KR101437352B1 - 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등 - Google Patents

그림자 최소화형 발광다이오드 조명등 Download PDF

Info

Publication number
KR101437352B1
KR101437352B1 KR1020140060696A KR20140060696A KR101437352B1 KR 101437352 B1 KR101437352 B1 KR 101437352B1 KR 1020140060696 A KR1020140060696 A KR 1020140060696A KR 20140060696 A KR20140060696 A KR 20140060696A KR 101437352 B1 KR101437352 B1 KR 101437352B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
wide
lens
lenses
heat
Prior art date
Application number
KR1020140060696A
Other languages
English (en)
Inventor
이슬기
Original Assignee
지오펠텍 주식회사
이슬기
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지오펠텍 주식회사, 이슬기 filed Critical 지오펠텍 주식회사
Priority to KR1020140060696A priority Critical patent/KR101437352B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101437352B1 publication Critical patent/KR101437352B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/69—Details of refractors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/80—Light emitting diode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등에 관한 것으로 특히, 공지된 발광다이오드 조명등의 투광 창에 일체로 성형되는 복수의 렌즈 중 중앙에 위치되는 렌즈는 LED 자체의 광 반사각에 대응하여 모든 방향으로 60°±10% 이내로 빛을 조사시켜 주는 대칭 광폭렌즈로 형성하고, 상기 대칭 광폭렌즈의 외측으로는 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내측 방향은 10°±10%, 외측 방향은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈로 성형하되, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈는 대칭 광폭렌즈를 중심으로 방사형으로 배치하며, 복수의 비대칭 광폭렌즈 대 대칭 광폭렌즈의 성형비율은 각각 5:1 비율을 갖도록 하여 성형한 것을 특징으로 한다.
따라서, 복수의 LED에서 조사되는 빛이 중앙에만 집중되지 않고 외측까지 고르게 조사시켜 줄 수 있어 발광다이오드 조명등 자체의 광 효율은 최대한 높일 수 있고, 또한 중앙부에서 형성되던 그림자에 의한 어두운 부분을 최소화할 수 있으며, 또 필요한 부분에만 조명을 정확히 실시할 수 있으므로 공장이나 작업대에서 일을 하는 작업자가 그림자 때문에 겪어야 하는 불편함을 포함하여 작업의 실수 및 능률 저하 등을 미연에 방지할 수 있으므로 작업자들의 작업 효율을 물론 제품의 수율 및 상품성을 대폭 증대시킬 수 있다.

Description

그림자 최소화형 발광다이오드 조명등{Light emitting diode lamp for shadows minimizes}
본 발명은 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등에 관한 것으로 보다 구체적으로는 공장이나 작업장 등에서 널리 사용되고 있는 발광다이오드를 이용한 조명등의 투광 창에 렌즈를 성형함에 있어서 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내,외측 중 내측은 10°±10%, 외측은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈와, 발광다이오드의 고유의 빛 조사각도를 그대로 유지시켜 주는 대칭 광폭렌즈를 각각 5:1 비율로 성형하되, 대칭 광폭렌즈를 중앙부에 위치시키고 복수의 비대칭 광폭렌즈는 상기 대칭 광폭렌즈를 중심으로 방사형으로 배치시켜 발광다이오드 조명등 자체의 광 효율은 최대한 높일 수 있고, 그림자에 의한 어두운 부분은 최소화하면서도 필요한 부분에만 조명을 정확히 실시할 수 있도록 발명한 것이다.
종래의 보안등 또는 가로등이나 공장등, 작업등 및 축사등 등은 주로 수은등이나 나트륨등을 광원으로 사용하여 조명을 하게 함으로써 밝기에 비하여 에너지 소비가 크다는 문제점과 수명이 짧아 시간경과에 따라 광량이 급격하게 저하되어 주기적인 관리가 필요하게 되었다.
특히 위에 열거한 등은 수은가스를 이용하고 있으므로 폐기시 환경오염의 원인으로 작용하는 문제점을 갖고 있었다.
따라서, 최근에는 전력소모가 적고 수명이 긴 발광다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 조명등이 개발 출시되고 있다.
이때, 상기 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)는 빠른 응답속도, 저 전력 소모, 긴 수명 등의 장점을 가진 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고 이들의 재결합에 의해 발광시키는 것을 이용한 것으로, 종래의 조명용 백열전구 및 할로겐 전구보다 소비전력이 1/10 정도 소요되어 전기에너지를 크게 절감할 수 있는 장점을 가지고 있다.
특히, 교통신호등이나 보안등 또는 가로등, 투광등, 경관조명등, 공장등, 작업등 및 하우스나 축사용 조명등 등과 같이 전력이 많이 소요되는 부분에 있어서는, 이들 조명등기구에 많이 사용되는 나트륨등이나 수은등을 발광다이오드로 교체하게 되면 소비전력 절감효과는 매우 크다.
그런데, 발광다이오드 조명등은 LED의 특성상 조사되는 광이 직진성을 갖게 되므로 조사구역이 협소하여 발광다이오드 조명등을 이용한 각종 조명기기는 한정된 균조도 및 배광영역이 연출되는 문제점을 갖는다.
또한, 이와 같은 발광다이오드 조명등이나 LED 조명모듈 등은 각각 직진성을 갖는 빛을 소정 각도로 분산시켜 조사하기 위한 투광 창에 LED들의 개수에 대응하는 렌즈들을 구비되고 있는데, 이와 같은 렌즈는 기본적으로 LED 조명등이나 LED 조명모듈의 투광 창에 정해진 각도별로 성형하여 해당 조명기기의 목적이나 설치 위치 등에 따라 원하는 빛 조사각도를 얻을 수 있도록 구성되어 있다.
이와 같은 렌즈를 갖는 LED 조명등이나 LED 조명모듈을 이용하여 제작된 각종 조명기구를 도 1 및 도 2와 같이 공장 또는 작업장의 천정 등에 정해진 간격을 두고 설치하게 되면, 각각의 LED형 조명기구에서 조사되는 불빛이 대략 원뿔 형상을 갖고 공장 바닥이나 작업대 등이 집중되는 형태를 낳게 되므로 조명이 별로 필요치 않는 실내 천정 부위는 어둡고(도 1 및 도 2에서 섹션으로 표시한 부분) 공장 바닥이나 작업대 등은 일부에서 조사되는 빛이 겹치면서 밝은 형태를 낳게 된다.
그런데, 종래에는 상기와 같이 LED 조명등이나 LED 조명모듈의 투광 창에 렌즈를 성형할 때, 정해진 빛 방사각도(예를 들어 사방 60°)를 갖는 대칭형으로 성형하고 있어 각각의 LED 조명등이나 LED 조명모듈에 의해 형성되는 배광곡선이 도 3과 같이 원 형상을 갖는 복수의 불빛 상호 겹치는 형태를 갖되, 중앙을 중심으로 방사형으로 겹치게 형성되므로 중앙은 매우 밝고 외측으로 갈수록 점차 어두운 형태를 나타나게 된다.
이와 같이 조명기기에서 조사되는 빛이 중앙으로 집중되는 상태에서 작업을 할 경우, 빛이 바닥이나 작업대 등에게 미치기 전에 작업자의 일부 몸체를 포함하여 각종 물체에 가려질 경우 빛이 집중되고 있는 중앙부에서 짙은 그림자가 형성되어 작업에 큰 지장을 줄 수 있는데, 특히 소형 부품을 취급하는 작업장(예를 들어 전자 PCB 조립장 등)에서는 작업자의 머리나 손 그림자 등 때문에 소형 부품을 취급하는데 많은 어려움이 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 10-1274014호(2013년 06월 05일) 대한민국 등록특허공보 10-1354089호(2014년 01월 15일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 공장이나 작업장 등에서 널리 사용되고 있는 발광다이오드를 이용한 조명등의 투광 창에 렌즈를 성형할 때, 중앙에는 발광다이오드의 고유의 빛 조사각도(예를 들어 모든 방향으로 60°±10% 이내)를 그대로 유지시켜 주는 대칭 광폭렌즈를 형성하고, 상기 대칭 광폭렌즈의 외측으로는 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내,외측 중 내측은 10°±10%, 외측은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈를 방사형으로 배치 성형하되, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈 대비 대칭 광폭렌즈를 각각 5:1 비율로 성형하여 줌으로써 복수의 LED에서 조사되는 빛이 중앙에만 집중되지 않고 외측까지 고르게 조사되어 발광다이오드 조명등 자체의 광 효율은 최대한 높일 수 있으면서도 중앙부에서 형성되던 그림자에 의한 어두운 부분을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 필요한 부분에만 조명을 정확히 실시할 수 있어 공장이나 작업대에서 일을 하는 작업자가 그림자 때문에 겪어야 하는 불편함을 포함하여 작업의 실수 및 능률 저하 등을 미연에 방지(즉, 작업의 효율성을 대폭 향상)할 수 있는 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사각 또는 원판형상을 갖도록 경금속계열 합금으로 성형되어 LED들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 방열체와; 외면에 복수의 렌즈를 일체로 구비하고 상기 방열체의 저면 개구부에 일체로 고정 설치되어 LED들에서 발생되는 빛을 투과 및 확산시켜 주는 투광 창과; 수개의 LED가 정해진 간격을 두고 납땜 고정된 형태를 갖고 방열체의 저면과 투광 창의 내면 사이에 고정 설치되어 조명에 필요한 빛을 발생시켜 주는 LED 기판과; 상기 방열체의 상방부에 고정 설치되는 절연겸 방열형 함체와; 상기 절연겸 방열형 함체 내에 설치되어 LED 기판에 설치된 LED의 구동에 필요한 전원전압을 공급시켜 주는 전원 공급용 컨버터;로 구성된 발광다이오드 조명등에 있어서, 상기 투광 창에 일체로 성형되는 복수의 렌즈 중 중앙에 위치되는 렌즈는 LED 자체의 광 반사각에 대응하여 모든 방향으로 60°±10% 이내로 빛을 조사시켜 주는 대칭 광폭렌즈로 형성하고, 상기 대칭 광폭렌즈의 외측으로는 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내측 방향은 10°±10%, 외측 방향은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈로 성형하되, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈는 대칭 광폭렌즈를 중심으로 방사형으로 배치하여 성형한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈 및 대칭 광폭렌즈는 해당 LED 조명등의 광 출력에 대응하여 그 개수를 결정하되, 복수의 비대칭 광폭렌즈 대 대칭 광폭렌즈의 성형비율은 각각 5:1 비율을 갖도록 하여 성형한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈들에 의해 각각 조사되는 조도는 중앙의 대칭 광폭렌즈에 의해 조사되는 빛 조도의 1/2 조도가 되게 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 절연겸 방열형 함체의 상면에는 양측 또는 상방 전선 결합구 또는 나선형 소켓 결합구 중 어느 한 결합구를 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등에 의하면, 공장이나 작업장 등에서 널리 사용되고 있는 발광다이오드를 이용한 조명등의 투광 창에 렌즈를 성형할 때, 중앙에는 발광다이오드의 고유의 빛 조사각도인 예를 들어 모든 방향으로 60°±10% 이내)를 그대로 유지시켜 주는 대칭 광폭렌즈를 형성하고, 상기 대칭 광폭렌즈의 외측으로는 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내,외측 중 내측은 10°±10%, 외측은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈를 방사형으로 배치 성형하되, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈 대비 대칭 광폭렌즈를 각각 5:1 비율로 성형하여 줌으로써 복수의 LED에서 조사되는 빛이 중앙에만 집중되지 않고 외측까지 고르게 조사시켜 줄 수 있어 발광다이오드 조명등 자체의 광 효율은 최대한 높일 수 있고, 또한 중앙부에서 형성되던 그림자에 의한 어두운 부분을 최소화할 수 있으며, 또 필요한 부분에만 조명을 정확히 실시할 수 있으므로 공장이나 작업대에서 일을 하는 작업자가 그림자 때문에 겪어야 하는 불편함을 포함하여 작업의 실수 및 능률 저하 등을 미연에 방지할 수 있으므로 작업자들의 작업 효율을 물론 제품의 수율 및 상품성을 대폭 증대시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1 및 도 2는 종래 일반적인 LED 조명기구를 공장 및 작업대 상부에 설치하였을 때의 개략적인 빛 조사 상태도.
도 3은 종래 LED 조명기구의 배광곡선도.
도 4는 본 발명이 적용된 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등의 단면도.
도 5의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등 중 서로 다른 광 출력을 갖는 투광 창에 대칭 및 비대칭 광폭렌즈를 형성한 상태를 보인 저면도.
도 6의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등 중 투광 창에 성형한 대칭 및 비대칭 광폭렌즈의 광 반사각을 표시한 확대도.
도 7은 본 발명이 적용된 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등에 대한 배광곡선도.
도 8은 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등의 절연겸 방열형 함체 상면에 양측 전선 결합구를 설치한 상태의 사시도.
도 9는 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등의 절연겸 방열형 함체 상면에 상방 전선 결합구를 설치한 상태의 사시도.
도 10은 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등의 절연겸 방열형 함체 상면에 나선형 소켓 결합구를 설치한 상태의 사시도.
도 11은 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등을 공장에 설치하였을 때의 개략적인 빛 조사 상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명이 적용된 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등의 단면도를 나타낸 것이고, 도 5의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등 중 서로 다른 광 출력을 갖는 투광 창에 대칭 및 비대칭 광폭렌즈를 형성한 상태를 보인 저면도를 나타낸 것이며, 도 6의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등 중 투광 창에 성형한 대칭 및 비대칭 광폭렌즈의 광 반사각을 표시한 확대도를 나태낸 것이고, 도 7은 본 발명이 적용된 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등에 대한 배광곡선도를 나타낸 것이다.
또, 도 8은 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등의 절연겸 방열형 함체 상면에 양측 전선 결합구를 설치한 상태의 사시도를 나타낸 것이고, 도 9는 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등의 절연겸 방열형 함체 상면에 상방 전선 결합구를 설치한 상태의 사시도를 나타낸 것이며, 도 10은 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등의 절연겸 방열형 함체 상면에 나선형 소켓 결합구를 설치한 상태의 사시도를 나타낸 것이고, 도 11은 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등을 공장에 설치하였을 때의 개략적인 빛 조사 상태도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
사각 또는 원판형상을 갖도록 경금속계열 합금으로 성형되어 LED(3)들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 방열체(1)와; 외면에 복수의 렌즈(21)를 일체로 구비하고 상기 방열체(1)의 저면 개구부에 일체로 고정 설치되어 LED(3)들에서 발생되는 빛을 투과 및 확산시켜 주는 투광 창(2)과; 수개의 LED(3)가 정해진 간격을 두고 납땜 고정된 형태를 갖고 방열체(1)의 저면과 투광 창(2)의 내면 사이에 고정 설치되어 조명에 필요한 빛을 발생시켜 주는 LED 기판(4)과; 상기 방열체(1)의 상방부에 고정 설치되는 절연겸 방열형 함체(5)와; 상기 절연겸 방열형 함체(5) 내에 설치되어 LED 기판(4)에 설치된 LED(3)의 구동에 필요한 전원전압을 공급시켜 주는 전원 공급용 컨버터(6);로 구성된 발광다이오드 조명등에 있어서,
상기 투광 창(2)에 일체로 성형되는 복수의 렌즈(21) 중 중앙에 위치되는 렌즈는 LED(3) 자체의 광 반사각에 대응하여 모든 방향으로 60°±10% 이내로 빛을 조사시켜 주는 대칭 광폭렌즈(21a)로 형성하고,
상기 대칭 광폭렌즈(21a)의 외측으로는 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내측 방향은 10°±10%, 외측 방향은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)로 성형하되, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)는 대칭 광폭렌즈(21a)를 중심으로 방사형으로 배치하여 성형한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b) 및 대칭 광폭렌즈(21a)는 해당 LED 조명등의 광 출력에 대응하여 그 개수를 결정하되, 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b) 대 대칭 광폭렌즈(21a)의 성형비율은 각각 5:1 비율을 갖도록 하여 성형한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)들에 의해 각각 조사되는 조도는 중앙의 대칭 광폭렌즈(21a)에 의해 조사되는 빛 조도의 1/2 조도가 되게 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 절연겸 방열형 함체(5)의 상면에는 양측 또는 상방 전선 결합구(7)(8) 또는 나선형 소켓 결합구(9) 중 어느 한 결합구를 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등은 도 4와 같이 방열체(1)와 투광 창(2), 복수의 LED(3), LED 기판(4), 절연겸 방열형 함체(5) 및 전원 공급용 컨버터(6)를 구비한 공지의 발광다이오드 조명등 중 상기 투광 창(2)에 일체로 성형되는 복수의 렌즈(21)를 대칭 광폭렌즈(21a)와 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)로 성형하되, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)는 대칭 광폭렌즈(21a)를 중심으로 방사형으로 배치하여 성형한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 공지된 발광다이오드 조명등의 구성요소 중 상기 방열체(1)는 알루미늄보다 적은 표면적으로도 열전자의 대기 방출 성능이 높은 특성을 가진 마그네슘 합금이나 베릴륨과 티타늄, 두랄루민 및 탄소-알루미늄 복합소재를 포함하는 경금속계열 합금을 이용하여 사각 또는 원판형상을 갖도록 성형한 것으로, LED(3)들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 기능과 더불어 LED 기판(4)과 투광 창(2) 및 절연겸 방열형 함체(5) 등이 고정 또는 결합될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
또, 상기 투광 창(2)은 폴리 카보네이트(PC) 또는 아크릴계의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA) 등을 이용하여 외면에 복수의 렌즈(21)가 후술하는 형태로 일체로 구비되도록 성형한 것으로, 이와 같은 투광 창(2)은 상기 방열체(1)의 저면 개구부에 일체로 고정 설치되어 LED(3)들에서 발생되는 빛을 투과 및 확산시켜 주는 기능을 수행한다.
또한, 상기 LED 기판(4)은 원하는 조도량에 부응하여 수개의 LED(3)가 정해진 간격 및 배치 형태를 두고 납땜 고정된 형태를 갖는 것으로, 이와 같은 LED 기판(4)은 상기 방열체(1)의 저면과 투광 창(2)의 내면 사이에 고정 설치되어 절연겸 방열형 함체(5) 내에 실장되는 전원 공급용 컨버터(6)로부터 전원전압이 공급되면 조명에 필요한 빛을 발생시켜 주는 기능을 수행한다.
또, 상기 절연겸 방열형 함체(5)는 대부분 알루미늄으로 성형하던 종래와 달리 열 확산도는 알루미늄보다 대략 1.7배 높으며 비중은 35%이상 낮고 가벼운 특성을 갖는 경금속계열 합금으로 다이케스팅을 통해 성형한 것으로, 상기 방열체(1)의 상방부에 고정 설치되어 그 내부에 실장되는 전원 공급용 컨버터(6)를 보호함은 물론 상기 전원 공급용 컨버터(6)에서 발생되는 열을 물론 상기 방열체(1)를 통해 전달되는 LED(3)의 열을 방열시켜 주는 기능을 수행한다.
또한, 상기 전원 공급용 컨버터(6)는 상기 절연겸 방열형 함체(5) 내에 설치되어 LED 기판(4)에 설치된 LED(3)의 구동에 필요한 전원전압을 공급시켜 주는 기능을 수행한다.
한편, 본 발명에서는 상기 투광 창(2)에 복수의 렌즈(21)를 일체로 성형함에 있어서 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)와 대칭 광폭렌즈(21a)를 도 5의 (a)(b)와 같이 5:1 비율로 혼합하여 성형하되, 상기 투광 창(2)의 중앙부에는 LED(3) 자체의 광 반사각에 대응하여 도 6의 (a)와 같이 모든 방향으로 60°±10% 이내로 빛을 조사시켜 줄 수 있도록 하는 대칭 광폭렌즈(21a)를 성형하여 주었다.
또, 상기 대칭 광폭렌즈(21a)의 외측으로는 도 6의 (b)와 같이 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내측 방향은 10°±10%, 외측 방향은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)로 성형하되, 이와 같은 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)는 대칭 광폭렌즈(21a)를 중심으로 여러 방향에 대해 방사형으로 배치하여 성형하여 주었다.
또, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b) 및 대칭 광폭렌즈(21a)의 개수는 해당 LED 조명등의 광 출력을 결정짓는 LED(3)들의 설치 개수에 대응하는 개수에 의해 결정되는데, 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b) 대 대칭 광폭렌즈(21a)의 성형비율은 각각 5:1 비율을 갖도록 하여 성형하였다.
즉, 예를 들어 LED(3)의 설치 개수가 도 5의 (a)와 같이 6개로서 비교적 광 출력이 적은 경우는 하나의 대칭 광폭렌즈(21a)에 5개의 비대칭 광폭렌즈(21b)를 성형해 주고, 도 5의 (b)와 같이 LED(3)의 설치 개수가 18개로서 비교적 광 출력이 큰 경우는 3개의 대칭 광폭렌즈(21a) 대비 비대칭 광폭렌즈(21b)은 15개를 성형해 주었다.
이와 같이 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)과 대칭 광폭렌즈(21a)를 각각 5:1 비율로 성형시켜 주게 되면, 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등에서 조사되는 불빛의 배광곡선은 도 7과 같은 형태를 나타나게 되므로 중앙부에서 형성되던 그림자에 의한 어두운 부분을 최소화할 수 있는 것이다.
즉, 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)과 대칭 광폭렌즈(21a)를 각각 5:1 비율로 성형시켜 줄 경우, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)들에 의해 각각 조사되는 조도는 중앙의 대칭 광폭렌즈(21a)에 의해 조사되는 빛 조도 대비 각각 1/2 조도가 되므로 복수의 LED(3)에서 조사되는 빛이 중앙에만 집중되지 않고 전체에 걸쳐 수직 및 경사로 방사되는 빛을 외측까지 고르게 조사시켜 줄 수 있다.
이때, 복수의 비대칭 광폭렌즈(21b)를 통해 각각 좌,우측으로 각각 35°±10%, 내측 방향은 10°±10% 및 외측 방향은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖고 조사되는 빛은 도 11과 같이 본 발명이 적용된 발광다이오드 조명등이 설치된 부분에서부터 상방부로 형성되는 어두운 부분도 적어짐은 물론 주변에 각각 넓게 퍼진 상태에서 공장의 바닥면 및 작업대 등으로 조사되므로 그림자 자체가 거의 형성되지 않거나(즉, 무형) 또는 일부 형성된다 하더라도 서로 다른 위치에 있는 비대칭 광폭렌즈(21b)들을 통해 여러 군데에서 서로 다른 각도로 조사되는 빛들에 의해 그림자 자체의 어두운 부분이 최소화된 형태로 나타나게 된다.
따라서, 발광다이오드 조명등 자체의 광 효율은 최대한 높일 수 있을 뿐만 아니라, 중앙부에서 형성되던 그림자에 의한 어두운 부분을 최소화할 수 있어 공장이나 작업대에서 일을 하는 작업자가 그림자 때문에 겪어야 하는 불편함을 최소화할 수 있음은 물론 필요한 부분에만 조명을 정확히 실시할 수 있으므로 작업들이 그림자 때문에 할 수 있는 실수를 포함하여 작업 능률 저하 등을 미연에 방지할 수 있어 결국 작업자들의 작업 효율을 물론 제품의 수율 및 상품성을 대폭 증대시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 절연겸 방열형 함체(5)의 상면에 도 8 및 도 9와 같이 양측 또는 상방부에서 전원공급선을 직접 연결시킬 수 있는 양측 또는 상방 전선 결합구(7)(8)를 결합하여 사용할 수도 있고, 또 도 10과 같이 백열전구에서 널리 사용되고 있는 일명 E26 소켓인 나선형 소켓 결합구(9)을 설치하여 일반 백열전구와 같이 전구소켓에 나사 결합하여 사용할 수 있도록 하였다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 방열체
2 : 투광 창 21 : 렌즈
21a : 대칭 광폭렌즈 21b : 비대칭 광폭렌즈
3 : LED
4 : LED 기판
5 : 절연겸 방열형 함체
6 : 전원 공급용 컨버터
7 : 양측 전선 결합구
8 : 상방 전선 결합구
9 : 나선형 소켓 결합구

Claims (4)

  1. LED들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 방열체와; 외면에 복수의 렌즈를 일체로 구비하고 상기 방열체의 저면 개구부에 일체로 고정 설치되는 투광 창과; 수개의 LED가 정해진 간격을 두고 고정된 형태를 갖고 방열체의 저면과 투광 창의 내면 사이에 고정 설치되는 LED 기판과; 상기 방열체의 상방부에 고정 설치되는 절연겸 방열형 함체와; 상기 절연겸 방열형 함체 내에 설치되는 전원 공급용 컨버터;로 구성된 발광다이오드 조명등에 있어서,
    상기 투광 창에 일체로 성형되는 복수의 렌즈 중 중앙에 위치되는 렌즈는 LED 자체의 광 반사각에 대응하여 모든 방향으로 60°±10% 이내로 빛을 조사시켜 주는 대칭 광폭렌즈로 형성하고, 상기 대칭 광폭렌즈의 외측으로는 좌,우로 각각 35°±10%의 빛 방사각도를 갖고 내측 방향은 10°±10%, 외측 방향은 50°±10%의 빛 방사각도를 갖는 복수의 비대칭 광폭렌즈로 성형하되, 상기 복수의 비대칭 광폭렌즈는 대칭 광폭렌즈를 중심으로 방사형으로 배치하여 성형한 것을 특징으로 하는 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 비대칭 광폭렌즈 및 대칭 광폭렌즈는 해당 LED 조명등의 광 출력에 대응하여 그 개수를 결정하되, 복수의 비대칭 광폭렌즈 대 대칭 광폭렌즈의 성형비율은 각각 5:1 비율을 갖도록 하여 성형한 것을 특징으로 하는 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 비대칭 광폭렌즈들에 의해 각각 조사되는 조도는 중앙의 대칭 광폭렌즈에 의해 조사되는 빛 조도의 1/2 조도가 되게 한 것을 특징으로 하는 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연겸 방열형 함체의 상면에는 양측 또는 상방 전선 결합구 또는 나선형 소켓 결합구 중 어느 한 결합구를 더 설치한 것을 특징으로 하는 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등.
KR1020140060696A 2014-05-21 2014-05-21 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등 KR101437352B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140060696A KR101437352B1 (ko) 2014-05-21 2014-05-21 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140060696A KR101437352B1 (ko) 2014-05-21 2014-05-21 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101437352B1 true KR101437352B1 (ko) 2014-09-04

Family

ID=51759254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140060696A KR101437352B1 (ko) 2014-05-21 2014-05-21 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101437352B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308400B1 (ko) 2013-02-27 2013-09-16 이슬기 균제도 향상을 위한 발광다이오드 조명모듈형 가로등
KR101336586B1 (ko) 2013-08-02 2013-12-05 이슬기 주유소 캐노피 설치용 발광다이오드 조명등
KR101354089B1 (ko) 2013-08-02 2014-01-24 이슬기 주유소 캐노피 설치용 발광다이오드 조명등

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308400B1 (ko) 2013-02-27 2013-09-16 이슬기 균제도 향상을 위한 발광다이오드 조명모듈형 가로등
KR101336586B1 (ko) 2013-08-02 2013-12-05 이슬기 주유소 캐노피 설치용 발광다이오드 조명등
KR101354089B1 (ko) 2013-08-02 2014-01-24 이슬기 주유소 캐노피 설치용 발광다이오드 조명등

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8696156B2 (en) LED light bulb with light scattering optics structure
US20140233246A1 (en) Pivoting thermal transfer joint
US9447931B2 (en) LED-based lighting unit with optical component for mixing light output from a plurality of LEDs
JP5946008B2 (ja) 照明器具
JP6624550B2 (ja) 照明器具
US11454384B2 (en) LED lighting lamp with enhanced heat dissipation function
KR100995706B1 (ko) 조명기구
JP5294044B2 (ja) 照明器具
KR101437352B1 (ko) 그림자 최소화형 발광다이오드 조명등
JP3177084U (ja) Ｌｅｄ電球用組合せ式放熱構造
KR20110011847A (ko) 눈부심이 없는 패널 일체형 조명장치
JP6256528B2 (ja) 照明器具
US11719398B1 (en) Recessed downlight
JP5888624B2 (ja) 照明器具
JP5950138B2 (ja) 照明器具
CN104676465B (zh) 透镜及应用该透镜的led灯具
JP6460581B2 (ja) 照明器具
JP6274458B2 (ja) 照明器具
TWM527514U (zh) Led光源裝置
TWI565910B (zh) LED explosion - proof lamps
TWI414723B (zh) 燈具
JP6191894B2 (ja) 照明器具
KR20160068062A (ko) Led 모듈과 프레넬 렌즈를 구비한 조명장치
JP5935851B2 (ja) 照明器具
JP5888623B2 (ja) 照明器具

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190904

Year of fee payment: 6