KR101354475B1 - 엘이디 경계등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 경계등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조광이 필요한 경계 영역과 비경계 영역으로 구분되어지는 지역에서 경계 영역만을 명확히 한정하여 조광할 수 있는 엘이디 경계등에 관한 것이다.
본 발명에 따른 엘이디 경계등은 경계 영역과 비경계 영역을 구분하여 조광하도록 구성되며, 몸체와, 상기 몸체 내부에 설치되는 엘이디 모듈과, 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광의 특성을 향상시키는 비구면 렌즈와, 비경계 영역으로 빛이 나아가는 것을 방지하는 반사판 및 상기 몸체의 상하측면에 형성되고 열을 방출하는 방열핀을 포함하여 구성되고, 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광은 반사판에 반사되어 경계 영역으로 나아가도록 구성된다.
또한, 상기 반사판은 베이스, 상기 베이스의 상측에 구비되는 경사부 및 상기 베이스의 하측에 구비되는 직각부로 이루어지고, 상기 베이스의 중앙에는 관통홀이 형성되며, 상기 경사부는 경계 영역측에 형성되고 상기 직각부는 비경계 영역측에 형성된다.
또한, 상기 경사부의 길이는 직각부의 길이보다 낮게 형성되어, 상기 경사부에서 반사되는 광이 직각부로부터 반사되어 직각부의 배면으로 나아가지 않도록 구성된다.

Description

엘이디 경계등{BOUNDARY LED LIGHT}

본 발명은 엘이디 경계등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조광이 필요한 경계 영역과 비경계 영역으로 구분되어지는 지역에서 경계 영역만을 명확히 한정하여 조광할 수 있는 엘이디 경계등에 관한 것이다.

조명장치는 빛을 필요로 하는 실내 또는 실외에 설치되는 구조물을 말하며, 실외에 설치되는 조명장치로서 경계등이 있다. 경계등은 광이 필요로 하는 영역을 집중적으로 출사시키며 경계등의 광에 비춰진 대상을 관찰하거나 경계등으로부터 일정 지역을 타지역으로부터 한계를 분명히 하기 위한 조명장치이다.

군부대 등 보안이 필요한 장소에는 조광이 필요로 하는 경계 영역과 조광이 이루어지지 않아야 하는 비경계 영역으로 구분된다. 경계 영역은 시설물과 타지역을 구분하는 경계선을 포함한 영역을 말하며, 관찰자는 경계등의 빛에 의해 쉽게 그 영역에서 침입자의 유무를 인지할 수 있다. 이에 반해, 비경계 영역은 군부대의 경우 사병 숙소 등의 주요 시설물을 포함한다. 조명장치의 광에 의한 시설물의 위치 파악은 위험 요소일 수 있다.

일예로, 도 1은 경계등과 그 조광 영역을 나타낸 것으로, 경계등은 등주의 상측에 설치되어 있다. 도면을 참조하면, 경계등이 비추는 영역은 경계 구역과 조도 제한 구역으로 나뉘어진다. 경계 구역은 경계등의 빛이 비추어지는 영역으로 경계 근무자가 이 영역에서 사람의 이동 상황을 쉽게 알 수 있어야 한다. 한편, 조도 제한 구역은 경계등의 직하에 형성되는 영역으로 경계등의 빛이 비추어지지 않아야 한다. 즉 주변 사람들이 시설물의 위치를 정확히 파악할 수 없도록 조도를 제한한다. 조도 제한 구역에는 보호하고자 하는 목적물이 설치되는 것이 일반적이다.

도면에서는 조도 제한 구역을 경계등의 직하에 마련되어 있고 조도 제한 구역은 3미터로 설정한 것을 나타내었다. 상기 조도 제한 구역의 전방에는 약 10미터의 경계 구역으로 설정된다. 경계 구역을 비추기 위해서는 경계등은 등주 높이 5미터로 설치하고 경계등의 광량이 7000lm로 하였을 때 수직에서 30도로 틸트(tilt)각을 주어야 한다.

관찰자는 경계등의 직하에서 전방으로 10 내지 15미터 이내에 존재하는 사람 또는 사물의 움직임을 즉시 파악할 수 있도록 필요한 조도를 유지하여야 하고, 경계등의 후방으로는 빛이 나아가지 않도록 하여 보는 이로 하여금 후방에서 이루어지는 사람의 이동 상황을 포착되지 않아야 한다.

일본 공개실용신안공보 실개평6-8416호 등록특허공보 제10-1001522호 등록특허공보 제10-1005732호

본 발명은 경계 영역과 비경계 영역을 구분하여 조광하기 위하여, 광이 필요로 하는 경계 영역에 광을 집중적으로 출사시키며 광에 비춰진 대상을 쉽게 식별할 수 있고, 또한 경계등으로부터 일정 지역을 타지역으로부터 한계를 분명히 하는 경계등을 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 엘이디 경계등은, 경계 영역과 비경계 영역을 구분하여 조광하도록 구성되며, 몸체와, 상기 몸체 내부에 설치되는 엘이디 모듈과, 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광의 특성을 향상시키는 비구면 렌즈와, 비경계 영역으로 빛이 나아가는 것을 방지하는 반사판 및 상기 몸체의 상하측면에 형성되고 열을 방출하는 방열핀을 포함하여 구성되고, 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광은 반사판에 반사되어 경계 영역으로 나아가도록 구성된다.

또한, 상기 반사판은 베이스, 상기 베이스의 상측에 구비되는 경사부 및 상기 베이스의 하측에 구비되는 직각부로 이루어지고, 상기 베이스의 중앙에는 관통홀이 형성되며, 상기 경사부는 경계 영역측에 형성되고 상기 직각부는 비경계 영역측에 형성된다.

또한, 상기 경사부의 길이는 직각부의 길이보다 낮게 형성되어, 상기 경사부에서 반사되는 광이 직각부로부터 반사되어 직각부의 배면으로 나아가지 않도록 구성된다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명에 따른 엘이디 경계등에 반사판을 구비하고, 상기 반사판의 경사부는 경계 영역측에 형성되도록 하고, 직각부는 비경계 영역측에 형성되며, 상기 경사부의 길이가 직각부의 길이보다 낮게 형성하여, 경사부에서 반사되는 광이 직각부로부터 반사되어 직각부의 배면, 즉 비경계 영역으로 출사되는 것을 방지하는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 경계등을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등의 엘이디 모듈을 나타낸 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면 렌즈의 사시도이다.
도 6은 비구면 렌즈의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등에 구비되는 반사판의 평면도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등에서 출사되는 광의 배광도를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 따른 엘이디 경계등의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면에 나타낸 구성요소들은, 설명의 편의를 위해 과장되거나 축소될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등의 배치를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 엘이디 경계등은 경계 영역과 비경계 영역을 구분하여 조광하며, 경계 영역과 비경계 영역을 따라 일정 간격으로 이격되어 설치되는데, 비경계 영역에 엘이디 경계등의 지주가 설치된다. 상기 지주의 상측 단부에는 비경계 영역으로부터 경계 영역을 향하는 방향으로 지주 아암이 돌출하여 설치되고, 상기 지주 아암의 단부에 엘이디 경계등이 설치된다.

엘이디 경계등은 지면으로부터 5m 높이로 설치되며, 60m 간격으로 이격되어 설치된다. 비경계 영역에는 시설물이 형성되어 있으며, 시설물의 전면에는 경계 영역인 도로가 있다. 도면에서는 경계 영역의 밝기를 3 lx 이상으로 설정되어 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등을 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등의 엘이디 모듈을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 엘이디 경계등(BLL)은 몸체(100)와, 상기 몸체 내부에 설치되는 엘이디 모듈(200)과, 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광의 특성을 향상시키는 비구면 렌즈(300)와, 비경계 영역으로 빛이 나아가는 것을 방지하는 반사판(400)을 포함하여 구성된다. 또한 몸체의 상하측면에는 방열핀(500)이 부가 형성된다.

엘이디 경계등의 몸체는 지면을 향하는 방향으로 수용부(미도시)가 형성되어 있고, 상기 수용부에 엘이디 모듈이 장착되어 있다. 여기서, 수용부가 설치되는 대향하는 면에는 지주의 아암이 결합된다. 한편, 수용부에는 엘이디 모듈을 구동하기 위한 제어 회로가 장착되어 있다.

도 4를 참조하면, 엘이디 모듈은 COB(Chip On Board) 방식으로 제작한다. COB 방식은 기존의 패키지 공정을 생략하므로 인쇄회로기판에 엘이디 칩을 직접 본딩하여 수지로 몰딩한 것으로 기존의 POB(Package On Board) 방식보다 가격이 저렴하고 소형화할 수 있다. COB 방식은 패키지화로써 광학적, 열적, 전기적 특성이 우수하며, 고 내습성이고 고온 특성이 상대적으로 양호하다. 또한 전력 효율이 POB 방식에 비해 약 10% 내지 15% 우수하고, 연색성과 천연색을 발색하기가 용이하다. 또한 박형 및 경량화가 가능하며, 동판 또는 세라믹기판을 사용할 수 있으므로 방열 특성이 매우 탈월하다.

상기 비구면 렌즈는 먼지, 빗물 등 외부 환경으로부터 엘이디 모듈을 보호하고, 엘이디 모듈에 장착된 엘이디 칩으로부터 출사되는 광을 굴절시켜 광을 경계 영역으로 집중시킨다. 비구면 렌즈에서 출사되는 광은 대부분이 경계 영역으로 출사되지만, 비경계 영역으로 출사될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 반사판이 더욱 구비된다.

엘이디 모듈은 구동시 전기 에너지가 빛 에너지로 변환하고 변환되지 않은 에너지는 열에너지로 방출된다. 또한 제어 회로로부터 열이 발생되기도 한다. 이때 발생되는 열은 엘이디 모듈의 수명과 광효율을 저하시킨다. 신속한 방열을 필요로 한다. 도 3을 참조하면, 몸체의 상측면과 하측면에는 방사형으로 방열핀을 구비한다. 외부 공기의 흐름에 의해 방열핀으로부터 열이 신속히 방출된다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면 렌즈의 사시도이고, 도 6은 비구면 렌즈의 단면을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면 렌즈(300)는 기저부(310)와 볼록부(320)를 포함한다. 상기 기저부는 원형상으로 비구면 렌즈의 가장자리에 형성되고, 비구면 렌즈를 몸체 또는 반사판에 고정된다. 상기 볼록부는 기저부의 상측에 일체로 형성되고 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광을 집광한다.

도 5를 참조하면, 볼록부는 비구면 렌즈를 좌우 대칭 형상을 갖는다. 도면에서 도면부호 B는 비경계 영역이 존재하는 방향을 나타내고, 도면부호 P는 경계 영역이 존재하는 방향을 나타낸다.

도면부호 B가 도시된 부분 즉, 상측 중앙에는 내측으로 함몰된 함몰부(321)를 갖는다. 함몰부로 인해 함몰부의 양측에는 요부(322)가 연이어 형성된다. 엘이디 모듈에서 출사되는 광은 함몰부와 상기 함몰부의 양측에 구비되는 요부의 형상에 따라 도면부호 B 방향 보다는 양측면 방향으로 광이 더 많이 나아가게 된다.

도 6에서 비구면 렌즈의 내부에 도시된 점선은 내측으로 오목홈(330)에 형성된 것을 나타내고, 도면에서는 상하로 늘어난 원형상으로 도시되어 있지만, 바람직하게는 상기 오목홈은 상하로 길어지는 2개의 중심을 갖는 타원일 수 있다. 엘이디 모듈로부터 출사되는 광은 상기 오목홈에 입사된다. 도 6의 치수는 실제 설계된 치수(단위: mm)를 나타낸다.

도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등에 구비되는 반사판의 평면도 및 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등에 장착되는 반사판(400)은 관통홀(411)을 구비한 베이스(410), 경사부(410) 및 직각부(420)을 포함하여 구성된다. 반사판은 알루미늄을 재료로 하고, 얇게 가공하여 발열을 극대화한다. 또한 발열 중심인 엘이디 모듈을 중심으로 대략 원 형상으로 형성하여 최적의 발열 효과를 갖는다. 상기 반사판은 경계 영역을 조광하도록 하고 배면 방향에 위치하는 비경계 영역에는 빛이 새어나가는 것을 방지하도록 설계된다.

상기 베이스(400)의 일면은 몸체에 결합되며, 타면은 비구면 렌즈가 결합된다. 몸체의 수용부에 엘이디 모듈을 우선하여 장작하고, 몸체의 일면에 반사판의 베이스가 결합된다. 상기 관통홀은 몸체의 수용부에 대응하여 결합되며, 엘이디 모듈이 관통홀의 중심에 장착될 수 있다.

도면을 참조하면, 상기 베이스의 상측면에서 경사부가 마련되고, 하측면에서 직각부가 마련된다. 베이스를 기준으로 하면, 상기 직각부는 베이스에 직각이고, 경사부는 베이스와 약 120도 각도를 갖는다. 상기 경사부와 베이스의 내각은 경계 영역에서의 엘이디 경계등의 설치위치에 따라 정하여지는데, 바람직하게는 110도 내지 130도 범위일 수 있다.

또한, 상기 경사부의 길이는 직각부의 길이보다 짧게 형성된다. 경사부와 직각부를 향하여 출사되는 광은 경사부에서 빛이 반사되어 빛이 출사되는 범위를 제한한다. 베이스 중심을 기준으로 하여, 직각부가 구비되는 방향에 비경계 영역이 존재하므로, 엘이디 모듈에서 출사되는 광이 비경계 영역으로 나아가는 것을 방지하기 위하여 경사부보다 직각부의 길이를 길게 형성한다.

상기 직각부의 길이는 비구면 렌즈의 높이 보다 대략 2 내지 2.5배의 길이로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 경사부의 길이는 비구면 렌즈의 높이 보다 대략 1.5 내지 2배의 길이로 형성하는 것이 바람직하다. 경사부에서 반사되는 광이 직각부로부터 반사되어 직각부의 배면으로 나아가지 않도록 하여야 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등에서 출사되는 광의 배광도를 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 엘이디 모듈로 출사되는 광은 비구면 렌즈와 반사판에 의해 양측면으로 넓게 나아가고 배면으로는 나아가지 않는다는 것을 알려준다. 다시 말하면 비경계 영역으로는 광이 나아가지 않고, 경계 영역을 넓게 밝히도록 설계됨을 알 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 경계등이 일정 간격으로 복수 개 설치된 것을 보여준다. 도면을 참조하면, 1.5m 높이에 가로 1.5m 세로 1.5m 크기의 창문에 비치는 최고조도는 0.46 lx로 달빛의 밝기 0.50 lx보다 어둡다. 즉, 비경계 영역에서의 밝기는 경계등에서 출사되는 광으로부터 거의 영향이 없는 것으로 나타난다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

100 : 몸체 200 : 엘이디 모듈
300 : 비구면 렌즈 310 : 기저부
320 : 볼록부 321 : 함몰부
322 : 요부 330 : 오목부
400 : 반사판 410 : 베이스
411 : 관통홀 420 : 경사부
430 : 직각부 500 : 방열핀
BLL : 엘이디 경계등(Boundary Led Light)
BA : 경계 영역
NBA : 비경계 영역

Claims (3)

1. 경계 영역과 비경계 영역을 구분하여 조광하는 엘이디 경계등에 있어서,
   상기 엘이디 경계등은,
   몸체와, 상기 몸체 내부에 설치되는 엘이디 모듈과, 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광의 특성을 향상시키는 비구면 렌즈와, 비경계 영역으로 빛이 나아가는 것을 방지하는 반사판 및 상기 몸체의 상하측면에 형성되고 열을 방출하는 방열핀을 포함하여 구성되고,
   상기 비구면 렌즈는 기저부, 볼록부, 오목홈, 함몰부 및 요부를 포함하여 구성되고, 상기 기저부는 원 형상으로 비구면 렌즈의 가장자리에 형성되고, 상기 볼록부는 좌우 대칭 형상으로 기저부의 상측에 일체로 형성되고, 상기 오목홈은 비구면 렌즈의 하측에 형성되며, 상기 비구면 렌즈의 상측 중앙에는 함몰된 함몰부를 더욱 구비되어 있고, 함몰부로 인해 상기 함몰부의 양측에는 요부가 연이어 형성되어, 상기 엘이디 모듈에서 출사되는 광은 반사판에 반사되어 경계 영역으로 나아가도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 경계등.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 반사판은 베이스, 상기 베이스의 상측에 구비되는 경사부 및 상기 베이스의 하측에 구비되는 직각부로 이루어지고, 상기 베이스의 중앙에는 관통홀이 형성되며, 상기 경사부는 경계 영역측에 형성되고 상기 직각부는 비경계 영역측에 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 경계등.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 경사부의 길이는 직각부의 길이보다 낮게 형성되어, 상기 경사부에서 반사되는 광이 직각부로부터 반사되어 직각부의 배면으로 나아가지 않는 것을 특징으로 하는 엘이디 경계등.
   

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