KR101339885B1 - 광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광파이프조명장치에 관한 것으로, 기존에 가정이나 도로 등에서 빛이 없는 어두운 장소에서 시야를 확보하도록 사용하던 백열전등 및 형광등의 비효율적인 문제를 해결하고자 전력소모량이 적으면서도 장기간 사용이 가능한 효율성이 높은 LED를 이용한 조명등이 개발되었으나 이러한 종래의 LED를 이용한 조명등은 형상의 제약이 따르고, LED에서 발산하는 빛을 효과적으로 사방에 확산하기 곤란한 문제가 있었던 바, 본 발명은 LED에서 발산하는 빛을 효율적으로 고르고 멀리 확산하게 하고 또한, 설치하는 장소와 위치에 제약을 받지 않도록 다양한 형상으로 형성할 수 있도록 하며 또한, LED에서 발산하는 빛을 전체 또는 주의를 요하는 곳이나 중요한 부분에 집중할 수 있도록 일부에만 조명가능하게 하고, 조명등을 길이방향으로 계속적으로 연장설치 할 수 있도록 하여 도로의 위험구간 및 곡선구간을 안내할 수 있도록 하는 광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치를 제공하는 것이다.

Description

광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치{Opitcal Lighting Film installed pipe lighting device}

본 발명은 광파이프조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 길이방향으로 연장되는 광파이프 내부에 광학조명필름을 내장시켜 빛을 발산하는 LED 빛을 고르고 멀리 확산하고, LED와 반사필름의 위치에 따라 광파이프에 확산하는 빛의 방향 및 밝기를 다르게 할 수 있도록 하며, 광파이프의 외형상을 설치하는 장소에 적합하도록 원형, 반원형 또는 다각형으로 형성시켜 건물 실내외 및 차량이 통행하는 도로 등에서 적절하게 대응하여 사용할 수 있도록 하는 광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치에 관한 것이다.

통상적으로 가정이나 도로 등에서 빛이 없는 어두운 장소에서 시야를 확보하도록 조명등이 사용된다.

상기 조명등은 일반적으로 백열전등 또는 형광등을 주로 사용하고 있으나 백열전등은 현재 그 사용에 따른 과다한 탄소 배출량과 빛을 발생하는데 단 5%의 전기만 사용하고 나머지 95%의 전기는 열로 소모하여 지구온난화를 가속화하는 저효율 조명으로 사용량이 점차 줄어들고 있다.

그에 반해 형광등은 백열전등에 비해 열을 상반하지 않고, 수명도 백열전등보다 5000시간 정도 길어 효율성이 높은 장점이 있으나, 기준값 이하의 낮은 전압에서는 불이 켜지지 않고, 전원을 자주 ON/OFF를 하면 수명이 짧아지며, 빛이 아른거려 시력이 저하되는 단점이 있다.

이와 같은 백열전등과 형광등의 문제를 해결하고자 전력소모량이 적으면서도 장기간 사용이 가능한 효율성이 높은 LED(Light emitting diode)를 이용한 조명등이 현재 각광받고 있는 추세이며, 이러한 이유로 LED를 이용한 종래의 조명등은 실용신안등록 제454791호(명칭: LED 조명등)이 공개되었다.

상기 종래의 LED 조명등은 판체로 이루어진 베이스 양측단의 전극과 전극에서 전원을 인가받아 점등되는 발광부가 구비되어 있으며, 발광부의 빛을 고르게 확산하는 반사판, 도광판 및 프리즘시트로 구성되어 있다.

그러나 종래의 LED 조명등은 빛을 통과할 수 없는 베이스가 판체로 형성되기 때문에 조명등의 전체형상이 직사각형에서 벗어나기 어려워 형상의 제약이 따르는 문제점이 있다.

또한, 기존의 형광등과 마찬가지로 베이스가 설치된 일면과 전극이 설치되는 양측면은 빛이 통과하지 못하기 때문에 백열전등과 같이 사방으로 빛을 발산하기는 어려운 구성으로 이루어져 사용상의 제약이 따르는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, LED에서 발산하는 빛을 효율적으로 고르고 멀리 확산하게 하고 또한, 설치하는 장소와 위치에 제약을 받지 않도록 다양한 형상으로 형성할 수 있도록 하며 또한, LED에서 발산하는 빛을 전체 또는 주의를 요하는 곳이나 중요한 부분에 집중할 수 있도록 일부만 집중 조명가능하게 하고, 조명등을 길이방향으로 연속적으로 연장설치 할 수 있도록 하여 도로의 위험구간 및 곡선구간을 안내할 수 있도록 하는 광학조명필름이 내장된 광파이프 조명장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같이 구성된다. 즉, 중공으로 형성되는 광파이프와 상기 광파이프 일단에 설치되어 전원의 인가를 통해 점등되는 LED와 상기 광파이프 내측에 설치되어 점등된 LED의 빛이 고르고 멀리 확산시키는 광학조명필름과 상기 LED의 빛을 반사시켜 광학조명필름으로 되돌리는 반사필름 및 상기 광파이프의 양단부를 각각 폐쇄하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또는, 중공으로 형성되는 광파이프와 상기 광파이프 일단에 설치되어 전원의 인가를 통해 점등되는 LED와 상시 광파이프 내측에 설치되어 점등된 LED의 빛이 고르고 멀리 확산시키는 광학조명필름과 상기 LED의 빛을 반사시켜 광학조명필름으로 되돌리는 반사필름과 상기 광파이프의 양단부를 폐쇄하는 커버 및 상기 커버의 외주연에 형성되어 복수의 광파이프를 연결시켜 길게 연장되도록 형성된 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 광파이프의 단면형상은 원형, 반원형, 삼각형, 다각형 또는 타원형으로 이루어진 통체 중 어느 하나로 형성되고, 광학조명필름, 반사필름 및 커버도 광파이프와 동일 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 광학조명필름은 상기 LED에서 발산하는 빛과 반사필름에 반사된 빛을 균일하게 전달하도록 확산잉크로 패턴이 인쇄된 패턴필름 및 상기 패턴필름 내측에 설치되고, 그 패턴필름에서 발산하는 빛이 확산하도록 일면에 다수의 삼각뿔형상의 돌기가 형성되는 프리즘필름으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, LED는 광파이프 직단부 또는 광파이프 중앙에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 반사필름은 광학조명필름 내측 또는 LED와 대응위치에 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 반사필름의 일부를 절개시켜 그 절개된 부분을 통해 빛이 통과되는 절개부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광파이프 외부에는 광파이프를 설치대상물에 용이하게 설치할 수 있도록 고정부재가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 광파이프 내부면에는 LED에서 발생한 빛이 확산하도록 하는 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 광파이프를 원형, 반원형, 타원형 또는 다각형과 같이 다양한 형상으로 형성하고, 그 내부에 LED의 빛을 고르고 멀리 확산하는 광학조명필름을 설치함으로써, 광학파이프조명의 설치하고자 하는 장소와 어울리는 형상을 선택할 수 있고, LED의 빛이 어느 한 부분에 집중되지 않고 고르게 확산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 광파이프 내부에 설치되는 반사필름을 전체형상 또는 절개부를 갖는 형상으로 형성시킴으로써, 전제형상은 빛의 전체를 반사할 수 있어서 광학조명필름에 투과되는 조도를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있고, 일부분을 절개부가 마련된 반사필름은 절개된 부분을 통해 빛이 통과하여 빛의 밝기를 집중할 수 있기 때문에 위험장소와 같이 사람들에게 강조를 필요로 하는 곳에 적합하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 광파이프를 연결부재로 길게 연장 설치함으로써, 도로의 가이드레일 또는 작업현장의 안전펜스와 같이 길이가 길게 설치되는 구조물에 설치가 용이한 효과가 있고, 또한 광파이프의 외부에 마련되는 고정부재는 광파이프조명을 설치하고자 하는 구조물 또는 건물 실내외에 쉽고 간단하게 설치할 수 있는 효과가 있다.

또한, 빛의 균일한 조도 및 확산이 용이한 LED와 광학조명필름을 사용함으로써, 기존의 조명등에 비해 열이 발생하지 않고, 경량으로 시공이 가능하며, 눈부심이 발생하지 않아 정밀작업 요구하는 곳에 적합하고, 반영구적으로 사용할 수 있어 운용비용에 탁월한 효과가 있는 것이다.

도 1은 LED가 광파이프의 직단부에 위치하는 광파이프조명장치의 분해 사시도
도 2는 도 1의 정단면도
도 3은 도 1의 평단면도
도 4 LED가 광파이프의 내부 중앙에 위치하는 광파이프조명장치의 분해 사시도
도 5는 도 4의 정단면도
도 6은 도 4의 평단면도
도 7은 본 발명에 따른 광파이프 내부면에 패턴이 형성된 단면도
도 8은 본 발명에 따른 다양한 형상의 광파이프를 도시한 사시도
도 9는 본 발명에 따른 반사판에 절개부가 형성된 사시도
도 10은 본 발명에 따른 광파이프에 연결부가 형성된 사시도
도 11은 본 발명에 따른 광파이프에 고정부재가 형성된 사시도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 첨부된 도면 도 1 내지 도 6와 같이 광파이프(10)와, 상기 광파이프(10) 일단에 설치되어 전원의 인가를 통해 점등되는 기판(21)에 설치되는 LED(20)와 상기 광파이프(10) 내측에 설치되어 점등된 LED(20)의 빛이 고르고 멀리 확산시키는 광학조명필름(30)과 상기 LED(20)의 빛을 반사시켜 광학조명필름(30)으로 되돌리는 반사필름(40) 및 상기 광파이프(10)의 양단부를 각각 폐쇄하는 커버(50)를 포함한다.

또한, 상기 광파이프(10)의 양단부에는 복수의 광파이프(10)를 연결하여 길이방향으로 길게 연장되도록 형성된 연결부(60)가 더 포함된다.

상기 광파이프(10) 내부면에는 첨부된 도면 도 7과 같이, 빛을 확산하는 패턴(11)이 형성된다.

상기 패턴(11)은 LED(20)에서 발생한 빛이 광학조명필름을 통과하면서 확산이 이루어져 조도를 향상시키고, 이렇게 확산된 빛은 다시 광파이프(10)의 패턴(11)을 통하면서 사방으로 2차 확산하면서 원거리까지 빛을 보낼 수 있는 효과를 얻을 수 있을 것이다.

상기 패턴(11)의 형상은 빛을 분산시킬 수 있는 원형 다각형 등의 형상으로 형성시킬 수 있으며, 바람직하게는 도 7과 같이, 빛의 확산이 가장 잘 이루어지도록 경사면이 형성된 삼각 또는 사각뿔 형상으로 형성되는 것이다.

또한, 상기 광파이프(10)는 첨부된 도면 도 8과 같이, 광파이프조명장치(1)에서 외부로 노출되는 것으로서, 그 단면의 형상은 원형(10a), 반원형(10b), 삼각형(10c), 다각형(10d) 또는 타원형(10e)으로 이루어진 통체로 형성될 수 있다. 이렇게 다양한 형상으로 광파이프(10)를 형성하면 광파이프조명장치(10)를 사용하는 장소와 용도에 따라 적절한 형상으로 형성시켜 효율성을 극대화할 수 있다.

예를 들어 원형(10a),반원형(10b) 및 타원형(10e)인 경우는 가정이나 사무실 등에서 형광등 대용으로 사용이 가능하고, 삼각형(10c) 및 다각형(10d)은 모서리 부분에 빛을 비추면 짙은 색상이 나타나 2종의 조명 빛 연출로 전시장 및 행사장에 포이트를 가미시켜 디자인적으로 어울릴 수 있는 조명으로 사용이 가능할 것이다.

이러한 단면 형상을 갖는 광파이프(10)의 재질은 다양한 색상을 적용가능하고, 성형성이 용이한 아크릴과 같은 합성수지로 형성할 수 있으며, 또는 유연성을 갖는 연질의 합성수지로 형성될 수 있는 것이다.

상기 광학조명필름(30)은 OLF(Opitcal Lighting Film)으로도 불리고, 투명한 플라스틱으로 만들어진 얇고 유연한 필름으로서, 일면에 구성된 프리즘의 구조가 독특한 광학 특성을 나타나게 되는데 그 효과는 효율적으로 빛을 균일하게 이동시켜 뿌려주고, 점광원으로부터 빛을 분산시켜 선광원으로 만들어주기도 하고, 점광원이나 선광원으로부터 평면광원을 만들어주기도 한다.

이러한 효과를 얻도록 본 발명의 광학조명필름(30)은 첨부된 도면 도 1 내지 도 7과 같이, 패턴필름(31)과 프리즘필름(32)으로 구성되어 설치된다.

상기 패턴필름(31)은 LED(20)에서 발산하여 직접도달하는 빛과 반사필름(40)에 반사된 빛의 조도를 균일하게 전달하도록 확산잉크로 패턴이 인쇄된다.

상기 프리즘필름(32)은 패턴필름(31)의 내측과 접하게 설치되고, 상기 패턴필름(31)을 통해 균일하게 발산하는 빛이 통과하면서 넓게 방사된 빛을 굴절, 집광시켜 휘도가 상승하도록 설치되며, 이러한 효과를 얻기 위해서 프리즘필름(32)의 일면에는 내부 방향으로 노출되는 미세한 다수의 삼각뿔형상 돌기(32a)가 일면 전체에 형성된다.

한편, 상기 전원을 공급받아 빛을 발생하는 LED(20)는 광파이프(10) 일단에 다수로 설치되되, 그 위치는 첨부된 도면 도 2와 같이, 광파이프(10)의 직단부에 설치시켜 직접 광파이프(10)에 조명하거나, 또는 첨부된 도면 도 5와 같이, 광파이프(10)의 내부 중앙에 설치시켜 내부에서 외부로 빛이 통과되게 설치된다.

상기와 같이 설치되는 LED(20)에 상응하도록 반사필름(40)도 설치되는데, LED(20)가 광파이프(10) 직단부에 설치된 경우 반사필름(40)은 광학조명필름(30)의 내측에 설치되고, LED(20)가 광파이프(10) 내부 중앙에 설치되는 경우에는 반사필름(40)은 LED(10)와 대응하는 커버(50) 내측면에 설치된다.

이렇게 광파이프(10) 직단부에 LED(20)가 설치되면, LED(20)에서 발생하는 빛은 반사필름(40)의 저지로 광파이프(10) 내부 중앙에는 빛이 침투하지 않기 때문에 적은 수의 LED(20)로 높은 조도를 얻을 수 있으므로 가정이나 사무실 등의 주거지역에 사용이 적합하다.

또는, LED(20)가 중앙에 설치된 경우는 빛이 광파이프(10) 내부에서 외부로 확산하기 때문에 많은 수의 LED(20)가 사용됨으로써, 반사필름(40)을 비교적 원거리에 설치할 수 있다.

따라서, 비교적 길게 광파이프조명장치(1)를 형성하여도 빛 전달에 문제가 되지 않기 때문에 주차장 또는 공장 등과 같이 긴 길이를 요하는 곳에서 사용이 적합하다.

나아가 반사필름(40)은 첨부된 도면 도 1 및 도 4와 같이, 설치되는 광파이프(10)에 대응하는 온전한 상태로 형성할 수도 있고, 또는 첨부된 도면 도 9과 같이, 반사필름(40)의 일부가 빛이 반사되지 않고 통과되도록 절개부(41)를 형성할 수도 있다.

상기와 같이 반사필름(40)의 일부가 절개된 경우에는 그렇지 않은 부분보다 빛이 집중되기 때문에 상술한 LED(20)의 설치위치와 더불어 위험 및 주의구간 등등을 강조할 수 있으며, 반사필름(40)에 형성된 절개부(41)는 270°, 180° 또는 90°등등 다양한 각도와 다양한 형상 즉 사각형, 삼각형, 별형상 등등으로 절개될 수 있는 것이다.

그리고 상기 광파이프(10)는 LED(20)의 발산되는 적정한 빛이 도달할 수 있는 거리만큼 길이가 정해진다. 그렇기 때문에 설치장소와 설치위치에 따라 길이가 짧은 광파이프조명장치(1)를 연결하여 사용할 수 있을 것이다.

따라서, 상기 광파이프(10) 양단부에는 첨부된 도면 도 9와 같이, 광파이프(10)와 광파이프(10)를 서로 연결할 있도록 연결부(60)가 형성되는데, 이러한 연결부(60)는 확관부를 통해 억지 끼움방식이나 나사부를 형성시켜 결합할 수 있고, 또는 플랜지를 형성시켜 볼트로 체결하여 광파이프(10)를 서로 연결할 수도 있는 것이고, 최외측에 설치되는 광파이프(10)의 양단부에는 연결부(60)를 수용할 수 있는 크기로 형성되는 커버(50)로 개방된 부분을 폐쇄하게 되는 것이다.

더 나아가 상기 광파이프(10) 외부에는 첨부된 도면 도 10과 같이, 실내의 천장과 안전펜스의 측면에 광파이프조명장치(1)를 바로 설치할 수 있도록 일정간격으로 고정부재(70)가 형성된다.

상기 고정부재(70)는 광파이프(10)에 일체로 형성할 수도 있고, 성형성을 고려하여 별도의 고정부재(70)를 광파이프(10)에 접착 고정하여 사용할 수도 있다.

이러한 고정부재(10)는 일면이 설치대상물에 결합하도록 길이방향으로 연장되어 볼트구멍(71)이 형성되는 브라켓으로 형성하는 바람직하다.

상기 커버는 광파이프(10)의 양단부를 폐쇄하도록 광파이프(10)를 수용하는 상태로 끼움 고정되고, LED(20)가 설치되는 위치의 커버(50)는 LED(20)의 기판(21)과 이격되도록 결합하여 그 이격된 공간에 LED(20)를 작동시키는 인버터 등의 조명장치가 설치될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 광파이프조명장치(1)는 실내 천장에 매립하는 다운라이팅으로 설치가 가능하고, 도로와 공사현장에서 보행자의 안전을 위해서 설치하는 유도조명과 가로등에 설치가 가능하며, 건물과 공원의 외부경관을 돋보이게 하는 조명으로도 사용 가능하고, 지하철 역사에서 사용하는 조명 및 주차장의 조명으로도 사용할 수 있는 것이다.

이렇게 다양한 분야에 본 발명이 사용가능한 것은 광파이프(10) 내부에 LED(20), 광학조명필름(30) 및 반사필름(40)의 설치위치 변화와 형상적 변화를 부여할 수 있으므로, 다양한 형상의 형성과 색상을 연출할 수 있고, 또한 광파이프(10)를 유연성이 있는 연성재질로 형성 가능하여 곡선구간 사용이 가능한 것이고, 연결부(60)와 고정부재(70)를 이용하여 광파이프조명장치(1)의 연장 및 설치가 쉽고 편리하기 때문에 가능한 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

광파이프조명장치: 1 광파이프: 10
LED: 20 기판: 21
광학조명필름: 30 패턴필름: 31
프리즘필름: 32 삼각뿔형상 돌기: 32a
반사필름: 40 절개부: 41
커버: 50 연결부: 60
고정부재: 70 볼트구멍: 71

Claims (9)

1. 중공이 형성된 광파이프(10);
   상기 광파이프(10) 일단에 설치되어 전원의 인가를 통해 점등되고, 상기 광파이프(10)의 몸체에 길이방향으로 조사하도록 상기 광파이프(10)의 직단부에 설치된 LED(20);
   상기 광파이프(10) 내측에 설치되어 점등된 LED(20)의 빛이 고르고 멀리 확산되도록 상기 LED(20)에서 발산하는 빛과 반사필름(40)에 반사된 빛을 균일하게 전달하도록 확산잉크로 패턴이 인쇄된 패턴필름(31) 및, 상기 패턴필름(31) 내측에 설치되어 패턴필름(31)에서 발산하는 빛이 확산되도록 일면에 다수의 삼각뿔형상 돌기(32a)가 형성되는 프리즘필름(32)이 구비된 광학조명필름(30);
   상기 LED(20)의 빛을 반사시켜 광학조명필름(30)으로 되돌리기 위해 상기 광학조명필름(30) 내측 또는 상기 LED(20)와 대응하는 위치에 설치된 반사필름(40); 및
   상기 광파이프(10)의 양단부를 각각 폐쇄하는 커버(50);를 포함하여 이루이지고,
   상기 LED(20)에서 상기 광파이프(10)의 몸체에 길이방향으로 조사된 빛의 일부는 외부로 직접 방출되고, 나머지는 상기 광학조명필름(30)을 투과하여 상기 반사필름(40)에서 반사된 후, 다시 상기 광학조명필름(30)을 재투과하여 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 광파이프조명장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 광파이프(10) 내부면에는 LED(20)에서 발생한 빛이 확산하도록 하는 패턴(11)이 형성된 것을 특징으로 하는 광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 반사필름(40)에는 상기 광파이프(10)의 몸체에서 방사된 빛이 통과하도록 일부위를 길이방향으로 절개한 절개부(41)가 형성된 것을 특징으로 하는 광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 광파이프(10)의 외부에 형성되어 복수의 광파이프(10)를 연결시켜 길게 연장되도록 형성된 연결부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 광파이프(10) 외부에는 광파이프(10)를 설치대상물에 용이하게 설치할 수 있도록 고정부재(70)가 형성된 것을 특징으로 하는 광학조명필름이 내장된 광파이프조명장치.
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