KR101724627B1

KR101724627B1 - Ｌｅｄ집어등장치

Info

Publication number: KR101724627B1
Application number: KR1020160077113A
Authority: KR
Inventors: 이주동
Original assignee: 이주동
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2017-04-07

Abstract

본 발명은 발광다이오드(LED)를 광원으로 하는 LED집어등을 사용함에 있어, LED의 고출력에 의하여 발생된 고열을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 하기 위하여 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시킴에 따라 LED집어등에서 발생되는 열이 빠른 시간 내에 집어등설치대로 전달되도록 구성한 LED집어등장치에 관한 것으로, 인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여, 전원공급시 전방으로 광을 조사하도록 구성되는 LED모듈(120); 내부에 상기 LED모듈(120)이 구비되고, 방열기능을 갖으며, 후측에는 집어등설치대(31)의 외형 형태의 설치대결합홈(111)이 형성되는 집어등케이스(110); 및 상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)를 포함하고, 상기 LED집어등(100)과 상기 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 및/또는 상기 부착구(300)와 상기 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재를 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 LED집어등은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈(200) 및/또는 반사장치(500)를 더 포함함으로써, 어선의 현에 가까운 부근의 해수면에 광을 집중시킬 수 있다.

Description

ＬＥＤ집어등장치{A fishing collecting device having LED lamp}

본 발명은 발광다이오드(LED) 집어등장치에 관한 것으로, 특히 발광다이오드(LED)를 광원으로 하는 LED집어등을 사용함에 있어, LED의 고출력에 의하여 발생된 고열을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 하기 위하여 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시킴에 따라 LED집어등에서 발생되는 열이 빠른 시간 내에 집어등설치대로 전달되도록 구성한 LED집어등장치에 관한 것이다.

오늘날 전기/전자 기술의 발전으로 다양한 전기적으로 안정적인 발광 소자들이 개발되었으며, 대표적인 발광 소자로는 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)가 있다.

발광다이오드(LED)는 고체 발광 표시 소자 중의 하나로, 빛의 3원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광(光)을 발생하는 단색LED뿐만 아니라 다양한 분야에 응용될 수 있는 백색 광 LED가 개발되었다.

이러한 LED의 응용 분야로는 빛으로 고기를 모으는 집어등이 있다.

그러나 이러한 LED를 광원으로 하는 집어등의 경우, 고출력을 내기 위해서는 그만큼의 고열이 발생한다는 문제점이 있어 사용 중에 식혀주기 위하여, 무거운 방열판을 부착하여야 한다는 문제점이 발생되었다.

특허문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제2010-0091353호(2010. 08. 19.자 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시켜, LED집어등에서 발생되는 열이 빠른 시간 내에 집어등설치대로 전달되도록 구성한 LED집어등장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 LED집어등에, 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈를 더 포함하여, 어선의 현에 가까운 부근의 해수면에 광을 집중시킬 수 있는 LED집어등장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 렌즈의 내주면에서 아래 방향(LED 형성 방향)으로 돌출된 돌기를 구성하여, LED 중심광에 대한 광확산 효율을 증대시킬 수 있는 LED집어등장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 LED집어등장치는, 인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여, 전원공급시 전방으로 광을 조사하도록 구성되는 LED모듈(120); 내부에 상기 LED모듈(120)이 구비되고, 방열기능을 갖으며, 후측에는 집어등설치대(31)의 외형 형태의 설치대결합홈(111)이 형성되는 집어등케이스(110); 및 상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)를 포함하고, 상기 LED집어등(100)과 상기 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 및/또는 상기 부착구(300)와 상기 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재를 구성하는 것을 특징으로 한다.

열전도부재에는 일례로서, 열전도용 실리콘(111b) 또는 써멀 구리스 등이 있다.

상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에는, 복수의 요홈이 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집어등설치대(31)에 체결되는 상기 부착구(300)에는, 복수의 요홈이 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 설치대결합홈(111)에는 패킹(60)을 삽입하기 위한 패킹삽입홈(65)이 구성되고, 상기 열전도부재는 상기 LED집어등(100)과 상기 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 부분뿐만 아니라 이 설치대결합홈(111)에 형성된 상기 패킹삽입홈(65)에도 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 LED모듈(120)은, 동박의 회로 배선층(41)과, 상기 회로 배선층(41) 위에 형성된 LED(121)와, 상기 회로 배선층(41) 하부에 형성된 금속 플레이트(알루미늄 메탈)(43)과, 상기 회로 배선층(41)과 상기 금속 플레이트(알루미늄 메탈)(43) 사이에 구성되어, 상기 회로 배선층(41)과 상기 금속 플레이트(알루미늄 메탈)(43)간 전기적으로 절연시키는 절연층(42)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 LED모듈(120)과 상기 집어등케이스(110) 사이에 부도체(44)를 더 구성하고, 상기 부도체(44)는 열 전달이 가능한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 LED모듈(120)(구체적으로, 상기 LED모듈의 PCB 기판) 및 부도체(44)를 관통하여 상기 집어등케이스(110)에 체결되는 볼트(91)를 더 구성하고, 상기 볼트(91)의 외주면에는, 절연 재질로 코팅된, 링 형태의 절연링(92)을 구성하며, 상기 절연링(92)에 의해, 상기 LED모듈(120)과 상기 집어등케이스(110)간 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 한다.

상기 LED집어등장치에는 교류(AC)전원을 직류(DC)전원으로 변환시키는 AC-DC컨버터(150)가 더 구성되고, 상기 AC-DC컨버터(150)에서 발생되는 열은 상기 집어등설치대(31) 내에 흐르는 냉매에 의해 냉각되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 LED모듈(120) 상부에 위치하며, 실린더형 구조이며, 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈(200)를 포함하고, 상기 렌즈(200)는 열 방향으로 길게 형성된 단위 실린더형 렌즈가, 횡방향으로 1개 또는 2개 이상 배치된 구조를 가지며, 각각의 상기 단위 실린더형 렌즈 내에는 상기 열 방향으로 다수의 LED가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 각각의 상기 단위 실린더형 렌즈 내에는 상기 열 방향뿐만 아니라 횡 방향으로도 1개 이상의 LED가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 내부가 중공인 상기 집어등설치대(31) 내에 냉매가 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 LED집어등장치 내부의 온도를 감지하는 온도센서(71)를 더 구성하고, 감지 결과, 상기 LED집어등장치 내부의 온도가 설정 온도 이상이면 해당 LED집어등장치를 오프(OFF)하거나 냉매 순환 펌프를 제어하여 집어등설치대(31) 내를 순환하는 냉매의 순환속도를 조절하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 LED집어등(100)의 후방에 볼트결합공(141)을 구성하고, 상기 집어등설치대(31)를 상기 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 밀착 결합시킨 상태에서, 상기 LED집어등(100)의 후방에서 결합되는 상기 부착구(300)를 구성하며, 상기 부착구(300)에 구성된 체결볼트(140)가 볼트결합공(141)에 체결되는 것을 특징으로 한다.,

상기 렌즈(200)는 LED(121)로부터 조사된 광을 제1차 굴절시키는 내주면(211)과, 상기 내주면(211)에서 굴절된 광을 제2차 굴절시키는 렌즈(200) 표면인 외주면(212)을 형성하고, 상기 내주면(211)은 소정의 곡률로 형성된 오목 구조이며, 상기 외주면(212)은 소정의 곡률로 형성된 볼록 구조인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 <식 1> α≠β, α>β 또는 α<β, 40°≤γ≤100°을 만족하고, γ는 상기 렌즈(200)를 통해 조사(방출)되는 광 빔 조사(방출) 각도(렌즈를 통과한 광 빔의 조사각도)이고, α는 인쇄회로기판(122)의 표면에 구비된 LED(121)의 중심을 기준으로 했을 때, 상기 LED(121)의 일측에 있어서의 인쇄회로기판(122)의 표면(21a)에서 상기 광 조사가 이루어지는 부분(21b)까지의 각도이며, β는 상기 LED(121)의 타측에 있어서의 인쇄회로기판(122)의 표면(22a)에서 상기 광 조사가 이루어지는 부분(22b)까지의 각도인 것을 특징으로 한다.

상기 내주면(211)에는 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 렌즈(200)의 내주면(211) 및/또는 외주면(212)은 1개 또는 2개 이상의 곡률로 이루어질 수 있다.

일례로서, 상기 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 가지는 제2면으로 이루어지거나 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 갖는 제2면과, 상기 제2곡률과는 다른 제3곡률을 갖는 제3면으로 이루어진다.

또한, 본 발명은 일례로서, 상기 제1면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T1, 상기 제2면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T2, 상기 제3면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T3이라 했을 때, 상기 렌즈(200)의 두께는 T1>T3>T2의 관계를 가지거나, T1>T2>T3의 관계를 가지거나, T1>T2=T3의 관계를 가진다.

상기 LED모듈(120)에서 조사되는 광축(optical axis; Lc)이 수직축에 비해 소정 각도만큼 기울어지도록 구성될 수 있다.

상기 LED모듈(120)은, 띠 모양의 상기 인쇄회로기판(122)에, 일정 간격 열 방향으로 다수의 LED(121)가 배치되고, 상기 띠 모양의 인쇄회로기판(122)이, 횡방향으로 복수개 배열되는 것을 특징으로 한다.

오목 구조의 상기 렌즈(200)의 내주면(211)에 입사되는 광은 1개 또는 2개 이상의 LED(121)로부터 조사되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈(200)가 포함된 LED집어등장치를 어선(10)에 설치할 경우, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분이 어선의 현에 인접하도록 구성되고, 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분이, 상대적으로 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분보다 어선의 현으로부터 멀리 떨어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈(200)가 포함된 LED집어등장치를 어선(10)에 설치할 경우, 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분이 어선의 현에 인접하도록 구성되고, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분이, 상대적으로 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분보다 어선의 현으로부터 멀리 떨어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 LED집어등장치를 어선(10)에 설치할 경우, LED집어등장치는 해수면의 수직 방향에 대하여, 해수면을 향해 15 ~ 50도 기울어 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 내주면(211)의 오목한 부분의 정중앙과 상기 외주면(212)의 볼록한 부분의 정중앙이 일직선상에 위치하지 않고 서로 어긋나게 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 각각의 단위 실린더형 렌즈(200)에 대하여 상기 LED(121)가 상기 열 방향과 상기 횡방향으로 각각 복수개 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈(200)의 내주면에 아래 방향으로 돌출된 돌기(400)가 형성되고, 상기 돌기(400)는 상기 렌즈(200)와 동일 재질이고, 상기 렌즈(200)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기(400)의 중심부(401)는 LED(121)의 중심부(402)의 직상부에 위치하여, 상기 LED(121)의 중심부(402)의 발산광이, 상기 돌기(400)의 어느 한 지점을 경유하여 반사 및 굴절이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈(200)의 내주면에 아래 방향으로 돌출된 돌기(400)가 형성되고, 상기 돌기(400)는 상기 렌즈(200)와 동일 재질이고, 상기 렌즈(200)와 일체로 형성되며, 상기 돌기(400)는 상기 렌즈(200)의 제1면 내지 제3면 중 어느 한 면 이상에 형성되고, 상기 돌기(400)의 중심부(401)는 LED(121)의 중심부(402)의 직상부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈(200)의 내주면에 아래 방향으로 돌출된 돌기(400)가 형성되고, 상기 돌기(400)는 상기 렌즈(200)와 동일 재질이고, 상기 렌즈(200)와 일체로 형성되며, 상기 돌기(400)는 상기 열 방향으로 길게 형성되고, 상기 돌기(400)는 상기 횡방향으로 상기 LED(121)의 개수만큼 형성되며, 상기 돌기(400)는 대응되는 상기 LED(121)의 직상방에 각각 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈(200)의 횡방향(y축 방향) 단면은 좌우 비대칭이고, 상기 렌즈(200)의 길이방향(열방향, x축 방향) 단면은 좌우 대칭이고, 상기 렌즈(200)의 내주면 및 외주면은 비구면 또는 구면인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 LED(121)는 청색 또는 청록색 LED인 것을 특징으로 한다.

상기 돌기(400)에는 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 돌기(400)에 있는 미세 돌기 패턴과 상기 돌기(400) 이외 부분의 미세 돌기 패턴이 다른 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 LED집어등(100)은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 반사장치(500)를 더 포함하고, 상기 반사장치(500)는 상기 LED 모듈(120) 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 LED모듈(120)은 인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 행과 열 방향으로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하고, 상기 반사장치(500)에는 광의 진행방향에 따라 점차 커지는 광가이드홈(510)이 구성되며, 상기 광가이드홈(510)의 양측 반사측벽들은 서로 다른 경사각(비대칭 경사각)을 갖도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 반사장치(500)는 상부가 개방되고, 길이방향(열 방향)으로 길게 형성되며, 상기 반사장치(500)의 광가이드홈(510)은 상기 길이방향(열 방향)으로 길게 형성되고, 상기 광가이드홈(510)의 저면에는 상기 길이방향(열 방향)으로 다수의 엘이디(LED, 121)가 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 광가이드홈(510)의 양측 반사측벽들 중 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)은 20 ~ 70°이고, 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)은 30 ~ 90°인 것을 특징으로 한다.

상기 제2 반사측벽(522)은 제1 반사측벽(521)에 비해 어선(10)의 현(중심)에 인접하도록 구성되고, 상기 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)이 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)에 비해 큰 것을 특징으로 한다.

상기 제1 반사측벽(521)은 제2 반사측벽(522)에 비해 어선(10)의 현(중심)에 인접하도록 구성되고, 상기 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)이 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)에 비해 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 LED모듈(120)의 광축(optical axis; Lc)이 수직축에 비해 θ만큼 기울어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 띠 모양의 상기 인쇄회로기판(122)에, 일정 간격 상기 길이방향(열 방향)으로 다수의 LED(121)가 배치되고,

상기 띠 모양의 인쇄회로기판(122)이, 횡방향(y축 방향)으로 복수개 배열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 광가이드홈(510)의 저면에, 상기 LED(121)를 안착하기 위한 수단(안착홀)이 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시킴에 따라 LED집어등에서 발생된 고열을 빠른 시간 내에 효율적으로 집어등설치대를 통해 발산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 LED집어등은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈 및/또는 반사장치를 더 포함함으로써, 어선의 현에 가까운 부근의 해수면에 광을 집중시킬 수 있다.

또한, 이러한 렌즈를 통해 배광제어를 할 수 있도록 구성함으로써 별도의 램프 등의 설치가 불필요하는 등의 비용 절감 효과가 있다.

또한, 본 발명은 렌즈의 내주면에서 아래 방향(LED 형성 방향)으로 돌출된 돌기를 구성함으로써, LED 중심광에 대한 광확산 효율을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 어선의 사시도,
도 2는 도 1의 LED집어등의 주요 부분을 발췌한 사시도,
도 3a 및 도 3b는 종래 및 본 발명의 어선의 간략 종단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등을 설치한 것을 전방에서 바라본 분리사시도,
도 6은 도 4 및 도 5의 결합사시도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등을 설치한 것을 후방에서 바라본 분리사시도 및 결합사시도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈의 사시도,
도 9는 도 8의 A-A'단면도,
도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 렌즈의 단면도,
도 11은 도 9의 단위 실린더형 렌즈에 돌기를 더 포함한 단면도,
도 12a는 도 11의 단위 실린더형 렌즈를 나타내는 사시도,
도 12b는 도 11의 단위 실린더형 렌즈를 나타내는 절단 사시도,
도 13은 도 10의 단위 실린더형 렌즈에 돌기를 더 포함한 단면도,
도 14는 도 11 및 도 12의 단위 실린더형 렌즈를 채택한 LED집어등의 단면도,
도 15는 도 11의 렌즈 구조를 가진 LED집어등을 어선에 설치한 상태의 단면도,
도 16은 도 9의 내주면에, 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 나타낸 단면도,
도 17은 도 10의 내주면에, 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 나타낸 단면도,
도 18은 도 11의 내주면에, 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 나타낸 단면도,
도 19는 도 13의 내주면에, 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 나타낸 단면도,
도 20은 도 11의 돌기에, 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 나타낸 단면도,
도 21은 도 13의 돌기에, 미세 돌기 패턴이 형성된 것을 나타낸 단면도,
도 22a는 본 발명에 따른 LED집어등장치로부터 방출된 비대칭 형태의 광 빔 조사 형태를 나타낸 단면도,
도 22b는 본 발명에 따른 LED집어등장치로부터 방출된 광 빔의 형태를 나타내는 사진,
도 22c는 본 발명에 따른 LED집어등장치의 효과를 검증하기 위해 광학 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션 배광분포도,
도 23은 도 6을 다른 각도에서 바라본 사시도,
도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 모듈 및 집어등 케이스의 상세 단면도,
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 모듈 및 집어등 케이스의 상세 단면도,
도 26은 온도센서의 측정 결과에 따른 해당 LED집어등장치 또는 냉매 순환펌프의 제어를 나타낸 블록도,
도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 반사장치의 사시도,
도 28은 도 27의 B-B'단면도,
도 29는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 반사장치의 단면도,
도 30은 도 28의 반사장치를 적용한 LED집어등의 단면도,
도 31은 도 28의 반사장치를 적용한 LED집어등을 어선에 설치한 상태의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 어선(10)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 LED집어등(100)의 주요 부분을 발췌한 사시도이다.

본 실시예에서는 집어등설치대(31)가 2열로 구성된 것에 해당한다.

즉, 도면에 나타난 바와 같이, 어선(10) 위에는 1개 이상의 수직지지대(11)가 구성되고, 이 수직지지대(11)와 수직되게 어선(10)의 양측(양 현측)으로 2열의 집어등설치대(31)가 구성된다.

본 명세서에서는 어선(10)의 일측열(제1열)에 구성되는 집어등설치대(31)를 '제1집어등설치대'라 명명하고, 타측열(제2열)에 구성되는 집어등설치대(31)를 '제2집어등설치대'라 명명하기로 한다.

본 발명은 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)가 평행한 방향으로, 어선(10)의 양측(양 현측)에 설치된다.

제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31) 사이에는 간격유지부재(51)가 구성되는데, 이 간격유지부재(51)에 의하여 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)가 일정간격, 즉 평행을 유지하게 된다.

또한, 조인트부(50)는 제1,2집어등설치대(31), 수직지지대(11) 및 간격유지부재(51)를 한 지점에서 연결시킨다.

제1,2집어등설치대(31)의 외주면(212)에는 다수의 LED집어등(100)이 고정설치된다.

또한, 본 발명에서는 각 열에 위치한 LED집어등(100)에서 조사된 광이 어선(10) 외측을 향하도록 LED집어등(100)이 배치된다.

본 발명의 일실시예에서는 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)가 평행하게 구성하였지만 이에 한정하지는 않는다. 즉, 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)는 어선(10)의 구조 및 사용 형태에 따라 평행구조가 아니어도 무방하다.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 어선(10) 위에 설치되는 집어등설치대(31)가 도 2처럼 2열로 구성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 1열로 구성될 수도 있다.

또한, 본 발명은 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31) 사이에 연결파이프(32)를 설치할 수도 있다.

다시 말하면, 제1집어등설치대(31)의 일단과 제2집어등설치대(31)의 일단 사이에 하나의 연결파이프(32)를 구성하고, 제1집어등설치대(31)의 타단과 제2집어등설치대(31)의 타단 사이에 다른 하나의 연결파이프(32)를 구성하여, 전체적으로 폐루프가 형성되도록 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명은 하나의 수직지지대(11)를 통해 냉각수(또는 냉매)가 유입되고, 또 다른 수직지지대(11)를 통해 냉각수가 배출되며, 이때 펌프를 이용할 수 있다.

또한, 제1,2집어등설치대(31)와 연결파이프(32) 사이에는 이음부재(33)를 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 제1,2집어등설치대(31) 및 연결파이프(32) 내를 중공으로 형성하고, 상기 중공 내로 냉매가 순환되도록 구성할 수도 있다. 이는 제1,2집어등설치대(31)에 설치된 LED집어등(100)의 빠른 냉각을 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 냉매를 제1,2집어등설치대(31)로 공급하기 위한 공급파이프(미도시)와, 데워진 냉매를 외부로 배출시키는 배출파이프(미도시)를 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명은 연결파이프(32)의 외주면(212)에 LED집어등(100)을 설치할 수도 있다.

이에 따라, 본 발명은 어선(10)의 양 현측뿐만 아니라 전후방에서의 어획작업도 가능하다.

도 3a 및 도 3b는 종래 및 본 발명의 어선(10)의 간략 종단면도이다.

어선(10)에 수직지지대(11)를 설치하고, 그 수직지지대(11) 위에 다수열의 수평지지대(12)를 설치하며, 그 수평지지대(12)의 양단에는 LED모듈(13)이 포함된 LED집어등(100)을 설치한다.

그러나, 종래에는 도 3a에 나타난 바와 같이, 어선(10)의 현으로부터 멀리 떨어진 위치(A지점)의 해수면(18)에 집중으로 광이 조사되었다. 이에 따라 오징어 낚시처럼 어선(10)의 현에서 가까운 위치의 해수면(18)에 집광되어야 하는데, 그렇지 못하는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명의 LED집어등(100)에는 비대칭 광 빔이 조사되도록 구성되는 렌즈(200) 및/또는 반사장치(500)를 구비하여, 어선(10)의 현에 가까운 부분(B지점)의 해수면(18)에 집광이 이루어지도록 구성한다.(도 3b 참조)

또한, 본 발명의 LED집어등(100)을 어선(10)에 설치할 경우, LED집어등(100)은 해수면의 수직 방향(즉, 수직 지지대 형성 방향)에 대하여, 해수면을 향해 소정의 각도(∠δ), 일례로서, 15 ~ 50도 기울어지도록 구성하는 것이 좋다.(도 3b 참조) 여기서, LED집어등(100)은 해수면의 수직 방향(즉, 수직 지지대 형성 방향)에 대하여 15도 미만으로 기울어지면 LED집어등으로부터 조사된 광이 어선으로부터 너무 먼 곳을 향하기 때문에, 집어 효과가 떨어지고 에너지 손실이 너무 크게 발생된다. 또한, LED집어등(100)은 해수면의 수직 방향(즉, 수직 지지대 형성 방향)에 대하여 50도 초과하여 기울어지면 어선의 롤링시 LED집어등으로부터 조사된 광이 어선의 내측, 특히 작업자의 작업 공간까지 비추게 됨에 따라 광 효율이 떨어질 뿐만 아니라 작업자의 눈을 부시게 하여 작업 효율이 저하되는 문제점이 발생된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등(100)을 설치한 것을 전방에서 바라본 분리사시도이고, 도 6은 도 4 및 도 5의 결합사시도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등(100)을 설치한 것을 후방에서 바라본 분리사시도 및 결합사시도이다.

먼저, 집어등설치대(31)에 대해 설명하면, 일정한 길이를 가지면서 내부에 중공부가 형성된 파이프로서, 일례로서, 앞에서 설명된 어선(10)의 양측(양 현측)에 설치된 구조를 가진다.

상기 집어등설치대(31)의 양단은 밀폐되도록 구성될 수도 있지만, 내부의 냉매가 순환될 수 있도록 연결될 수도 있다.

또한, 집어등설치대(31)의 재질은 알루미늄, 구리, 철 등을 사용할 수 있는데, 수명, 내구성 및 인장강도 등을 고려하여 스테인레스 재질로 하는 것이 바람직하다.

상기 냉매로는 냉각수(예: 담수, 해수 등), 냉각유 또는 부동액 등과 액체를 사용할 수도 있고, 기체 상태의 냉각가스 등을 사용할 수도 있다.

상기 집어등설치대(31)의 일측 외주면(212)에는 LED집어등(100)이 형성되고, 집어등설치대(31)의 타측 외주면(212)에는 LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)가 형성된다.

LED집어등(100)은 일례로서, 집어등케이스(110), LED모듈안착부(130) 및 LED모듈(120)을 포함하여 구성된다.

집어등케이스(110)는 일례로서, 전체적으로 길이방향으로 긴 육면체 형상이고, 전방이 개방되며, 내부가 비어 있는 형태를 가진다. 이 비어 있는 부분에는 LED집어등(100)의 각종부품(LED모듈(120) 등)이 설치된다.

또한, 집어등케이스(110)는 열전달이 우수한 금속성 재질(예: 알루미늄 등)로 이루어져, 방열 기능을 가진다.

또한, 집어등케이스(110)의 내측에는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환시키는 AC-DC컨버터(150)를 구성할 수도 있다.

또한, 집어등케이스(110)의 후측에는 집어등설치대(31)가 LED집어등(100)과 밀착결합될 수 있도록 설치대결합홈(이하, '파이프결합홈'이라고도 함, 111)이 구성된다.

설치대결합홈(111)은 집어등케이스(110)의 후측의 정중앙에 형성될 수도 있지만, 도면에서와 같이 집어등케이스(110)의 후측의 정중앙에서 약간 벗어난 위치에 형성될 수도 있다.

설치대결합홈(111)의 형태는 집어등설치대(31)의 외형 형태(예: 원형, 반원형 등)로 구성되는 것이 바람직하다.

LED모듈안착부(130)는 집어등케이스(110)의 내측에서 전방으로 돌출될 수도 있으며, 이 돌출된 부분에는 LED모듈(120)이 안착된다.

LED모듈안착부(130)는 집어등케이스(110) 길이방향, 즉 파이프 길이방향으로 길게 형성되고, 그 상부는 평평하게 구성된다.

또한, LED모듈안착부(130)는 설치대결합홈(111)과 가장 근접한 위치에 설치되는 것이 좋다. 이에, 본 발명은 LED모듈안착부(130)에 안착된 LED모듈(120)에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

LED모듈(120)은 LED모듈안착부(130)에 안착되는 것으로, 다수의 LED(121)가 일정간격으로 배치되어 전원공급시 전방으로 빛을 방출한다.

본 발명은 집어등설치대(31)를 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 결합시킨 상태에서, 집어등설치대(31)가 설치대결합홈(111)에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지수단을 구성한다.

상기 이탈방지수단은 일례로서, LED집어등(100)의 후방에 볼트결합공(141)을 구성하고, 집어등설치대(31)를 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 결합시킨 상태에서, LED집어등(100)의 후방에서 결합되는 부착구(300)를 구성하며, 상기 부착구에 구성된 체결볼트(140)는 볼트결합공(141)에 체결된다. 이러한 이탈방지수단을 구비함으로써, 본 발명은 냉각 효율도 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 볼트결합공(141)이 설치대결합홈(111)을 기준으로 상,하측에 각각 2개씩 구비된다.

부착구(300)는 중앙부분이 벤딩(Bending)되고, 양 가장자리에는 체결볼트(140)가 체결되는 홀이 구성된다.

이로써, 본 발명은 체결볼트(140)가 부착구(300)의 홀에 끼워진 상태에서, 후방에서 집어등설치대(31)를 지지하여, LED집어등(100)의 볼트결합공(141)에 결합된다. 그러면 집어등설치대(31)를 기준으로 집어등설치대(31)의 일측 외주면(212)에는 LED집어등(100)이 밀착형성되고, 집어등설치대(31)의 타측 외주면(212)에는 부착구(300)가 밀착형성된다.

본 발명은 LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 부분 및/또는 부착구(300)와 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재(예: 써멀 구리스 등)을 구성하는 것이 바람직하다

또한, 본 발명은 LED모듈안착부(130)의 상부에 LED모듈(120)이 배치된 상태에서, LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 냉매가 채워진(또는 순환된) 집어등설치대(31)를 결합하고, 부착구(300)를 이용하여 LED집어등(100)이 집어등설치대(31)에 고정되도록 하였다. 추가로, 본 발명은 집어등케이스(110)의 내측에 AC-DC컨버터(150)를 구성하였다.

이러한 상태에서 LED집어등(100)을 가동(ON)하면 LED집어등(100)의 LED모듈(120) 및 AC-DC컨버터(150)에서 열이 발생하게 된다. 이 열은 LED모듈안착부(130)를 통하여 집어등설치대(31)에 전달되어, 집어등설치대(31) 내의 냉매에 의하여 냉각된다

대부분의 열은 냉매에서 식혀지고, 집어등설치대(31)를 통해 일부 방열되기도 한다.

또한, 본 발명은 LED집어등(100) 내에 냉매(물 등)를 순환시켜 냉각이 이루어지도록 할 수도 있다.

상기 이탈방지수단의 다른 일례로서, LED집어등(100)의 내측에서 후방으로 관통된 체결볼트와, 집어등설치대(31)를 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 결합시킨 상태에서, LED집어등(100)의 후방에서 결합되는 부착구와, 상기 체결볼트에 결합되는 너트를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에서는 고효율의 배광을 제공할 수 있는 렌즈(200)를 더 구비한다.

이 렌즈(200)는 비대칭 배광특성(비대칭 조사방향)을 갖도록 구성되어, LED모듈(120)의 LED(121)에서 출사된 광이 어선(10)의 현 부근의 해수면(18)에 집중되도록 구성된다.(도 3b 참조)

LED모듈(120)은 인쇄회로기판(PCB)(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 M행과 N열(여기서, M,N은 자연수) 방향으로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, LED모듈(120)은 일례로서, 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된, 띠 모양(단위)의 인쇄회로기판(122)에, 일정 간격 상기 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 다수(1×N개)의 LED(121)가 배치되고, 이러한 띠 모양(단위)의 인쇄회로기판(122)이, 횡방향(y축 방향)으로 복수개(M개) 배열되는 구조를 가진다. 이러한 LED모듈(120)은 사각형태의 인쇄회로기판(122)에, 매트릭스 형태로 복수의 LED(121)가 M행과 N열(M×N(여기서, M,N은 자연수))로 배치된 구조라 할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 도 4,5 등에 나타난 바와 같이, M은 4이고, N은 10이다.

이러한 LED모듈(120) 구조는 그 상부에 위치한 렌즈(200)의 광 굴절이 효율적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 고리형태의 패킹(60)을 삽입하기 위한 패킹삽입홈(65)을 더 구성할 수 있다.

상기 패킹삽입홈(65)에 패킹(60)을 삽입한 후, 패킹(60)의 내측에 해당하는 설치대결합홈(111)에 열전도용 실리콘(도 14의 도면부호 111b)을 도포하거나 방열테이프를 부착한다. 이는 열 전달 성능을 향상시키기 위한 것이다.

패킹(60)은 열전도용 실리콘(111b)이 외측으로 누설되는 것을 방지할 뿐만 아니라 집어등설치대(31)와 LED집어등(100)간 긴밀유지 역할을 수행한다.

그 결합과정을 살펴보면, 설치대결합홈(111) 내에 형성된 패킹삽입홈(65)에 패킹(60)을 삽입하고, 이 패킹(60)의 내측에 해당하는 설치대결합홈(111)에 열전도용 실리콘(111b)을 도포한 후, 집어등설치대(31)를 설치대결합홈(111)에 결합시킨다. 이후, 상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, 부착구(300)를 이용하여, LED집어등(100)을 후방에서 지지한다. 이때, 부착구(300)에 형성된 체결볼트(140)를 볼트결합공(141)에 결합시키면 된다. 그러면 도 6 및 도 7b와 같은 형태가 된다.

이로써 본 발명은 집어등설치대(31)가 설치대결합홈(111)에 밀착형성되고 패킹(60)과 열전도부재인 열전도용 실리콘(111b)에 의하여 LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 실리콘(111b) 도포부분은 진공상태가 됨에 따라 LED집어등(100)에서 발생된 열은 집어등설치대(31) 내에 있는 냉매에 의하여 빨리 냉각된다.

본 발명의 일실시예서는 패킹(60)을 단일패킹으로 구성하였지만, 2중 또는 3중 등 다중으로 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 열전도 부재로서 열전도용 실리콘(111b)을 이용하였지만, 이에 한정하지 않고 써멀 구리스 등을 이용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈(200)의 사시도이고, 도 9는 도 8의 A-A'단면도로, 도 8 중 1개의 단위 실린더형 렌즈(Cylindercal Lens)를 나타낸다. 즉, 도 8에는 일례로서, 도 9와 같은 구조의 단위 실린더형 렌즈가 횡방향(y축 방향)으로 4개 배치되고 있다.

도 8,9에 나타난 바와 같이, 본 발명의 렌즈(200)는 비대칭 광 빔이 조사(출사)되도록 구성된다.

구체적으로, 렌즈(200)는 LED(121)로부터 조사된 광을 제1차 굴절시키는 내주면(211)과, 상기 내주면(211)에서 굴절된 광을 재차(제2차) 굴절시키는 외주면(212)을 가진다. 또한, 렌즈(200)는 LED모듈(120) 상부에 위치하며, 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된, 실린더형 구조를 가진다. 여기서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 렌즈(200)의 표면에 해당한다.

또한, 렌즈(200)의 내주면(211)은 소정의 곡률로 형성된 오목 구조이며, 렌즈(200)의 외주면(212)은 소정의 곡률로 형성된 볼록 구조이다. 여기서, 렌즈(200)의 내주면(211)은 LED(121)에서 조사된 광의 입사면이고, 렌즈(200)의 외주면(212)은 해당 렌즈(200)를 통과한 광의 출사면이다. 상기 내주면(211)의 중앙은 가장 오목한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 외주면(212)의 중앙은 가장 볼록한 형태로 구성될 수 있다. 또한 내주면(211) 및/또는 외주면(212)의 형태는 타원 또는 원형의 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 9에서, 내주면(211)의 오목한 부분의 정중앙과 외주면(212)의 볼록한 부분의 정중앙이 일직선상에 위치하지 않고 서로 어긋나게 구성된다.

이에 따라, LED(121)에서 조사된 광은 렌즈(200)와 LED(121) 사이의 제1매질(예: 공기 또는 진공)을 통해 직진하다가 렌즈(200)의 내주면(211)에서 제1차 굴절하고, 제2매질(렌즈, 200)을 경유하여 렌즈(200)의 외주면(212)에서 제2차 굴절하여 공기 중으로 조사된다.

상기 제2매질인 렌즈(200)의 재질로는 일례로서, 유리나 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate), 폴리카보네이트(Poly Carbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate; PMMA), 싸이클로올레핀코폴리머(Cyclo Olenfin Copolymer; COC) 또는 다른 플라스틱 등이 있다.

인쇄회로기판(122)에 설치된 LED(121)은 렌즈(200)의 내주면(211) 중앙으로부터 직하부(直下部)에 위치하도록 구성하여도 무방하고, 렌즈(200)의 내주면(211) 중앙으로부터 일측 또는 타측으로 이격된 위치의 직하부에 구성하여도 무방하다. 도 9에서는 LED(121)가 렌즈(200)의 내주면(211) 중앙의 직하부에 위치하도록 구성하였다. 즉, 도 9에서는 내주면(211)의 오목의 중앙부와 상기 LED(121)(또는 LED의 수직축)이 일직선상에 위치한다.

상기 렌즈(200)의 내주면(211) 및/또는 외주면(212)은 1개 또는 P(여기서, P는 2 이상의 자연수)개의 곡률로 이루어질 수 있다.

제1 실시예로서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 1개의 곡률 반경을 갖도록 구성할 수 있다. 마찬가지로 렌즈(200)의 내주면(211)도 상기 렌즈(200)의 외주면(212)처럼 1개의 곡률을 갖도록 구성할 수도 있다.

또한, 제2 실시예로서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 가지는 제2면으로 이루어질 수 있다. 마찬가지로 렌즈(200)의 내주면(211)도 상기 렌즈(200)의 외주면(212)처럼 서로 다른 곡률을 갖는 제1,2면으로 이루어질 수도 있다.

또한, 제3 실시예로서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면(a)과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 갖는 제2면(b)과, 상기 제2곡률과는 다른 제3곡률을 갖는 제3면(c)으로 이루어질 수 있다(도 9 참조). 마찬가지로 렌즈(200)의 내주면(211)도 렌즈(200)의 외주면(212)처럼 서로 다른 곡률을 갖는 제1,2,3면으로 이루어질 수도 있다.

본 발명의 렌즈(200)는 두께가 일측에서 타측으로 일률적으로 일정하지 않다. 이는 렌즈(200)의 외주면(212)에서 굴절된 광이 비대칭 조사(출사) 방향을 갖도록 하기 위한 것이다. 일례로서, 도 9의 제1면(a)이 위치한 렌즈(200)의 두께(T1)와, 상기 제2면(b)이 위치한 렌즈(200)의 두께(T2)와, 상기 제3면(c)이 위치한 렌즈(200)의 두께(T3)가 서로 다르다. 여기서, 렌즈(200)의 두께(T1,T2,T3)는 렌즈(200)의 외주면(212)과 내주면(211) 사이의 거리라 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는, 도 9처럼 렌즈(200)의 일측(도면에서는 좌측에 해당)에서 렌즈(200)의 중앙측(볼록 부분)으로 갈수록 렌즈(200)의 두께가 점차 얇아지고(즉, T1>T2), 렌즈(200)의 중앙측(볼록 부분)에서 렌즈(200)의 타측(도면에서는 우측에 해당)으로 갈수록 렌즈(200)의 두께가 점차 두꺼워지도록 구성(즉, T3>T2)할 수 있으며, 여기서 T1은 T3보다 크게 설계하거나 작게 설계할 수 있다. 따라서, T1>T3>T2 또는 T3>T1>T2의 관계를 갖도록 상기 렌즈의 두께를 설계할 수 있다. 이에 한정하지 않고, T1>T2>T3 또는 T2>T1>T3 또는 T2>T3>T1 또는 T3>T2>T1의 관계를 갖도록 상기 렌즈의 두께를 설계할 수 있다. 또한, T1>T2=T3 또는 T2>T1=T3 또는 T3>T1=T2의 관계를 갖도록 상기 렌즈의 두께를 설계할 수 있다. 여기서, T1은 렌즈 일측의 두께, 일례로서 렌즈 외주면의 제1면(a)의 두께를 나타내고, T2는 렌즈 중앙부분의 두께, 일례로서 렌즈 외주면의 제2면(b)의 두께를 나타내고, T3은 렌즈 타측의 두께, 일례로서 렌즈 외주면의 제3면(c)의 두께를 나타낸다.

이는 상기 제3실시예(P가 3인 경우)에 해당하며, 상기 제2실시예(P가 2인 경우)처럼 렌즈(200)의 외주면(212) 및 내주면(211)이 2개의 곡률을 갖는 면(즉, 제1,2면)으로 구성된 경우에도 렌즈(200)의 제1면 및 제2면의 두께가 다르게 설계할 수 있다. 마찬가지로, 상기 P가 4이상의 곡률을 갖는 면으로 구성된 경우에도 렌즈(200)의 각 면마다 두께를 다르게 설계할 수 있다.

상기 "렌즈(200)의 외주면(212)에서 굴절된 광이 비대칭 조사(출사) 방향을 갖는다"에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 일례로서, LED(121)를 기준으로 LED(121)의 수직축에 대하여 LED(121)로부터 좌측 30도 방향과 우측 30도 방향으로 광이 각각 출사되었다고 가정했을 때, 상기 출사된 광은 각각 렌즈(200)의 외주면(212)에서 굴절되어 공기중으로 조사(출사)되는데, 이 때 그 굴절(또는 조사(출사))된 각이 서로 다르다. 이는 렌즈(200)의 두께와 곡률 그리고 LED(121)의 위치 차이에 따른 것이다.

본 발명의 렌즈(200)는 렌즈(200)의 외주면(212)의 볼록 면이, 어선(10)에서 바다 쪽을 향하도록 설치된다.

또한, 렌즈(200)의 내주면(211)의 하측에는 상기 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 다수의 엘이디(LED, 121)가 일정 간격으로 배치된다.

또한, 본 발명은 LED모듈(120)에서 조사되는 광축(optical axis)이 수직축에 비해 소정 각도 기울어질 수 있다. 일례로서, 통상적으로 수직축을 기준으로 LED(121)의 조사각이 좌,우 60도씩(합쳐서 120도)이지만, 본 발명의 일실시예에서는 수직축을 기준으로 LED(121)의 조사각이 좌30도, 우90도 또는 좌90도 우30도가 되도록 구성할 수 있다. 여기서, 수직축은 인쇄회로기판(122)의 표면의 소정 지점(예: LED)을 기준으로 했을 때의 수직(90도) 방향을 나타낸다.

또한, 본 발명은 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된 실린더형 렌즈(200)가, 복수의 LED(121)가 구비된 상기 길이방향(띠 모양)의 인쇄회로기판(122)에 탈부착 가능하도록 구성할 수도 있다. 이는 렌즈(200)의 교체를 용이하도록 하기 위한 것이다.

이로써, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 렌즈(200)는 복수의 LED(121)에서 조사되는 빛에 대한 배광제어를 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 렌즈(200')의 단면도이다.

지금까지는 오목 구조의 상기 렌즈(200)의 내주면(211)에 입사되는 광은 1개의 LED(121)로부터 조사되도록 구성하였다.

그러나, 이에 한정하지 않고, 2개 이상의 LED(도 10에서는 3개의 LED)로부터 렌즈(200')의 내주면(211)에 조사되도록 구성할 수도 있다. 그 이외의 구성은 도 8,9 설명부분에 기재된 내용과 동일하다.

이처럼 하나의 실린더형 렌즈(200')에 2개 이상의 LED(121)를 설치함으로써 설치비를 줄일 수 있다는 장점이 있다.

도 11은 도 9의 단위 실린더형 렌즈(200)에 돌기(400)를 더 포함한 단면도이고, 도 12a는 도 11의 단위 실린더형 렌즈(200)를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 12b는 도 12a의 단위 실린더형 렌즈(200)를 나타내는 절단 사시도로, 도 12a의 단위 실린더형 렌즈(200)를 길이방향(x축 방향)으로 절단한 사시도이다. 또한, 도 13은 도 10의 렌즈(200)에 돌기(400)를 더 포함한 단면도이다.

도 11의 실시형태는 도 9의 실시형태의 구성에, 돌기(400)를 더 포함한 것이다.

돌기(400)는 렌즈(200)의 내주면에서 아래 방향, 즉 LED(121)가 형성된 방향으로 돌출된 구조를 가진다.

또한, 돌기(400)는 렌즈(200)와 동일 재질이고, 상기 렌즈(200)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 돌기(400)의 중심부(가장 볼록한 부분, 401)는 LED(121)의 중심부(볼록한 부분, 402)와 일직선상에 위치하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 돌기(400)의 중심부(401)는 LED(121)의 중심부(402)의 직상부에 설치되고, 또한, LED(121)의 중심부(402)와 소정 간격 이격되어 구성되는 것이 바람직하다. 이는 LED 중심부(402)의 발산광이, 돌기(400)의 어느 한 지점을 경유하여 반사 및 굴절이 이루어지도록 하기 위한 것이다.

또한, 돌기(400)는 렌즈(200)의 제1면 내지 제3면(a~c) 중 적어도 어느 한 면 이상에 형성시킬 수도 있다. 제1실시예로서, 돌기(400)는 렌즈(200)의 제1면(a) 또는 제2면(b) 또는 제3면(c) 중 어느 한 면에만 구성시킬 수 있다. 제2실시예로서, 돌기(400)는 렌즈(200)의 제1면(a) 및 제2면(b)에 동시 구성시키거나, 렌즈(200)의 제2면(b) 및 제3면(c)에 동시 구성시킬 수도 있다. 제3실시예로서, 돌기(400)는 렌즈(200)의 제1면 내지 제3면(a~c)에 동시 구성시킬 수도 있다. 상기처럼 렌즈(200)의 2개 이상의 면에 동시 구성시킬 경우, 복수의 돌기(400)간 서로 소정간격 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 11의 실시형태에서는 도 9의 실시형태에 비해 제2면(b)에 상기 돌기(400)가 구성된 것에 해당된다. 이에 따라, 도 11의 실시형태에서는 도 9의 실시형태에 비해 제2면(b)이 위치한 렌즈(200)의 두께(T2)가 두껍게 된다.

또한, 돌기(400)는 열방향(x축방향)으로 길게 구성되거나, 복수개가 열방향(x축방향)으로 소정 간격 이격되도록 구성할 수도 있다. 후자(後者)의 경우, 돌기(400)는 LED(121)의 직상부에 위치하는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 도 10과 같은 형태의 렌즈(200')에서도 도 11 설명부분에서 설명된 돌기(400)를 구성할 수 있다. 이때, 돌기(400)는 횡방향(y축 방향)으로 배치된 상기 LED(121)의 개수만큼 형성시킬 수 있다.

일례로서, 도 13에 나타난 바와 같이, 1개의 단위 실린더형 렌즈(200') 내에, 열 방향(x축 방향)으로 3열의 LED(121a)(121b)(121c)가 구성될 경우, 이 3열의 LED(121a)(121b)(121c)에 각각 대응되는 위치에, 도 11과 같은 형태의 돌기(400a)(400b)(400c)를 각각 구성할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1열의 LED(121a)의 직상방에는 제1돌기(400a)가 위치하고, 제2열의 LED(121b)의 직상방에는 제2돌기(400b)가 위치하며, 제3열의 LED(121c)의 직상방에는 제3돌기(400c)가 위치하도록 구성한다. 이때, 돌기(400a)(400b)(400c)는 열방향(x축방향)으로 길게 구성되거나, 다수개가 열방향(x축방향)으로 소정 간격 이격되도록 구성할 수도 있다.

이처럼 렌즈(200)(200')의 내주면에서 아래 방향(LED 형성 방향)으로 돌출된 돌기(400)를 더 구성함으로써, 도 9에 비하여 광확산 효율을 증대시킬 수 있다. 구체적으로, LED(121)의 빛에너지 방사형태는 주변에 비해 중심 부분에 광 분포가 집중되는 가우시안 분포를 이루게 되어, LED(121)의 중심광이 LED(121)의 주변광에 비해 월등히 강하므로 인해 반짝거림에 의한 눈부심 현상 및 빛 공해를 초래하게 되고, 특히 상기 주변 부분이 중앙 부분에 비해 어둠에 따라 집어 효율이 떨어진다는 문제점이 발생된다. 그러나, 도 11 및 도 12처럼 렌즈(200)(200')에 돌기(400)(400a ~ 400c)를 형성함에 따라 LED 중심 부분에서의 광 집중도를 완화시키고, 상기 어두웠던 부분까지 광이 고르게 분포된다. 이로써 본 발명은 해수면에서의 집어시 집어 효율을 극대화할 수 있다.

도 14는 도 11 및 도 12의 실린더형 렌즈(200)를 채택한 LED집어등(100)의 단면도이다.

본 발명의 LED집어등(100)은 전방으로 광을 조사하도록 구성된 램프와, 상기 램프를 고정하는 플레이트와, 상기 램프에서 출력된 광을 비대칭 광으로 출사시키고 광 분산 효율을 극대화시키는 돌기(400)가 형성된 상기 렌즈(200)를 포함한다.

여기서, 램프는 플레이트에 고정되는 광원 자체이거나 광원(예: LED광원)과 LED모듈(120)을 포함한 구성을 가질 수 있다.

광원의 일례로는 도 4 내지 도 10 설명 부분에서 설명된 LED광원뿐만 아니라 백열등, 개스등, 형광등 등도 포함된다.

또한, 플레이트는 일례로서, 판자 형태이고, 정면에는 다수의 LED광원이 구성된 LED모듈(120)이다.

렌즈(200)는 비대칭 배광특성을 갖도록 구성되어, LED모듈(120)의 LED(121)에서 출사된 광이 어선(10)의 현 부근의 해수면(18)에 집중되도록 구성된다.

렌즈(200)의 구조 등에 대한 상세 설명은 앞에서 이루어졌으므로 생략하기로 한다.

또한, 본 발명은, 도 14의 일부 확대도(원형 표시)에 나타난 바와 같이, 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 복수의 요홈을 구성시킬 수 있다. 이 요홈은 접촉면적을 늘리기 위해 형성된다. 이로써, LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111)에 열전도용 부재, 일례로서, 열전도용 실리콘(111b)이 도포될 때, 설치대결합홈(111)에 형성된 요홈에도 상기 열전도용 실리콘(111b)이 충진된다. 이처럼, 요홈에 열전도용 부재인 열전도용 실리콘(111b)이 충진됨에 따라 LED집어등(100)의 집어등케이스(110)와 집어등설치대(31) 사이의 접촉 면적이 늘어나게 되며, 또한 열전도용 실리콘(111b)이 잘 빠져 나오지 않게 된다. 이로써, 열 전달력이 높아져, 본 발명의 LED집어등장치의 방열 성능이 향상된다.

또한, 본 발명은 집어등설치대(31)에 체결되는 부착구(300)에도 상기와 같은 요홈을 형성할 수 있다. 이처럼, 설치대결합홈(111)뿐만 아니라 부착구(300)에도 요홈을 형성시키고, 상기 요홈에 열전도용 실리콘(111b)을 도포함에 따라, 장기간 작업시 롤링(Rolling) 등에 의하여 집어등케이스(110)와 집어등설치대(31) 사이, 집어등설치대(31)와 부착구(300) 사이의 연결(체결) 부분이 헐거워져, 본 발명의 LED집어등장치가 돌아가 버리는 문제점(자주 조여 주어야 하는 번거로움)을 해소할 수 있다.

도 15는 도 11의 렌즈 구조를 가진 LED집어등(100)을 어선에 설치한 상태의 단면도이다.

도 15를 참조하면, 도 11과 같은 구조를 갖는 렌즈(200)를 포함한 집어등장치를 어선(10)에 설치하는 경우, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분(예: 도 11의 T3)이, 상대적으로 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분(예: 도 11의 T1) 보다 어선(10)의 현(중심)에 인접하도록 구성되고, 반대로 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분(예: 도 11의 T1)이, 상대적으로 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분(예: 도 11의 T3) 보다 어선(10)의 현(중심)으로부터 멀리 떨어지도록 구성한다. 다시 말하면 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분(예: 도 11의 T3)이, 상대적으로 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분(예: 도 11의 T1) 보다 하측에 위치하도록 구성한다. 이로써, 어선(10)의 현에 가까운 부분의 해수면(18)에, 렌즈(200)에 의해 굴절된 광이 집중적으로 조사됨에 따라 주광성 어종 물고기들의 포획이 용이해진다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 도 15처럼 구성할 수도 있지만, 반대로 구성할 수도 있다. 구체적으로, 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분이 어선(10)의 현(중심)에 인접하도록 구성되고, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분이 어선(10)의 현(중심)으로부터 멀리 떨어지도록 구성시킬 수도 있다. 이는 소정의 광이 어선(10)측으로도 조사되도록 함에 따라 어선(10)에 작업하는 작업자를 위한 별도의 조명등을 설치할 필요가 없어진다.

도 16 내지 도 21은 광 산란을 위한 미세 돌기 패턴이, 렌즈(200)의 내주면(211) 및/또는 이 내주면(211)에 형성된 돌기(400)(400a)(400b)(400c)에 형성되는 단면도이다.

구체적으로, 도 16은 도 9의 렌즈(200)의 내주면(211) 전체에 걸쳐, 미세 돌기 패턴(81)이 형성된 것이고, 도 17은 도 10의 렌즈(200)의 내주면(211) 전체에 걸쳐, 미세 돌기 패턴(82)이 형성된 것이며, 도 18은 도 11의 렌즈(200)의 내주면(211) 전체, 특히 돌기(400)에도 미세 돌기 패턴(83)이 형성된 것이고, 도 19는 도 13의 렌즈(200)의 내주면(211) 전체, 특히 돌기(400a)(400b)(400c)에도 미세 돌기 패턴(84)이 형성된 것이다.

또한, 도 20은 도 11의 돌기(400)에만, 미세 돌기 패턴(83a)이 형성된 것이고, 도 21은 도 13의 돌기(400a)(400b)(400c)에만, 미세 돌기 패턴(84a)이 형성된 것이다.

미세 돌기 패턴(81~84, 83a, 84a)은 통과하는 빛을 산란시켜 이들 빛이 축선(LED칩의 장착 평면과 수직임)을 중심으로 방사상 외측으로 균일하게 퍼지게 한다.

미세 돌기 패턴(81~84, 83a, 84a)은 일례로서, 미세한 산과 골로 형성될 수 있으며, 통과하는 빛을 방사상으로 균일하게 퍼지게 할 수 있다.

또한, 미세 돌기 패턴(81~84, 83a, 84a)의 치수가 작을수록 빛을 더욱 균일하게 퍼트릴 수 있다. 따라서, 산의 높이(즉 골의 깊이)는 작을수록 좋다.

또한, 미세 돌기 패턴(81~84, 83a, 84a)은 일례로서, 톱니형 돌기 패턴, 사인 곡선형 돌기 패턴, 골이 평탄한 톱니형 돌기 패턴, 골이 평탄한 사인 곡선형 돌기 패턴, 그리고 산과 골이 평탄한 톱니형 돌기 패턴, 리플(ripple) 패턴 등의 여러 가지가 있다. 이들 외에도 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 다수의 형태를 적절하게 채용할 수 있다.

이러한 미세 돌기 패턴(81~84, 83a, 84a)은 렌즈(200)의 상면으로 출사되는 빛의 방사각을 조정함으로써 본 발명의 LED집어등장치의 광 조사가 균일하게 이루어지도록 한다. 이로써, 렌즈(200)의 중심축에서 휘도가 집중되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 본 발명의 LED집어등장치에서 휘도 및 색의 균일성 증가에 효과를 가져올 수 있다.

또한, 본 발명은 도 18 및 도 19에 있어서, 돌기(400)(400a)(400b)(400c)에 있는 미세 돌기 패턴과 이 돌기 이외 부분의 미세 돌기 패턴이 크기 및 모양 면에서 서로 다르게 구성할 수도 있다.

본 발명의 일실시예에서는 도 16 내지 도 21에 나타난 바와 같이, 광 산란을 위한 미세 돌기 패턴이, 렌즈(200)의 내주면(211) 및/또는 이 내주면(211)에 형성된 돌기(400)(400a)(400b)(400c)에 형성되었지만, 이에 한정하진 않는다. 구체적으로, 상기 미세 돌기 패턴은 도 16 내지 도 21에 나타난 렌즈(200)의 내주면(211) 및/또는 이 내주면(211)에 형성된 돌기(400)(400a)(400b)(400c) 및/또는 외주면(212)에 형성시킬 수 있다.

도 22a는 본 발명에 따른 LED집어등장치로부터 방출된 비대칭 형태의 광 빔 조사 형태를 나타낸 단면도이고, 도 22b는 본 발명에 따른 LED집어등장치로부터 방출된 광 빔의 형태를 나타내는 사진이다. 또한, 도 22c는 본 발명에 따른 LED집어등장치의 효과를 검증하기 위해 광학 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션 배광분포도로서, x축방향 배광분포(녹색 표기)와 y축방향 배광분포(파랑색 표기)를 나타낸다.

앞에서도 설명한 바와 같이, LED집어등(100)의 렌즈(200)를 통과한 광은 비대칭 구조를 가진다.

구체적으로, 본 발명은 <식 1>을 만족한다.

<식 1>

α≠β, α>β 또는 α<β, 40°≤γ≤100°

여기서, γ는 렌즈(200)를 통해 조사(방출)되는 광 빔 조사(방출) 각도, 다시 말하면, 렌즈(200)를 통과한 광 빔의 조사각도이다.

또한, α는 인쇄회로기판(122)의 표면에 구비된 LED(121)의 중심을 기준으로 했을 때, LED(121)의 일측에 있어서의 인쇄회로기판(122)의 표면(21a)에서, 광 조사가 이루어지는 부분(21b)까지의 각도이다.

또한, β는 상기 LED(121)의 타측에 있어서의 인쇄회로기판(122)의 표면(22a)에서 광 조사가 이루어지는 부분(22b)까지의 각도이다.

종래에는 α=β인 관계로 렌즈(200)의 중심축에서 휘도가 집중되는 구성이었지만, 본 발명에서는 α≠β인 비대칭 광 빔이 조사되도록 구성되어, 어선(10)의 현에 가까운 부분(도 3b의 'B지점')의 해수면(18)에 집광이 이루어지도록 구성한 것이다.

또한, 도 22a의 구조에, 상술한 렌즈(200) 구조, 특히 미세 돌기 패턴(81, 82, 83, 83a, 84, 84a)이나 돌기(400, 400a ~ 400c) 등을 적용할 수 있다.

이처럼, 도 22a 내지 도 22c에 나타난 바와 같이, 본 발명은 비대칭 광 빔이 조사되고, γ부분의 광이 균일하게 분포된다.

도 23은 도 6을 다른 각도에서 바라본 사시도로서, 도 6에 비해 절연링(92)이 더 구성되어 있다.

또한, 도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 모듈 및 집어등 케이스의 상세 단면도이다.

본 발명에서는 인쇄회로기판(PCB)(122)은 일례로서, 메탈 PCB를 채택할 수 있다.

구체적으로, 도 24를 참조하면, 본 발명의 LED모듈(120)은, 동박의 회로 배선층(41)과, 이 회로 배선층(41) 위에 형성된 LED(121)와, 이 회로 배선층(41) 하부에 형성된 금속 플레이트(43)과, 회로 배선층(41)과 금속 플레이트(43) 사이에 구성되어, 회로 배선층(41)과 금속 플레이트(43)간 전기적으로 절연시키는 절연층(42)을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 금속 플레이트(43)는 일례로서, 알루미늄(Al) 메탈 등이 있다.

또한, 본 발명의 LED집어등장치는 LED모듈(120)과 집어등케이스(110) 사이, 구체적으로 LED모듈(120)의 금속 플레이트(43)와 집어등케이스(110) 사이에 부도체(절연체)(44)를 더 구성할 수 있다. 이 부도체(44)는 열 전달이 가능한 재질로 이루어진다.

상기 부도체(44)에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.

상기한 것처럼, 회로 배선층(41)과 금속 플레이트(43) 사이에 절연층(42)을 형성한 경우, 메탈 PCB 제조 공정 문제 및 절연층(42)의 소재 개발의 기술적인 한계로, 회로 배선층(41)과 금속 플레이트(43) 사이의 절연 내압이 약 1.5KV ~ 3KV 로 머무르게 된다.

이러한 문제점에 의해, 회로 전기 입력선을 포함한 회로 배선층(41)과 금속 플레이트(43) 또는 집어등케이스(110)와 전기 입력선이 충격적인 전기(낙뢰, 고압, 기타 급상승 전압 등)로 인해 LED 및 LED 패키지가 손상되는 현상이 생긴다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명자는 LED모듈(120)의 금속 플레이트(43)와 집어등케이스(110) 사이에 부도체(44)를 삽입하게 된 것이다. 이로써, 집어등케이스(110)와 금속 플레이트(43)간 전기적 절연이 구현된다. 따라서, 기 문제점인 절연 내압을 약 2~3배까지 상승시킬 수 있어, 서지 전압 및 기타 전기적인 충격으로부터 본 발명의 LED집어등(100)을 보호할 수 있게 된다.

또한, 부도체(44)는 금속 플레이트(43)와 집어등케이스(110)간 열전달 역할도 수행하므로 본 발명의 LED집어등장치의 열화도 방지할 수 있게 된다.

도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 모듈 및 집어등 케이스의 상세 단면도로서, 도 23의 단면도이기도 하다.

본 발명에서는 금속 재질의 볼트(91)를 이용하여 LED모듈(120)을 집어등케이스(110)에 고정할 때, LED모듈(120)(구체적으로, LED모듈(120)의 금속 플레이트(43)와 집어등케이스(110)간 전기적 절연이 무엇보다 중요하다. 이를 위하여 절연 재질의 절연링(92)을 구성한다.

구체적으로, 도 23 내지 도 25를 참조하면, 볼트(91) 체결을 위하여 LED모듈(120), 보다 구체적으로 회로 배선층(41), 절연층(42), 금속 플레이트(43) 및 부도체(44)에 구멍을 가공하고, 또한, 집어등케이스(110)의 내측면에 볼트(91)의 나사산 부분이 체결되는 체결홈을 가공한다. 이후, 볼트(91)의 외주면에 절연링(92)이 형성된 상태에서 상기 볼트(91)가 LED모듈(120)에 형성된 구멍을 통해 집어등케이스(110)에 체결되거나, 절연링(92)을 상기 구멍에 끼운 상태에서, 볼트(91)가 LED모듈(120)에 형성된 구멍을 통해 집어등케이스(110)에 체결된다. 이로써, 본 발명은 비록 금속재질의 볼트(91)를 이용하여 LED모듈(120)을 집어등케이스(110)에 고정한 경우에도, 절연링(92)에 의하여 LED모듈(120)의 금속 플레이트(43)와 집어등케이스(110)간 전기적 절연이 가능해진다.

도 26은 온도센서(71)의 측정 결과에 따른 해당 LED집어등(100) 또는 냉매 순환펌프의 제어를 나타낸 블록도이다.

도 26을 참조하면, LED집어등장치의 내부에는 온도센서(71)가 구성된다.

이 온도센서(71)는 LED집어등장치 내부의 온도를 측정하고, 그 측정된 온도값은 제어부((72)로 전송된다. 그러면 제어부((72)는 LED집어등장치 내부의 온도값이 제1 온도값 이상인지 아닌지 판별하고, 만약 LED집어등장치 내부의 온도값이 제1 온도값 이상이면 해당 LED집어등(100)을 오프(OFF)하거나 냉매 순환 펌프를 제어하여 집어등설치대(31) 내를 순환하는 냉매의 순환속도를 조절한다.

이후, LED집어등장치 내부의 온도값이 제2 온도값 미만이 되면 제어부((72)는 해당 LED집어등(100)을 온(ON) 시키거나 냉매 순환 펌프를 제어하여 집어등설치대(31) 내를 순환하는 냉매의 순환속도를 원래대로 조절한다. 여기서, 제2 온도값은 제1 온도값보다 작은 값을 갖는다.

도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 반사장치(500)의 사시도이고, 도 28은 도 27의 B-B'단면도로, 도 27 중 1개의 단일 반사장치(500)를 나타낸다. 즉, 도 27에는 일례로서, 도 28과 같은 구조의 단일 반사장치(500)가 횡방향(y축 방향)으로 5개 배치되고 있다.

본 발명에서는 고효율의 배광을 제공할 수 있는 반사장치(500)를 더 구비할 수도 있다.

이 반사장치(500)는 비대칭 배광특성을 갖도록 구성되어, LED모듈(120)의 LED(121)에서 출사된 광이 어선(10)의 현 부근의 해수면(18)에 집중되도록 구성된다.

LED모듈(120)은 인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 M행과 N열(여기서, M,N은 자연수) 방향으로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, LED모듈(120)은 일례로서, 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된, 띠 모양(단위)의 인쇄회로기판(122)에, 일정 간격 상기 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 다수(1×N개)의 LED(121)가 배치되고, 이러한 띠 모양(단위)의 인쇄회로기판(122)이, 횡방향(y축 방향)으로 복수개(M개) 배열되는 구조를 가진다. 이러한 LED모듈(120)은 사각형태의 인쇄회로기판(122)에, 매트릭스 형태로 복수의 LED(121)가 M행과 N열(M×N(여기서, M,N은 자연수))로 배치된 구조라 할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 도 4,5 등에 나타난 바와 같이, M은 5이고, N은 10이다.

이러한 LED모듈(120) 구조는 그 상부에 위치한 반사장치(500)의 광 반사가 효율적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.

도 27 및 도 28에 나타난 바와 같이, 본 발명의 반사장치(500)는 인쇄회로기판(122) 위에 배치된 LED(121)에서 조사된 광을 비대칭으로 반사시킨다.

구체적으로, 반사장치(500)는 상부가 개방되고, 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성되며, 광의 진행방향에 따라 점차 커지는 광가이드홈(510)이 구성된다. 여기서, 반사장치(500)의 광가이드홈(510)도 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된다.

본 발명의 반사장치(500)는 개방된 상부가, 어선(10)에서 바다 쪽을 향하는 방향으로 설치된다.

또한, 광가이드홈(510)의 저면에는 상기 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 다수의 엘이디(LED, 121)가 일정 간격으로 배치된다.

상기 광가이드홈(510)의 양측 반사측벽들(521)(522)은 서로 다른 경사각, 즉 비대칭 경사각을 갖도록 구성한다. 즉, LED(121)를 기준으로 외측으로 경사진 서로 다른 경사면을 갖는다. 그 결과, LED모듈(120)의 광축(optical axis; Lc)은 수직축에 비해 기울어질 수 있다.

일례로서, 상기 광가이드홈(510)의 양측 반사측벽들 중 LED(121)의 일측에 구성된 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)과, 이 제1 반사측벽(521)과 맞주보는(대향하는), LED(121)의 타측에 구성된 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)은 서로 다르다. 일례로서, 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)은 20 ~ 70°이고, 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)은 30 ~ 90°이다.

특히, 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)이 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)보다 작은 경우, 상기 LED모듈(120)의 광축(optical axis; Lc)은 수직축에 비해 소정각도(θ)만큼 기울어지도록 구성된다.

여기서, 수직축은 인쇄회로기판(122)의 표면의 소정 지점(예: LED)을 기준으로 했을 때의 수직(90도) 방향을 나타낸다. 또한, 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)은 제1 반사측벽(521)과 인쇄회로기판(122)의 표면이 이루는 각이고, 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)은 제2 반사측벽(522)과 인쇄회로기판(122)의 표면이 이루는 각이다.

또한, 제1 반사측벽(521)과 인쇄회로기판(122)의 표면이 만나는 지점과, LED(121)와의 거리(a)는 제2 반사측벽(522)과 인쇄회로기판(122)의 표면이 만나는 지점과, LED(121)와의 거리(b)와 동일 또는 다르게 설정할 수 있으며, 또한, 상기 a가 b보다 크게 설정할 수도 있고, 반대로 상기 b가 a보다 크게 설정할 수도 있다.

또한, 상기 광가이드홈(510)의 저면에는 하나의 (행 또는) 열로 배열되는 LED(121)를 안착하기 위한 수단으로서, 일례로서, LED 안착홀(LED 수용홀, 530)이 구비될 수 있다.

이 LED 안착홀(LED 수용홀, 530)은 인쇄회로기판(122)에 구비된 LED(121)와 대응되게 구성된다.

또한, 이 LED 안착홀(LED 수용홀, 530)은 인쇄회로기판(122)의 저면으로부터 LED(121)가 인쇄회로기판(122)에 끼워지는 구조로 구성시킬 수 있다.

또한, 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된 본 발명의 반사장치(500)가, 복수의 LED(121)가 구비된 상기 길이방향(띠 모양)의 인쇄회로기판(122)에 탈부착 가능하도록 구성할 수도 있다.

이로써, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 반사장치(500)는 복수의 LED(121)에서 조사되는 빛에 대한 배광제어를 할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 반사장치(500)가 포함된 본 발명의 집어등장치를 어선(10)에 설치하는 경우, 상기 제2 반사측벽(522)이 제1 반사측벽(521)에 비해 어선(10)의 현(중심)에 가깝도록 구성된다. 반대로, 상기 제1 반사측벽(521)은 제2 반사측벽(522)에 비해 어선(10)의 현(중심)에 멀어지도록 구성된다.(도 31 참조)

도 29는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 반사장치(500)의 단면도이다.

도 29를 참조하면, 본 발명에 따른 반사장치(500)의 광가이드홈(510)의 제1 반사측벽(521) 및 제2 반사측벽(522)에는 다수의 반사돌기(540)가 구비될 수 있다.

이 반사돌기(540)는 제1,2 반사측벽(27b, 27c)의 표면으로부터 돌출된 형상을 가지며, 그 형상은 원형, 타원형 등이 있다.

이처럼 반사장치(500)의 광가이드홈(510)의 제1 반사측벽(521) 및 제2 반사측벽(522)에 다수의 반사돌기(540)를 구비함으로써 이 반사돌기들(540)에 의해 난반사가 이루어져, 빛의 불균일로 발생되는 핫 스팟(hot spot)을 개선할 수 있고, 또한 LED 패키지로부터 발생되는 광으로 인한 눈부심 현상을 완화시킬 수 있다.

도 30은 도 28의 반사장치를 적용한 LED집어등(100)의 단면도이다.

본 발명의 LED집어등(100)은 전방으로 광을 조사하도록 구성된 램프와, 상기 램프를 고정하는 플레이트와, 상기 램프에서 출력된 광을 반사시키는 상기 반사장치(500)를 포함한다.

광원의 일례로는 앞에서 설명된 LED광원뿐만 아니라 백열등, 개스등, 형광등 등도 포함된다.

반사장치(500)는 비대칭 배광특성을 갖도록 구성되어, LED모듈(120)의 LED(121)에서 출사된 광이 어선(10)의 현 부근의 해수면(18)에 집중되도록 구성된다.

반사장치(500)의 구조 등에 대한 상세 설명은 앞에서 이루어졌으므로 생략하기로 한다.

도 31은 도 28의 반사장치를 적용한 LED집어등(100)의 어선(10)에 설치한 상태의 단면도이다.

도 31을 참조하면, 도 28과 같은 구조를 갖는 반사장치(500)를 포함한 집어등장치를 어선(10)에 설치하는 경우, 제2 반사측벽(522)이 제1 반사측벽(521)에 비해 어선(10)의 현이나 중심에 인접하도록 구성되고, 상기 제1 반사측벽(521)이 제2 반사측벽(522)에 비해 어선(10)의 현이나 중심에 멀어지도록 구성된다.

이로써, 어선(10)의 현에 가까운 부분의 해수면(18)에, 반사장치(500)에 의해 반사된 광이 집중적으로 조사됨에 따라 주광성 어종 물고기들의 포획이 용이해진다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 도 31처럼 구성할 수도 있지만, 반대로 구성할 수도 있다. 구체적으로, 제1 반사측벽(521)이 제2 반사측벽(522)에 비해 어선(10)의 현(중심)에 가깝도록 구성하고, 제2 반사측벽(522)이 제1 반사측벽(521)에 비해 어선(10)의 현(중심)에 멀도록 구성할 수도 있다. 이때, 제2 반사측벽(522)의 경사각(θ2)이 제1 반사측벽(521)의 경사각(θ1)에 비해 크게 설정된다. 이는 제1 반사측벽(521)을 통해 반사된 반사광이 어선(10)측으로도 조사되도록 함에 따라 어선(10)에 작업하는 작업자를 위한 별도의 조명등을 설치할 필요가 없어진다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 어선
11: 수직지지대
12: 수평지지대
13: LED모듈
18: 해수면
31: 집어등설치대
32: 연결파이프
33: 이음부재
41: 회로 배선층
42: 절연층
43: 금속 플레이트
44: 부도체
50: 조인트부
51: 간격유지부재
60: 패킹
65: 패킹 삽입홈
71: 온도센서
72: 제어부
81, 82, 83, 83a, 84, 84a: 미세 돌기 패턴
91: 볼트
92: 절연링
100: LED집어등
110: 집어등케이스
111: 설치대결합홈
111b: 열전도용 실리콘
120: LED모듈
121, 121a ~ 121c: LED
122: 인쇄회로기판
130: LED모듈안착부
140: 체결볼트
141: 볼트결합공
150: AC-DC컨버터
200, 200': 렌즈
211: 내주면
212: 외주면
300: 부착구
a,b,c : 렌즈의 외주면
T1, T2, T3: 렌즈의 두께
400, 400a ~ 400c: 돌기
401: 돌기의 중심부
402: LED의 중심부
500: 반사장치
510: 광가이드홈
521: 제1 반사측벽
522: 제2 반사측벽
θ1: 제1 반사측벽의 경사각
θ2: 제2 반사측벽의 경사각
Lc: 광축
530: 안착홀
540: 반사돌기
a: LED와, 제1 반사측벽과 인쇄회로기판이 만나는 지점과의 거리
b: LED와, 제2 반사측벽과 인쇄회로기판이 만나는 지점과의 거리

Claims

인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여, 전원공급시 전방으로 광을 조사하도록 구성되는 LED모듈(120); 및
내부에 상기 LED모듈(120)이 구비되고, 방열기능을 갖는 집어등케이스(110)를 포함하고,
상기 LED모듈(120) 상부에 위치하며, 실린더형 구조이며, 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈(200)를 더 포함하고,
상기 렌즈(200)는 열 방향으로 길게 형성된 단위 실린더형 렌즈가, 횡방향으로 1개 또는 2개 이상 배치된 구조를 가지며,
각각의 상기 단위 실린더형 렌즈 내에는 상기 열 방향으로 다수의 LED가 배치되고,
상기 렌즈(200)는 LED(121)로부터 조사된 광을 제1차 굴절시키는 내주면(211)과, 상기 내주면(211)에서 굴절된 광을 제2차 굴절시키는 렌즈(200) 표면인 외주면(212)을 형성하고,
상기 내주면(211)은 소정의 곡률로 형성된 오목 구조이며,
상기 외주면(212)은 소정의 곡률로 형성된 볼록 구조이고,
상기 LED모듈(120)은,
동박의 회로 배선층(41)과,
상기 회로 배선층(41) 위에 형성된 LED(121)와,
상기 회로 배선층(41) 하부에 형성된 금속 플레이트(43)과,
상기 회로 배선층(41)과 상기 금속 플레이트(43) 사이에 구성되어, 상기 회로 배선층(41)과 상기 금속 플레이트(43)간 전기적으로 절연시키는 절연층(42)을 포함하여 이루어지며,
상기 LED모듈(120)과 상기 집어등케이스(110) 사이에 부도체(44)를 더 구성하고,
상기 부도체(44)는 열 전달이 가능한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항에 있어서,
상기 집어등케이스(110)의 후측에는 내부가 중공인 집어등설치대(31)의 외형 형태의 설치대결합홈(111)이 형성되고,
상기 LED집어등장치는,
상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)를 더 포함하고,
상기 LED집어등(100)과 상기 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 및/또는 상기 부착구(300)와 상기 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재를 구성하는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항에 있어서,
상기 LED모듈(120) 및 부도체(44)를 관통하여 상기 집어등케이스(110)에 체결되는 볼트(91)를 더 구성하고,
상기 볼트(91)의 외주면의 전체 또는 일부에는, 절연 재질이고 링 형태의 절연링(92)이 구성되며,
상기 절연링(92)에 의해, 상기 LED모듈(120)과 상기 집어등케이스(110)간 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항에 있어서,
하기 <식 1>을 만족하고,
γ는 상기 렌즈(200)를 통해 조사되는 광 빔 조사 각도이고,
α는 인쇄회로기판(122)의 표면에 구비된 LED(121)의 중심을 기준으로 했을 때, 상기 LED(121)의 일측에 있어서의 인쇄회로기판(122)의 표면(21a)에서 상기 광 조사가 이루어지는 부분(21b)까지의 각도이며,
β는 상기 LED(121)의 타측에 있어서의 인쇄회로기판(122)의 표면(22a)에서 상기 광 조사가 이루어지는 부분(22b)까지의 각도인 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
<식 1>
α≠β, α>β 또는 α<β, 40°≤γ≤100°
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 LED집어등장치에는 교류(AC)전원을 직류(DC)전원으로 변환시키는 AC-DC컨버터(150)가 더 구성되고,
상기 AC-DC컨버터(150)에서 발생되는 열은 상기 집어등설치대(31) 내에 흐르는 냉매에 의해 냉각되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
내부가 중공인 상기 집어등설치대(31) 내에는 냉매가 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 6항에 있어서,
상기 냉매는 냉각수, 냉각유 또는 부동액과 같은 액체 상태이거나, 냉각 가스와 같은 기체 상태인 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항에 있어서,
상기 내주면(211)은 1개 이상의 곡률로 이루어지고, 상기 외주면(212)은 1개 이상의 곡률로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 8항에 있어서,
상기 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 가지는 제2면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 8항에 있어서,
상기 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 갖는 제2면과, 상기 제2곡률과는 다른 제3곡률을 갖는 제3면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 10항에 있어서,
상기 제1면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T1, 상기 제2면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T2, 상기 제3면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T3이라 했을 때, 상기 렌즈(200)의 두께는 T1>T3>T2의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 10항에 있어서,
상기 제1면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T1, 상기 제2면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T2, 상기 제3면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T3이라 했을 때, 상기 렌즈(200)의 두께는 T1>T2=T3의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 10항에 있어서,
상기 제1면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T1, 상기 제2면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T2, 상기 제3면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T3이라 했을 때, 상기 렌즈(200)의 두께는 T1>T2>T3의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항, 제 8항, 제 9항, 제 10항 , 제 11항, 제12항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈(200)의 횡방향 단면은 좌우 비대칭이고,
상기 렌즈(200)의 길이방향(열방향, x축 방향) 단면은 좌우 대칭이고,
상기 렌즈(200)의 내주면 및 외주면은 비구면 또는 구면인 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
삭제
삭제
삭제