래 LED 가로등의 배광(配光)구조를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 브래킷형(型) 가로등의 경우, 도로변을 따라 일정한 간격으로 직립 설치되는 전주(1)와, 전주 끝부분에 가로로 설치되는 브래킷(2) 및, 브래킷 말단에 장치되는 LED 조명모듈(3)로 구성되며, 이때 LED 조명모듈(3)의 LED 소자(부호 생략)로부터 발생한 광의 배광(配光)범위는 가로등의 설치간격(W) 및 LED 조명모듈의 설치높이(H)에 따라 달라질 수 있다.
도 1에서와 같이 각 LED 조명모듈(3)로부터 발생한 광의 조사각도 즉, 배광각도가 불필요하게 크면, 유효배광각도(E)를 벗어나는 빛(A)에 의해 조명공해가 발생하거나 운전자에게 눈부심을 발생시켜 오히려 운전에 방해가 될 수 있으다. 또한 도면에는 도시하지 않았으나 배광각도가 필요 이상으로 좁은 경우에는, 가로등과 이웃하는 다른 가로등 사이의 중간부 조도가 낮아져 암부(暗部)영역이 발생할 수 있다.
따라서 운전자 눈부심을 최소화하면서도 암부영역은 발생하지 않는 범위로 배광이 이루어지도록 가로등의 설치간격 및 설치높이를 설정하는 것이 중요하다. 그러나 가로등의 설치간격과 높이를 설정하는 조정만으로는 위와 같은 문제를 해소하는 데에 한계가 있으며, 가로등의 설치간격, 높이에 맞추어 광원의 배광각도를 조절함으로써 최적의 조명(照明)이 구현될 수 있도록 해야한다.
LED 소자를 광원으로 채택하고 있는 종래 일반적인 LED 가로등의 경우, 기성품 형태로 공장에서 일괄 제작되며, 따라서 가로등의 설치 간격과 높이에 맞추어 별도 배광각도 조절이 불가능한 구조로 되어 있다. 따라서 조사 대상면 예컨대, 보행로 또는 도로 위에 광을 조사하여 이를 밝힘에 있어, 눈부심은 최소화하면서도 암부영역의 발생을 최소화할 수 있는 최적의 조명(照明)을 구현하는 데에 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 운전자의 눈부심 발생을 최소화하면서도 불필요하게 확산되는 무효조명 광을 유효조명 광으로 전환시킬 수 있는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 제공하고자 하는 것이다.
또한 본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 배광각도를 조절할 수 있으며, 따라서 가로등 설치 간격, 높이, 길 폭 등에 따라 조명영역을 최적화할 수 있게 조절할 수 있는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등을 제공하고자 하는 것이다.
과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명에 일측면에 따르면, 가로등 구현을 위해 적용되는 광원으로서, 하나의 PCB 상에 다수의 LED 소자가 직렬 실장된 구성의 라이팅 바(lighting bar); 상기 라이팅 바가 탑재되는 베이스; 상기 라이팅 바로부터 베이스 후방으로 연장되는 히트 싱크; 상기 베이스 가장자리를 따라 형성된 고정프레임에 설치되며 베이스에 탑재된 라이팅 바를 커버링하는 투광덮개;를 포함하며, 상기 투광덮개는, 전방 및 측방으로 광이 투과될 수 있는 곡선형 투과부와, 곡선형 투과부 일 측면으로 형성되며 이 곡선형 투과부 측방으로 투과되는 일부 무효 광을 반사시켜 유효조명영역에 조사시키는 광 반사면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 제공한다.
본 실시예에서 상기 광 반사면은, 반사시트를 부착하거나 반사재를 도포처리함으로써 형성될 수 있다.
또한, 상기 광 반사면은, 라이팅 바가 장착되는 베이스 일면의 광 반사면이 시작되는 지점으로부터 수직으로 하향 연장되는 가상의 수직선에 대해 -5° ~ 15 °의 각도범위로 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 광 반사면의 높이 P는, P=U*tan(90-F/2+N)로 정의되는 수학식을 통해 산출될 수 있으며, 여기서 U는 LED 중심에서 광 반사면까지의 직선거리를, F는 라이팅 바 배광각도, 그리고 N은 광 반사면에 의해 차단되는 광 차단각도를 나타낸다.
과제 해결을 위한 다른 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면, LED 소자에서 출력되는 광을 이용하여 도로를 조명하는 LED 가로등으로서, 상기 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 기재된 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈; 및 LED 소자를 광원으로 하는 복수의 LED 조명모듈을 일정한 간격으로 탑재하되, 상기 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 최외곽에 탑재한 가로등 헤드;를 포함하며, 가로등 헤드에 설치된 각각의 LED 조명모듈은 일정한 각도범위 내에서 독립적으로 각도 조절이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등을 제공한다.
본 실시예에서 상기 LED 조명모듈의 각도조절 구현을 위해, 각 LED 조명모듈 측면에는 축공 및 이 축공 주변으로 곡선형 요홈면들이 규칙적인 피치로 원호 배열되고, 가로등 헤드에는 상기 축공과 결합하는 회전 조인트 부재 및 상기 요홈면 중 어느 하나의 요홈면에 선택적으로 접촉하는 볼이 탄성 설치될 수 있다.
또한, 상기 가로등 헤드 폭 방향 최외곽에 설치되는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈의 설치각도를 산정함에 있어 상기 설치각도(t1)는, 하기의 수학식에 의해 산출되는 값(θ1)을 기준으로, θ1-10°≤ t1 ≤θ1+10°일 수 있다.
θ1= tan-1 (T1/H)( 여기서, T1은 이웃하는 가로등 사이의 수평거리이며, H는 도로에 대한 LED 모듈의 설치 높이이다.
본 발명의 실시예에 따른 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈에 따르면, 투광덮개 일 측면으로 광 반사면이 형성되며, 이 광 반사면은 가로등에 적용할 경우 불필요한 범위로 광이 확산되는 광을 차단하고 그 차단 광을 유효조명영역으로 반사시킨다. 따라서 이를 가로등에 적용하면 운전자 눈부심을 일으키는 조명량은 최소화하면서도 그 반사면을 통해 반사된 무효 광을 유효조명영역으로 조사할 수 있어서 유효조명영역의 조도를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면인 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등은, 각 LED 모듈의 각도를 개별적으로 조절할 수 있는 구성을 가진다. 따라서 가로등의 설치 간격, 높이, 길 폭 등에 따라 최적의 광 조사가 이루어질 수 있는 각도로 조명각도를 조절할 수 있다. 즉, 광의 조도를 보다 향상시킬 수 있는 방향으로 배광각도를 최적화할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 각 LED 모듈의 각도조절을 통한 배광(配光)각도 조절을 통해, 조명공해나 가로등과 이웃하는 다른 가로등 사이에 암부(暗部)영역이 발생하는 것을 최소화시킬 수도 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 배광(配光)각도 조절 및 광 반사면에 의한 광 반사기능을 통해, 불필요한 무효조명을 최소화하여 광(光) 손실을 없앨 수 있으며, 기존 무효조명영역으로 조사되던 광을 유효조명영역으로 집중시킬 수 있어서 해당 유효조명영역의 조도를 향상시키고 조도분포를 균일하게 유지하는 LED 가로등을 구현할 수 있다.
도 1은 브래킷형(型)으로 설치된 종래 LED 가로등의 배광(配光)구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈의 측면 개략도.
도 3은 도 2에 나타난 LED 조명모듈의 광 반사면 설계기준을 설명하기 위한 참고도.
도 4는 도 2에 나타낸 LED 조명모듈의 광 조사특성을 나타낸 작동 상태도.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등의 주요부 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 나타난 주요부 동작에 따라 광의 조사영역이 변화되는 모습을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 측면인 LED 가로등에 있어, 가로등 헤드에 대한 각 LED 조명모듈의 각도조절구조에 따른 바람직한 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 LED 가로등의 설치 예를 나타낸 예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈의 측면 개략도미며, 도 3은 도 2에 나타난 LED 조명모듈의 광 반사면 설계기준을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 LED 조명모듈은(10c)은, 하나의 PCB 상에 다수의 LED 소자(120)가 실장된 구성의 라이팅 바(lighting bar, 110) 및 라이팅 바(110)가 탑재되는 베이스(130)를 포함한다. LED 소자(120)는 상기 PCB 상에 직렬배치되는 구조로 실장될 수 있으며, 라이팅 바(110)로부터 베이스(130) 후방으로 방열(放熱)을 위한 히트 싱크(140)가 연장될 수 있다.
베이스(130)의 테두리 즉, 가장자리를 따라서는 고정프레임(150)이 일체로 형성되어 있으며, 이 고정프레임(150)에는 베이스(130)에 탑재된 라이팅 바(110)을 커버링하기 위한 투명한 소재의 투광덮개(160)가 장착될 수 있다. 이때 투광덮개(160)에는 LED 소자(120)로부터 발생된 광을 집광시켜 보다 효율적으로 발산될 수 있도록, 특정한 패턴 예컨대, 볼록렌즈 패턴(도시 생략)이 그 표면에 형성된 구성일 수 있다.
본 실시예에서 상기 투광덮개(160)는 도면의 도시와 같이, 곡선형 투과부(162) 및 이 곡선형 투과부(162) 일 측면으로 형성되는 광 반사면(164)을 포함하는 구성일 수 있다.
곡선형 투과부(162)는 도면과 같이 돔 형상으로 이루어져, 상기 LED 소자(120)로부터 발산된 광이 전방 및 측방으로 투과될 수 있으며, 광 반사면(164)은 상기 곡선형 투과부(162)를 거쳐 측방으로 투과되는 광(光) 중 일부 불필요하게 확산조사되는 무효 광을 차단하고 이를 유효조명영역으로 반사시킨다(후술 되는 도 4 참조).
상기 광 반사면(164)은 광을 반사시킬 수 있는 소재의 반사시트 예컨대, 은박시트와 같은 소재를 부착시켜 형성하거나 수은(水銀)과 같은 반사재를 도포처리함으로써 형성시킬 수 있으며, 광 반사면(164)을 형성함에 있어 그 각도(α)는, 라이팅 바(110)가 장착되는 베이스(130) 일면과 접촉되는 광 반사면(164) 시작지점으로부터 수직으로 하향 연장되는 가상의 수직선(V)에 대해 -5° ~ 15 °의 각도범위로 경사지게 형성될 수 있다.
광 반사면(164)의 경사각이 위와 같이 -5°미만인 경우에는, 광 반사면을 통해 반사되는 광이 지나치게 역 방향으로 집중되어 이를 가로등에 적용했을 때 가로등 사이에 암부(暗部)영역이 발생될 수 있으며, 15 °를 초과하는 각도범위인 경우에는, LED 소자(120)에서 발산된 광 중 일부 광이 불필요하게 옆으로 확산됨으로써 도로에 적용할 경우 운전자 눈부심 및 조명공해를 발생시킬 수 있기 때문이다.
투광덮개(160)에 광 반사면(164)을 형성함에 있어서도 그 광 반사면(164)의 높이 P는, P=U*tan(90-F/2+N)로 정의되는 수학식을 통해 산출되는 값일 수 있다. 여기서 상기 U는 LED 중심에서 광 반사면(164)까지의 직선거리를, F는 라이팅 바 배광각도, 그리고 N은 광 반사면(164)에 의해 차단되는 광 차단각도를 나타낸다(도 3 참조).
상기한 본 발명의 일 측면에 따른 LED 조명모듈의 핵심인 광 반사면에 의해 수행되는 광의 차단 및 반사작용에 대해 본 실시예에 따른 효과와 연계하여 살펴보기로 한다.
도 4는 본 실시예에 따른 LED 조명모듈의 광 조사특성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 LED 조명모듈에 전원이 입력되면, 이 입력된 전원으로 라이팅 바(110) 구체적으로, 라이팅 바(110)를 구성하는 LED 소자(120)가 발광(發光)한다. LED 소자(120) 발광에 의해 발산된 광(光)은 투광덮개(160)를 거쳐 조사 대상면 예컨대, 도로 위로 조사가 이루어지며, 이때 상기 투광덮개(160) 일 측면으로 형성된 광 반사면(164)이 LED 소자(120)에서 발생한 광(光)의 일부가 옆으로 확산되는 것을 차단한다.
즉, LED 소자에서 발생한 광(光) 중, 일부 불필요하게 확산조사되는 무효 광(도면에서 무효조명영역으로 조사되는 광)은 상기 광 반사면(164)에 의해 차단되며, 그 차단된 광은 다른 광과 함께 유효조명영역으로 반사되어 유효조명영역의 조도를 향상시키는 광으로 작용하게 된다. 다시 말해, 광 반사면(164)의 형성으로, 도로를 진행하는 운전자의 눈부심을 일으키는 조명량은 최소화하면서도 유효조명영역의 조도는 일층 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 도면으로서, 상기한 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등의 주요부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 따른 LED 가로등은, 전술한 LED 조명모듈(10c) 및 전술한 LED 모듈(10c)을 포함하여 다른 복수의 LED 모듈(10a)(10b)을 탑재하는 가로등 헤드(20)를 포함한다. 여기서 상기 다른 LED 모듈(10a)(10b)은, 광 반사면이 형성되지 않은 일반 돔형상의 투광덮개를 채택하고 있는 점을 제외하곤 전술한 구성의 LED 조명모듈(10c)과 동일하다. 따라서 중복된 상세한 설명을 생략하기로 한다.
가로등 헤드(20)에 다수의 LED 조명모듈(10a)(10b)(10c)을 탑재하여 가로등을 구현함에 있어 상기 LED 조명모듈(10a)(10b)(10c)은, 가로등 헤드(20)의 폭 방향으로 일정한 간격에 걸쳐 이격되는 형태로 설치될 수 있다. 이때 가로등 헤드(20)를 구성하는 LED 조명모듈 중 광 반사면을 형성하고 있는 전술한 LED 조명모듈(10c)은, 도면에서와 같이 가로등 헤드(20)의 좌,우 최외곽 측에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다.
유효조명영역에 대한 조도 및 조도분포의 균일도가 향상될 수 있도록, 상기 가로등 헤드(20)는 도면의 도시와 같이 중앙이 볼록하여 만곡진 구성일 수 있으며, 상기 LED 조명모듈(10a)(10b)(10c)은 가로등 헤드(20) 중앙의 만곡부에 배치되는 중앙 LED 조명모듈(10a)을 기준으로, 이 중앙 LED 모듈(10a) 양 측방의 가로등 헤드(20) 경사부에, 둘 이상의 LED 조명모듈(10b)(10c)이 나란히 배치되는 구성이 적용될 수 있다.
광 반사면을 형성한 LED 조명모듈(10c)을 가로등 헤드(20) 최외곽에 배치하면, 불필요하게 가로등 양 측방으로 확산되어 운전자 눈부심을 유발하는 무효 광 즉, 무효조명을 최소화하여 광(光) 손실을 없앨 수 있으면서도, 기존 무효조명영역으로 조사되던 확산 광을 유효조명영역으로 반사시켜 유효조명으로 변환시킬 수 있게 됨에 따라, 광 효율 및 해당 유효조명영역의 조도를 일층 향상시킬 수 있다.
가로등 헤드(20)에 LED 조명모듈(10a)(10b)(10c)이 탑재됨에 있어 각각의 LED 조명모듈(10a)(10b)(10c)은, 일정한 각도범위 내에서 독립적으로 각도 조절가능한 형태로 탑재될 수 있다. 이처럼 각 LED 조명모듈(10a)(10b)(10c)의 각도조절이 가능하면, 도 6의 도시와 같이 가로등의 설치 간격, 높이, 길 폭 등에 따라 최적의 광 조사가 이루어질 수 있는 각도로 조명각도를 조절할 수 있어서, 광의 조도를 보다 향상시킬 수 있는 방향으로 배광각도를 최적화시킬 수 있다.
도 7은 가로등 헤드에 대한 각 LED 조명모듈의 각도조절구조에 따른 바람직한 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 7을 참조하면, 가로등 헤드에 대한 LED 조명모듈의 각도조절 구현을 위한 바람직한 실시예로서, 각 LED 모듈(10) 양 측면에 축공(102)이 형성되고, 가로등 헤드(20)에는 상기 축공(102)에 끼워져 각 LED 조명모듈을 회전 가능하게 지지하는 회전 조인트 부재 예컨대, 회전축(200)이 형성됨으로써, 축공(102)과 회전축(200)에 의해 가로등 헤드(20) 내에서 각 LED 조명모듈(10a)(10b)(10c)이 개별적으로 각도조절 될 수 있는 구성의 각도조절구조를 예를 들 수 있다.
이때, LED 조명모듈(10a)(10b)(10c) 측면으로 형성된 축공(102) 주변에 곡선형 요홈면(104)들을 원호 상으로 배열하고, 가로등 헤드(20)에는 작업자 조작에 따라 요홈면 중 어느 하나의 요홈면에 선택적으로 접촉하는 볼(204)을 스프링(206)을 이용하여 탄성 설치하면, 요홈면에 대한 볼(204)의 선택적 접촉으로 정해진 피치만큼 씩 각도조절이 이루어질 수 있고 또한 그 조절된 각도가 유지될 수 있는 구성의 각도조절구조를 구현할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 LED 가로등의 설치 예를 나타낸 측면도로서, 가로등 시공 시 각 LED 조명모듈의 바람직한 설치각도에 대해 간단히 살펴보기로 한다.
도 8을 참조하면, 가로등 헤드(20) 만곡부 중앙에 배치된 중앙 LED 모듈(10a)은 조사 대상면 예컨대 도로면과 수직을 이루도록 각도를 조절하고, 측방에 배치된 LED 모듈(10b)(10c) 중 가로등 헤드(20) 최외곽에 배치된 LED 모듈(10c)의 경우에는, 설치 대상부가 도로인 경우에 있어 운전자 눈부심을 최소화하면서도 암부(暗部)영역이 발생되지 않도록, 도로면에 대한 각도를 설정하는 것이 중요하다.
구체적으로, 측방 LED 모듈(10b)(10c) 중 가로등 헤드(20) 최외곽에 배치된 LED 모듈(10c)의 그 설치각도(t1)는, θ1= tan-1 (T1/H)로 정의되는 수학식에 의해 산출되는 값(θ1)을 기준으로, θ1-10°≤ t1 ≤θ1+10°의 범위 내에 존재하도록 설정될 수 있다. 여기서 'T1'은 이웃하는 가로등 사이의 수평거리를, 'H'는 도로면에 대한 LED 조명모듈의 설치높이를 가리킨다.
위와 같이 정의되는 수학식에 의해 산출되는 값에 근거하여 광 반사면을 형성한 LED 모듈(10c)의 각도를 설정하면, 도로조건에 따라 가로등의 설치 간격, 높이, 길 폭 등이 달라지더라도, 최적의 광 조사가 이루어질 수 있는 각도로 조명각도를 최적화할 있으며, 유효조명영역의 조도분포 또한 보다 균일하게 유지시킬 수 있는 가로등을 구현할 수 있게 된다.
이상과 같이 상기한 본 발명의 다른 측면에 따른 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등은, 각 LED 조명모듈의 각도를 개별적으로 조절할 수 있는 구성으로 이루어져 있다. 이에 따라, 가로등의 설치 간격, 높이, 길 폭 등에 따라 최적의 광 조사가 이루어질 수 있는 각도로 조명각도를 조절할 수 있다. 즉, 광의 조도를 보다 향상시킬 수 있는 방향으로 배광각도를 최적화할 수 있다는 장점을 가진다.
즉, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 배광(配光)각도 조절 및 광 반사면에 의한 광 반사기능을 통해, 불필요한 무효조명을 최소화하여 광(光) 손실을 없앨 수 있으면서, 기존 무효조명영역으로 조사되던 광을 유효조명영역으로 집중시킬 수 있게 됨으로써, 해당 유효조명영역의 조도를 향상시키고 조도분포를 균일하게 유지하는 LED 가로등을 구현할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10a, 10b, 10c : LED 조명모듈 20 : 가로등 헤드
102 : 축공 104 : 요홈면
110 : 라이팅 바(lighting bar) 120 : LED 소자
130 : 베이스 140 : 히트 싱크
150 : 고정프레임 160 : 투광덮개
162 : 곡선형 투과부 164 : 광 반사면
204 : 볼 206 : 스프링

Claims (7)

  1. 가로등 구현을 위해 적용되는 광원으로서,
    하나의 PCB 상에 다수의 LED 소자가 직렬 실장된 구성의 라이팅 바(lighting bar);
    상기 라이팅 바가 탑재되는 베이스;
    상기 라이팅 바로부터 베이스 후방으로 연장되는 히트 싱크;
    상기 베이스 가장자리를 따라 형성된 고정프레임에 설치되며 베이스에 탑재된 라이팅 바를 커버링하는 투광덮개;를 포함하며,
    상기 투광덮개는,
    전방 및 측방으로 광이 투과될 수 있는 형상의 곡선형 투과부와,
    곡선형 투과부 일 측면으로 형성되며 이 곡선형 투과부 측방으로 투과되는 일부 무효 광을 반사시켜 유효조명영역에 조사시키는 광 반사면으로 구성되되,
    광 반사면은 라이팅 바가 장착되는 베이스 일면의 광 반사면이 시작되는 지점으로부터 수직으로 하향 연장되는 가상의 수직선에 대해 -5° ~ 15 °의 각도범위로 경사진 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 반사면은, 반사시트를 부착하거나 반사재를 도포처리함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 반사면의 높이 P는, P=U*tan(90-F/2+N)로 정의되는 수학식을 통해 산출되며, 여기서 U는 LED 중심에서 광 반사면까지의 직선거리를, F는 라이팅 바 배광각도, 그리고 N은 광 반사면에 의해 차단되는 광 차단각도를 나타내는 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈.
  5. LED 소자에서 출력되는 광을 이용하여 도로를 조명하는 LED 가로등으로서,
    상기 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 기재된 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈; 및
    LED 소자를 광원으로 하는 복수의 LED 조명모듈을 일정한 간격으로 탑재하되, 상기 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 최외곽에 탑재한 가로등 헤드;를 포함하며,
    가로등 헤드에 설치된 각각의 LED 조명모듈은 일정한 각도범위 내에서 독립적으로 각도 조절이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 LED 조명모듈의 각도조절 구현을 위해, 각 LED 조명모듈 측면에는 축공 및 이 축공 주변으로 곡선형 요홈면들이 규칙적인 피치로 원호 배열되고, 가로등 헤드에는 상기 축공과 결합하는 회전 조인트 부재 및 상기 요홈면 중 어느 하나의 요홈면에 선택적으로 접촉하는 볼이 탄성 설치되어, 작업자 각도조절에 따른 요홈면에 대한 볼의 선택적 접촉으로 지정된 각도범위 내에서 규칙적인 피치로 각도조절이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가로등 헤드 폭 방향 최외곽에 설치되는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈의 설치각도(t1)는, 하기의 수학식에 의해 산출되는 값(θ1)을 기준으로, θ1-10°≤ t1 ≤θ1+10°인 것을 특징으로 하는 광 반사면을 형성한 LED 조명모듈을 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등.
    θ1= tan-1 (T1/H)
    T1 : 이웃하는 가로등 사이의 수평거리
    H : 도로에 대한 LED 모듈의 설치 높이
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