KR101479768B1 - 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 led 탐조등 - Google Patents

효율적인 집광구조를 갖는 선박용 led 탐조등 Download PDF

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KR101479768B1
KR101479768B1 KR1020130117257A KR20130117257A KR101479768B1 KR 101479768 B1 KR101479768 B1 KR 101479768B1 KR 1020130117257 A KR1020130117257 A KR 1020130117257A KR 20130117257 A KR20130117257 A KR 20130117257A KR 101479768 B1 KR101479768 B1 KR 101479768B1
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길경석
김세진
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한국해양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등에 관한 것으로, 그 구성은 내부에 공간을 가지며, 전방은 개방되는 케이스;와, 상기 케이스 내부에 내장되어 전방으로 광원을 집중하여 발산하는 것으로, 상기 케이스 중심을 기준으로 등각 간격으로 형성되는 둘 이상의 발광부;와, 내부에 공간을 가지되, 일단은 개방되어 내부에 상기 케이스가 삽입 위치되며, 타단에는 상기 발광부에서 발산되는 빛을 집속(集束)하여 목표지점으로 보내는 볼록렌즈가 형성되는 집광덮개;로 된 것을 특징으로 하는 것으로서,
다수의 LED 칩이 집적되어 고휘도 광원을 발산할 수 있는 COB 광원모듈로 인해 최소한의 개수로 발광부를 구성하여 발광부에서 발산되는 광원의 면적을 최소화할 수 있어 효율적인 집광을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 발광부 및 반사경의 개수를 최소화하여 제품의 간단한 구조를 유도함으로 제품의 제작편의성 및 가격경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 조절수단을 통해 볼록렌즈가 형성되는 집광덮개를 간편히 전·후방향으로 이송시킬 수 있어 볼록렌즈에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 용이하게 조절하여 사용자가 원하는 지점에 광원을 조사할 수 있는 효과가 있다.

Description

효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등{LED Searchlight for ships with efficient concentrate light structure}
본 발명은 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 LED 칩이 집적되어 고휘도 광원을 발산할 수 있는 COB 광원모듈로 인해 최소한의 개수로 발광부를 구성하여 발광부에서 발산되는 광원의 면적을 최소화할 수 있어 효율적인 집광을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 발광부 및 반사경의 개수를 최소화하여 제품의 간단한 구조를 유도함으로 제품의 제작편의성 및 가격경쟁력을 확보할 수 있는 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등에 관한 것이다.
일반적으로 선박용 탐조등은 평행한 광선을 특정한 방향으로 보내도록 고안된 장치로써, 항만의 경계 및 순찰 목적이나 인명구조 등의 목적으로 많이 사용하며 탐조거리는 수십 미터(m)에서 수 키로미터(Km)까지 다양하다.
이러한, 선박용 탐조등으로 집광이 용이하고 고출력인 제논(Xenon) 램프를 사용하여 왔으나, 최근에는 전력소모가 적고 사용수명이 긴 LED드(Light Emitting Diode)를 이용한 탐조등이 개발 제안되고 있는 실정이다.
하지만, LED를 이용한 탐조등은 제논 램프와 같은 광출력을 얻기 위해서 수십 개의 LED 패키지를 구성해야 하기 때문에 설치 면적이 넓어질 수밖에 없고, 이로 인해 광원의 면적이 넓어져 집광이 거의 불가능하여 탐조등으로서 사용이 곤란한 문제점이 있었다.
더욱이, 각각의 LED 패키지에서 발산되는 광원을 전방으로 집광하여 보내야 하기 때문에, 각각의 LED 패키지에 반사경이 설치되어야 하기 때문에 탐조등의 제작이 매우 곤란할 뿐만 아니라, 이로 인해 제품의 단가가 너무 높게 형성되어 현실적으로 사용 곤란한 문제점이 있었다.
[문헌 0001] 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0035076호 (2004.04.29) [문헌 0002] 대한민국 등록특허공보 제10-1452217호 (2014.10.13)
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 다수의 LED 칩이 집적되어 고휘도 광원을 발산할 수 있는 COB 광원모듈로 인해 최소한의 개수로 발광부를 구성하여 발광부에서 발산되는 광원의 면적을 최소화할 수 있어 효율적인 집광을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 발광부 및 반사경의 개수를 최소화하여 제품의 간단한 구조를 유도함으로 제품의 제작편의성 및 가격경쟁력을 확보할 수 있는 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등을 제공함에 있다.
또한, 조절수단을 통해 볼록렌즈가 형성되는 집광덮개를 간편히 전·후방향으로 이송시킬 수 있어 볼록렌즈에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 용이하게 조절하여 사용자가 원하는 지점에 광원을 조사할 수 있는 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등은 내부에 공간을 가지며, 전방은 개방되는 케이스;와, 상기 케이스 내부에 내장되어 전방으로 광원을 집중하여 발산하는 것으로, 상기 케이스 중심을 기준으로 등각 간격으로 형성되는 둘 이상의 발광부;와, 내부에 공간을 가지되, 일단은 개방되어 내부에 상기 케이스가 삽입 위치되며, 타단에는 상기 발광부에서 발산되는 빛을 집속(集束)하여 목표지점으로 보내는 볼록렌즈가 형성되는 집광덮개;를 포함하여 구성되되,
상기 발광부는 일단은 상기 케이스 내부에 결합 고정되고, 타단은 상기 케이스 내부 중심으로 연장 형성되는 고정프레임과, 상기 고정프레임의 타단에 결합 고정되어 상기 케이스 후방으로 빛을 발광하는 것으로, 다수의 LED(Light emitting diode) 칩이 집적되어 고휘도 광원을 발산하는 COB(Chip on board) 광원모듈과, 상기 COB 광원모듈의 후방에 위치되어 상기 고정프레임에 결합 고정되는 것으로, 상기 COB 광원모듈에서 발산되는 광원을 모아 전방으로 조사되도록 하는 반사경을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집광덮개를 전·후방으로 이송 안내하여 상기 집광덮개에 설치된 볼록렌즈에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 조절하는 조절수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조절수단은 상기 케이스의 외주면에 나선형으로 형성되는 수나사산과, 상기 집광덮개의 내주면에 형성되어 상기 수나사산과 치합되는 암나사산을 포함하여 구성되어, 상기 케이스에 대해 상기 집광덮개를 상대 회동시키면 상기 케이스에 형성되는 상기 수나사산을 타고 상기 집광덮개가 전·후방으로 이송되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조절수단은 상기 집광덮개의 내부에 공간이 확보되도록 형성되는 수용홈과, 상기 수용홈에 내장 결합되는 것으로, 회전력을 제공하는 감속모터와, 상기 감속모터와 연결되어 상기 감속모터로부터 회전력을 제공받아 회전되되, 외주면에는 나사산이 형성되는 조절축과, 상기 수용홈에 내장 결합되되, 상기 조절축의 양단 상에 각각 위치되어 상기 조절축의 위치를 고정하는 고정베어링과, 상기 조절축 상에 형성되어 상기 조절축을 타고 전·후 방향으로 이송되되, 일측은 상기 케이스와 결합되는 이송체와, 상기 감속모터의 작동을 제어하는 제어박스를 포함하여 구성되어,
상기 제어박스의 제어를 통한 상기 감속모터의 작동에 의해 상기 조절축이 회전되어 상기 조절축 상에 형성되는 상기 이송체가 이송되면 상기 이송체와 함께 상기 집광덮개가 전·후 방향으로 이송되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등에 의하면, 다수의 LED 칩이 집적되어 고휘도 광원을 발산할 수 있는 COB 광원모듈로 인해 최소한의 개수로 발광부를 구성하여 발광부에서 발산되는 광원의 면적을 최소화할 수 있어 효율적인 집광을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 발광부 및 반사경의 개수를 최소화하여 제품의 간단한 구조를 유도함으로 제품의 제작편의성 및 가격경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 조절수단을 통해 볼록렌즈가 형성되는 집광덮개를 간편히 전·후방향으로 이송시킬 수 있어 볼록렌즈에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 용이하게 조절하여 사용자가 원하는 지점에 광원을 조사할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 분리 사시도
도 3은 도 1에 도시된 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 A-A 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 종 단면도
도 5는 도 4에 도시된 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 사용상태도
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등을 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 분리 사시도를, 도 3은 도 1에 도시된 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 A-A 단면도를, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 종 단면도를, 도 5는 도 4에 도시된 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등의 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등(100)은 케이스(10)와, 발광부(20)와, 집광덮개(30)를 포함하고 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(10)는 내부에 후설될 상기 발광부(20)가 수용될 공간을 가지며, 전방은 개방되도록 구성된다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 발광부(20)는 둘 이상이 상기 케이스(10) 내부에 내장되어 전방으로 광원을 집중하여 발산하는 것으로, 상기 케이스(10) 중심을 기준으로 등각 간격으로 형성된다.
이러한, 상기 발광부(20)는 일단은 상기 케이스(10) 내부에 결합 고정되고, 타단은 상기 케이스(10) 내부 중심으로 연장 형성되는 고정프레임(21)과, 상기 고정프레임(21)의 타단에 결합 고정되어 상기 케이스(10) 후방으로 빛을 발광하는 것으로, 다수의 LED(Light emitting diode) 칩(22a)이 집적되어 고휘도 광원을 발산하는 COB(Chip on board) 광원모듈(22)과, 상기 COB 광원모듈(22)의 후방에 위치되어 상기 고정프레임(21)에 결합 고정되는 것으로, 상기 COB 광원모듈(22)에서 발산되는 광원을 모아 전방으로 조사되도록 하는 반사경(23)을 포함하여 구성된다.
즉, 상기 COB 광원모듈(22)이 고휘도 광원을 발산할 수 있으므로 종래의 탐조등에서 제논 램프와 같은 광출력을 얻기 위해 최소한의 개수로 상기 발광부(20)를 구성할 수 있으므로, 상기 발광부(20)의 설치 면적을 절감하여 상기 발광부(20)에서 발산되는 광원의 면적을 최소화할 수 있어 효율적인 집광을 유도할 수 있는 장점이 있다.
더욱이, 상기 발광부(20)의 개수를 최소화하여 제품의 간단한 구조를 유도함으로 제품의 제작편의성 및 가격경쟁력을 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등(100)의 발광부(20)는 3개로 구성되나, 이러한 개수로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 집광덮개(30)는 내부에 공간을 가지되, 일단은 개방되어 내부에 상기 케이스(10)가 삽입 위치되며, 타단에는 상기 발광부(20)에서 발산되는 빛을 집속(集束)하여 목표지점으로 보내는 볼록렌즈(31)가 형성된다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 집광덮개(30)의 볼록렌즈(31)를 통해 상기 발광부(20)에서 제공되는 광원을 집속하여 먼 거리로 용이하게 조사되도록 유도한다.
한편, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 집광덮개(30)를 전·후방으로 이송 안내하여 상기 집광덮개(30)에 설치된 볼록렌즈(31)에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 조절하는 조절수단(40);을 더 포함하여 구성하되,
상기 조절수단(40)은 상기 케이스(10)의 외주면에 나선형으로 형성되는 수나사산(41)과, 상기 집광덮개(30)의 내주면에 형성되어 상기 수나사산(41)과 치합되는 암나사산(42)을 포함하여 구성된다.
즉, 사용자가 상기 케이스(10)에 대해 상기 집광덮개(30)를 상대 회동시키면 상기 케이스(10)에 형성되는 상기 수나사산(41)을 타고 상기 집광덮개(30)가 전·후방으로 이송되므로, 간편하게 상기 볼록렌즈(31)의 위치 조절에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 자유롭게 조절할 수 있다.
여기서, 상기 조절수단(40)으로 상기 수나사산(41)과 암나사산(42)을 대신하여,
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 집광덮개(30)의 내부에 공간이 확보되도록 형성되는 수용홈(44)과, 상기 수용홈(44)에 내장 결합되는 것으로, 회전력을 제공하는 감속모터(45)와, 상기 감속모터(45)와 연결되어 상기 감속모터(45)로부터 회전력을 제공받아 회전되되, 외주면에는 나사산(46a)이 형성되는 조절축(46)과, 상기 수용홈(44)에 내장 결합되되, 상기 조절축(46)의 양단 상에 각각 위치되어 상기 조절축(46)의 위치를 고정하는 고정베어링(47)과, 상기 조절축(46) 상에 형성되어 상기 조절축(46)을 타고 전·후 방향으로 이송되되, 일측은 상기 케이스(10)와 결합되는 이송체(48)와, 상기 감속모터(45)의 작동을 제어하는 제어박스(49)를 포함하여 구체화할 수 있다.
즉, 도 5b에 도시된 바와 같이 사용자가 상기 제어박스(49)의 조작을 통해 상기 감속모터(45)의 작동을 제어하여 상기 조절축(46)을 회전시키면 상기 조절축(46) 상에 형성되는 상기 이송체(48)가 이송되면서 상기 이송체(48)와 함께 상기 집광덮개(30)가 전·후 방향으로 이송되어 자동으로 상기 볼록렌즈(31)의 위치 조절에 의한 빛의 초점위치를 자유롭게 조절할 수 있다.
여기서, 상기와 같이 구체화된 상기 조절수단(40) 외에도 다양한 방법으로 상기 집광덮개(30)의 위치를 조절할 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등(100)은 다수의 LED 칩(22a)이 집적되어 고휘도 광원을 발산할 수 있는 상기 COB 광원모듈(22)로 인해 최소한의 개수로 상기 발광부(20)를 구성하여 상기 발광부(20)에서 발산되는 광원의 면적을 최소화할 수 있어 효율적인 집광을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 발광부(20) 및 반사경(23)의 개수를 최소화하여 제품의 간단한 구조를 유도함으로 제품의 제작편의성 및 가격경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 조절수단(40)을 통해 볼록렌즈(31)가 형성되는 상기 집광덮개(30)를 간편히 전·후방향으로 이송시킬 수 있어 상기 볼록렌즈(31)에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 용이하게 조절하여 사용자가 원하는 지점에 광원을 조사할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 다른 실시예에 따른 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등(100)은 다음과 같이 사용한다.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이 본 발명의 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등(100)이 작동되어 발광부(20)의 COB 광원모듈(22)이 후방으로 발광하면, 상기 COB 광원모듈(22)의 후방에 위치하는 반사경(23)에 의해 빛이 전방으로 집중되어 반사되고, 그 빛은 집광덮개(30)의 볼록렌즈(31)를 통과하면서 집속되어 특정 목표지점으로 광원을 집중 제공하여 탐조등의 기능을 수행하게 된다.
한편, 도 5b에 도시된 바와 같이 사용자가 원하는 지점에 광원이 조사될 수 있도록 조절수단(40)의 제어박스(49) 조작을 통해 자동으로 상기 집광덮개(30)의 볼록렌즈(31) 위치를 이송시켜 빛의 초점위치를 자유롭게 조절하여 사용할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
10. 케이스 20. 발광부
21. 고정프레임 22. COB 광원모듈
22a. LED 칩 23. 반사경
30. 집광덮개 31. 볼록렌즈
40. 조절수단 41. 수나사산
42. 암나사산 44. 수용홈
45. 감속모터 46. 조절축
46a. 나사산 47. 고정베어링
48. 이송체 49. 제어박스
100. 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등

Claims (4)

  1. 선박용 탐조등에 있어서,
    내부에 공간을 가지며, 전방은 개방되는 케이스(10);
    상기 케이스(10) 내부에 내장되어 전방으로 광원을 집중하여 발산하는 것으로, 상기 케이스(10) 중심을 기준으로 등각 간격으로 형성되는 둘 이상의 발광부(20); 및
    내부에 공간을 가지되, 일단은 개방되어 내부에 상기 케이스(10)가 삽입 위치되며, 타단에는 상기 발광부(20)에서 발산되는 빛을 집속(集束)하여 목표지점으로 보내는 볼록렌즈(31)가 형성되는 집광덮개(30);를 포함하여 구성되되,
    상기 발광부(20)는,
    일단은 상기 케이스(10) 내부에 결합 고정되고, 타단은 상기 케이스(10) 내부 중심으로 연장 형성되는 고정프레임(21)과,
    상기 고정프레임(21)의 타단에 결합 고정되어 상기 케이스(10) 후방으로 빛을 발광하는 것으로, 다수의 LED(Light emitting diode) 칩(22a)이 집적되어 고휘도 광원을 발산하는 COB(Chip on board) 광원모듈(22)과,
    상기 COB 광원모듈(22)의 후방에 위치되어 상기 고정프레임(21)에 결합 고정되는 것으로, 상기 COB 광원모듈(22)에서 발산되는 광원을 모아 전방으로 조사되도록 하는 반사경(23)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 집광덮개(30)를 전·후방으로 이송 안내하여 상기 집광덮개(30)에 설치된 볼록렌즈(31)에 의해 집속되는 빛의 초점위치를 조절하는 조절수단(40);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조절수단(40)은,
    상기 케이스(10)의 외주면에 나선형으로 형성되는 수나사산(41)과,
    상기 집광덮개(30)의 내주면에 형성되어 상기 수나사산(41)과 치합되는 암나사산(42)을 포함하여 구성되어,
    상기 케이스(10)에 대해 상기 집광덮개(30)를 상대 회동시키면 상기 케이스(10)에 형성되는 상기 수나사산(41)을 타고 상기 집광덮개(30)가 전·후방으로 이송되도록 하는 것을 특징으로 하는 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 조절수단(40)은,
    상기 집광덮개(30)의 내부에 공간이 확보되도록 형성되는 수용홈(44)과,
    상기 수용홈(44)에 내장 결합되는 것으로, 회전력을 제공하는 감속모터(45)와,
    상기 감속모터(45)와 연결되어 상기 감속모터(45)로부터 회전력을 제공받아 회전되되, 외주면에는 나사산(46a)이 형성되는 조절축(46)과,
    상기 수용홈(44)에 내장 결합되되, 상기 조절축(46)의 양단 상에 각각 위치되어 상기 조절축(46)의 위치를 고정하는 고정베어링(47)과,
    상기 조절축(46) 상에 형성되어 상기 조절축(46)을 타고 전·후 방향으로 이송되되, 일측은 상기 케이스(10)와 결합되는 이송체(48)와,
    상기 감속모터(45)의 작동을 제어하는 제어박스(49)를 포함하여 구성되어,
    상기 제어박스(49)의 제어를 통한 상기 감속모터(45)의 작동에 의해 상기 조절축(46)이 회전되어 상기 조절축(46) 상에 형성되는 상기 이송체(48)가 이송되면 상기 이송체(48)와 함께 상기 집광덮개(30)가 전·후 방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 LED 탐조등.
KR1020130117257A 2013-10-01 2013-10-01 효율적인 집광구조를 갖는 선박용 led 탐조등 KR101479768B1 (ko)

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KR101958164B1 (ko) 2019-01-17 2019-03-13 황영채 초점 조절이 가능한 고광도 led 탐조등
KR20190088175A (ko) 2018-01-18 2019-07-26 (주)우신에이펙 냉각성 개선 및 배광제어가 가능한 led 탐조등
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