KR101824688B1 - 엘이디의 확산커버 및 이를 포함하는 조명장치 - Google Patents

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Abstract

확산커버 및 이를 포함하는 조명장치가 개시된다. 본 발명의 확산커버는, 편평한 면을 이루는 베이스면 상에 형성되되 폭 방향으로 서로 이격되는 제1 엘이디와 제2 엘이디에서 조사된 빛을 확산시키고, 길이방향을 따라 단면이 일정하며, 제1 엘이디의 정면에서 이격되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제1 확산면; 제2 엘이디의 정면에서 이격되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제2 확산면; 제1 확산면을 기준으로 제2 확산면과 먼 쪽에 위치하고, 제2 확산면과 멀어질수록 베이스면과의 수직거리가 가까워지는 제3 확산면; 및 제2 확산면을 기준으로 제1 확산면과 먼 쪽에 위치하고, 제1 확산면과 멀어질수록 베이스면과의 수직거리가 가까워지는 제4 확산면을 포함하고, 제1 엘이디에서 제1 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 제3 확산면을 향하여 반사되고, 제2 엘이디에서 제2 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 제4 확산면을 향하여 반사되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 확산커버가 제1 확산면, 제2 확산면, 제3 확산면 및 제4 확산면으로 구분되고 제1 확산면 및 제2 확산면에서의 반사에 의하여 제3 확산면 및 제4 확산면에서도 충분한 밝기를 유지하도록 하여, 암부발생 영역을 최소화할 수 있으며 균일도가 향상된 확산커버 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

엘이디의 확산커버 및 이를 포함하는 조명장치{DIFFUSER COVER FOR LED AND LIGHT APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 엘이디의 확산커버 및 이를 포함하는 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 엘이디에서 조사된 빛이 확산커버의 전체 면적에 걸쳐 고르게 분산될 수 있도록 하는 엘이디의 확산커버 및 이를 포함하는 조명장치에 관한 것이다.
발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)는 기존의 다른 광원에 비해 크기가 작고 소비전력이 낮으며 수명이 반영구적이고 환경친화적인 이점에 따라 최근 조명광원으로 많이 사용되고 있다.
다만, 엘이디는 지향성에 의하여 일정각도 범위 내에서 빛이 집중되어 나아가는 특성이 있으며, 이에 따라 엘이디를 그대로 조명수단으로 사용하는 경우 눈부심이 강하고 조도의 편차가 많이 발생되기 때문에, 확산커버가 함께 사용되는 것이 일반적이다.
광확산커버로는 주로 PC(Polycarbonate)가 사용되는데, 광확산제를 포함하여 불투명한 모양을 하고 있으며, 엘이디에서 조사된 빛을 확산시켜 고르게 퍼지도록 한다.
단일의 엘이디를 갖는 조명의 경우 광확산커버는 둥근 구 형태로 이루어질 수 있고, 다수개의 엘이디가 연속하여 배열된 경우에 광확산커버는 엘이디의 배열방향을 따라 단면이 일정한 모양을 하고 있는 경우가 일반적이다.
이러한 광확산커버와 관련된 선행기술로서, 한국공개특허 제10-2011-0123989호(공개일: 2011.11.16.) "엘이디 모듈 램프", 한국등록특허 제10-1026794호(등록일: 2011.03.28) "직관형 엘이디 조명램프", 한국등록특허 제10-1481965호(등록일: 2015.01.07.) "원터치 탈착형 엘이디 조명장치" 등이 있다.
최근, 투과광의 손실을 줄이면서 높은 광확산성을 얻을 수 있도록 다양한 방면으로 광확산커버의 개발이 이루어지고 있으며, PC 이외에 MMA(methyl methacrylate), PMMA(Poly methyl methacrylate) 등의 소재를 이용한 광확산커버도 개발되고 있다.
다만, 종래의 일반적인 광확산커버의 형태를 살펴보면, 엘이디를 둘러싸면서 둥근 곡면을 형성하도록 하고 있는데, 광확산커버에서 광확산이 이루어지더라도, 엘이디의 발산각 범위 내에서는 상대적으로 광이 집중되고 발산각의 범위를 벗어나는 영역에서는 상대적으로 어두운 암부가 발생하여, 광확산커버의 전체면적에서 밝기의 편차가 큰 문제점이 발생하고 있으며, 이에 대한 개선이 요구된다.
본 발명의 목적은, 확산커버가 단순히 엘이디를 차폐하는 형태가 아니라, 확산커버의 모양을 변형시켜 확산커버의 내부면에서 반사되는 빛의 양을 증가시키고, 특히 이렇게 반사되는 빛이 확산커버의 양쪽 가장자리 쪽으로 조사될 수 있도록 하여 전체적으로 균일한 밝기를 나타낼 수 있는 확산커버 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 편평한 면을 이루는 베이스면 상에 형성되되 폭 방향으로 서로 이격되는 제1 엘이디와 제2 엘이디에서 조사된 빛을 확산시키고, 길이방향을 따라 단면이 일정하며, 상기 제1 엘이디의 정면에서 이격되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제1 확산면; 상기 제2 엘이디의 정면에서 이격되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제2 확산면; 상기 제1 확산면을 기준으로 상기 제2 확산면과 먼 쪽에 위치하고, 상기 제2 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 가까워지는 제3 확산면; 및 상기 제2 확산면을 기준으로 상기 제1 확산면과 먼 쪽에 위치하고, 상기 제1 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 가까워지는 제4 확산면을 포함하고, 상기 제1 엘이디에서 상기 제1 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제3 확산면을 향하여 반사되고, 상기 제2 엘이디에서 상기 제2 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제4 확산면을 향하여 반사되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산커버에 의해 달성된다.
그리고 상기 제1 확산면은 상기 제2 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 멀어지고, 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역이 상기 제1 엘이디를 커버하고, 상기 제2 확산면은 상기 제1 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 멀어지도록 이루어지고, 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역이 상기 제2 엘이디를 커버하도록 이루어질 수 있다.
또한 상기 제3 확산면은, 상기 제1 확산면에서 연장되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제1 볼록영역; 및 상기 제1 볼록영역에서 연장되고 외측에서 오목한 곡면을 이루는 제1 오목영역을 포함하고, 상기 제4 확산면은, 상기 제2 확산면에서 연장되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제2 볼록영역; 및 상기 제2 볼록영역에서 연장되고 외측에서 오목한 곡면을 이루는 제2 오목영역을 포함하여 이루어질 수 있다.
나아가, 상기 제1 오목영역이 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역과 상기 제2 오목영역이 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역의 각각은, 상기 제1 확산면, 제2 확산면, 제3 확산면 및 제4 확산면이 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역의 1/20보다 크고 1/5보다 작게 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 확산커버에서, 상기 제2 확산면과 가장 가까운 상기 제1 확산면의 단부에서 상기 베이스면까지의 수직거리를 H1, 상기 제2 확산면과 가장 먼 상기 제1 확산면의 단부에서 상기 베이스면까지의 수직거리를 H2라 할 때, H1은 H2/2보다 작고 2*H2/3보다 크게 이루어질 수 있다.
여거시, 상기 제1 확산면 및 상기 제3 확산면은 각각, 상기 제2 확산면 및 상기 제4 확산면 각각과 좌우대칭으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 확산커버는, 상기 제3 확산면의 끝에서 상기 베이스면을 향하여 연장되는 제5 확산면; 및 상기 제4 확산면의 끝에서 상기 베이스면을 향하여 연장되는 제6 확산면을 포함하고, 상기 제5 확산면과 상기 제6 확산면은, 상기 베이스면과 가까워질수록 서로간의 거리가 가까워지도록 경사지게 이루어지고, 상기 제1 엘이디에서 상기 제1 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제5 확산면을 향하여 반사되고, 상기 제2 엘이디에서 상기 제2 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제6 확산면을 향하여 반사되도록 이루어질 수 있다.
또한 상기 목적은, 편평한 면을 이루는 베이스면 상에 형성되되 폭 방향으로 서로 이격되는 제1 엘이디와 제2 엘이디; 및 상술한 확산커버를 포함하는 조명장치에 의하여 달성된다.
본 발명에 의하면, 확산커버가 제1 확산면, 제2 확산면, 제3 확산면 및 제4 확산면으로 구분되고 제1 확산면 및 제2 확산면에서의 반사에 의하여 제3 확산면 및 제4 확산면에서도 충분한 밝기를 유지하도록 하여, 암부발생 영역을 최소화할 수 있으며 균일도가 향상된 확산커버 및 이를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있게 된다.
도 1(a)는, 확산커버가 전체적으로 외측으로 볼록한 곡면형태를 이루는 형태의 조명장치를 도시한 것이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 확산커버의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면,
도 2(a)는 본 발명에 따른 확산커버 및 조명장치를 도시한 단면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 확산커버의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면,
도 3(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산커버 및 조명장치를 도시한 단면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 확산커버의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면,
도 4 내지 도 7은, 본 발명에 따른 확산커버에서 제1 오목영역 및 제2 오목영역의 상대적인 크기(비중)를 달리한 형태 및 이에 따른 밝기 분포의 시뮬레이션 결과를 각각 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 2(a)는 본 발명에 따른 확산커버(100)의 형태를 도시한 것이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 확산커버(100)의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과이다.
본 발명에 따른 확산커버(100)는 PC(Polycarbonate) 또는 PMMA(polymethyl methacrylate) 등으로 이루어질 수 있고, 광확산제를 포함하며, 불투명하게 이루어진다.
엘이디(200, 300)에서 확산커버(100)의 내측면을 향하여 조사된 빛의 일부는 확산커버(100)의 내부로 굴절되면서 유입된 후 외부로 발산하고, 다른 일부는 확산커버(100) 내측면에서 반사되게 된다.
본 발명에 따른 확산커버(100) 및 조명장치(1)는, 확산커버(100)의 내부면에 별도의 무늬(빛의 산란을 위한 요철무늬 등)를 형성하지 않더라도, 확산커버(100)의 중앙 쪽에 조사되는 빛이 반사되면서 확산커버(100)의 가장자리 쪽으로 충분히 조사될 수 있도록 이루어지며, 이에 의하여 확산커버(100)의 전체 면적에 걸쳐 고른 밝기가 나타나도록 이루어진다.
이를 위하여 본 발명에 따른 확산커버(100)는 제1 확산면(110), 제2 확산면(120), 제3 확산면(130) 및 제4 확산면(140)을 포함하여 이루어진다. 또한 확산커버(100)는 제5 확산면(150) 및 제6 확산면(160)을 더 포함하여 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 확산커버(100)는 길이방향을 따라 그 단면모양이 일정하게 이루어질 수 있으며, 본 발명에서 '길이방향'은 폭방향(A) 및 전후방향(B)과 직교하는 방향을 의미한다.(길이방향은 도 2를 기준으로 지면과 수직한 방향이다)
한편 전후방향(B)에서는, 베이스면(10)이 위치하는 쪽이 상대적으로 뒤쪽이고, 확산커버(100)가 위치하는 쪽이 상대적으로 앞쪽이다. 따라서, 본 발명에 따른 조명장치(1)가 건물의 천장에 설치되는 경우라면, 본 발명에서 설명되는 '앞쪽'은 건물의 바닥면을 향하는 쪽이 된다.
또한 본 발명에 따른 확산커버(100)는 제1 엘이디(200) 및 제2 엘이디(300)에서 조사된 빛을 확산시켜 조명으로 사용되도록 하며, 이처럼 본 발명에 따른 확산커버(100)에서는 한 쌍의 제1 엘이디(200)와 제2 엘이디(300)가 함께 사용된다.
제1 엘이디(200)와 제2 엘이디(300)는 각각 엘이디(LED)로 이루어지며 베이스면(10) 상에 형성된다. 베이스면(10)은, 본 발명에 따른 조명장치(1)에서 제1 엘이디(200) 및 제2 엘이디(300)가 위치하는 가상의 면으로서, 평면을 이루며 상술한 전후방향(B)과 직교한다. 제1 엘이디(200) 및 제2 엘이디(300)가 고정결합되는 PCB 기판의 상부면은 이러한 베이스면(10)과 일치할 수 있다.
제1 엘이디(200)와 제2 엘이디(300)는 폭 방향(A)에서 서로 이격된다. 그리고 제1 엘이디(200)와 제2 엘이디(300)는 각각 다수 개로 구비되며 길이방향을 따라 일정한 간격으로 배열될 수 있다.
확산커버(100)는, 길이방향으로의 길이가 폭방향(A)으로의 길이보다 길게 이루어지는 것이 바람직하다.
제1 확산면(110)은 제1 엘이디(200)의 정면 앞쪽으로 이격되고 외측(제1 엘이디(200)와 먼쪽)으로 볼록한 곡면을 이룬다. 그리고 제1 확산면(110)은 제2 확산면(120) 쪽을 향할수록 베이스면(10)과의 수직거리가 가까워지도록 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 제1 확산면(110)은 베이스면(10) 쪽으로 투영된 영역이 제1 엘이디(200)를 커버할 수 있을 정도로 크게 이루어진다. 즉, 베이스면(10) 쪽으로 투영된 제1 확산면(110)의 폭 방향 길이는 제1 엘이디(200)의 폭방향(A) 길이보다 클 뿐 아니라, 이러한 제1 확산면(110)의 영역 내부에 제1 엘이디(200)가 위치하게 되며, 제1 엘이디(200)의 표면에서 정면 방향으로 수직하게 조사되는 빛은 모두 제1 확산면(110)으로 조사되게 된다.
또한 제2 확산면(120)과 가장 가까운 제1 확산면(110)의 단부에서 베이스면(10)까지의 수직거리를 H1, 제2 확산면(120)과 가장 먼 제1 확산면(110)의 단부에서 상기 베이스면(10)까지의 수직거리를 H2라 할 때, H1은 H2/2보다 작거나 같고 2*H2/3보다 크거나 같게 이루어질 수 있다.
이에 따라, 종래의 일반적인 확산커버(100)와 비교하여, 제1 엘이디(200)에서 조사된 빛이 제1 확산면(110)으로 입사되는 입사각을 증가시켜 제1 확산면(110)에서의 반사율을 증가시킬 수 있으며, 나아가 제1 확산면(110)에서 반사되는 빛이 확산커버(100)의 가장자리 쪽을 향하여 효과적으로 반사되도록 할 수 있게 된다.
제2 확산면(120)은 제2 엘이디(300)의 정면에서 앞쪽으로 이격되고 외측(제2 엘이디(300)와 먼쪽)으로 볼록한 곡면을 이룬다. 그리고 제2 확산면(120)은 제1 확산면(110) 쪽을 향할수록 베이스면(10)과의 수직거리가 가까워지도록 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 제2 확산면(120)은 베이스면(10) 쪽으로 투영된 영역이 제2 엘이디(300)를 커버할 수 있을 정도로 크게 이루어진다. 즉, 베이스면(10) 쪽으로 투영된 제2 확산면(120)의 폭 방향 길이는 제2 엘이디(300)의 폭방향(A) 길이보다 클 뿐 아니라, 이러한 제2 확산면(120)의 영역 내부에 제2 엘이디(300)가 위치하게 되며, 제2 엘이디(300)의 표면에서 정면 방향으로 수직하게 조사되는 빛은 모두 제2 확산면(120)으로 조사되게 된다.
본 발명에 따른 확산커버(100)에서 제1 확산면(110)과 제2 확산면(120)은 각각 곡면을 이루면서 서로를 향할수록 베이스면(10)과의 수직거리가 가까워지도록 이루어지며, 제1 확산면(110)의 곡률반경의 중심과 제2 확산면(120)의 곡률반경의 중심은 서로 다른 쪽에 위치한다.
본 발명에 따른 확산커버(100)에서 제1 확산면(110)과 제2 확산면(120) 사이에 또 다른 확산면이 형성될 수 있으나, 제1 확산면(110)과 제2 확산면(120)은 서로 연결되도록 이루어지는 것이 바람직하고, 서로 좌우대칭인 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 아울러 제1 엘이디(200) 및 제2 엘이디(300) 또한 좌우대칭인 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 종래의 경우와 비교하여, 제2 엘이디(300)에서 조사된 빛이 제2 확산면(120)으로 입사되는 입사각을 증가시켜 제2 확산면(120)에서의 반사율을 증가시킬 수 있으며, 나아가 제2 확산면(120)에서 반사되는 빛이 확산커버(100)의 가장자리 쪽을 향하여 효과적으로 반사되도록 할 수 있게 된다.
제3 확산면(130)은 제1 확산면(110)을 기준으로 제2 확산면(120)과 먼 쪽에 위치하고, 제2 확산면(120)과 멀어질수록 베이스면(10)과의 수직거리가 가까워지도록 이루어진다.
제3 확산면(130)은 평면 형태로 이루어질 수 있으나, 곡면 형태로 이루어지는 것이 바람직하고, 곡면 형태로 이루어지는 경우 외측으로 볼록한 곡면을 이루는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 확산커버(100)에서 제3 확산면(130)과 제1 확산면(110) 사이에 또 다른 별도의 확산면이 형성될 수 있으나, 제3 확산면(130)과 제1 확산면(110)은 서로 연결되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 제3 확산면(130)과 제1 확산면(110)의 곡률반경이 서로 다르거나 각각의 곡률반경이 연속적으로 변화되도록 이루어질 때, 제3 확산면(130)과 제1 확산면(110)이 연결되는 지점에서도 곡률반경이 폭방향(A)을 따라 연속하여 변화되도록 자연스럽게 이어지는 것이 바람직하다.
제4 확산면(140)은 제2 확산면(120)을 기준으로 제1 확산면(110)과 먼 쪽에 위치하고, 제1 확산면(110)과 멀어질수록 베이스면(10)과의 수직거리가 가까워지도록 이루어진다.
제4 확산면(140)은 평면 형태로 이루어질 수 있으나, 곡면 형태로 이루어지는 것이 바람직하고, 곡면 형태로 이루어지는 경우 외측으로 볼록한 곡면을 이루는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 확산커버(100)에서 제4 확산면(140)과 제2 확산면(120) 사이에 또 다른 확산면이 형성될 수 있으나, 제4 확산면(140)과 제2 확산면(120)은 서로 연결되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 제4 확산면(140)과 제4 확산면(140)의 곡률반경이 서로 다르거나 각각의 곡률반경이 연속적으로 변화되도록 이루어질 때, 제4 확산면(140)과 제2 확산면(120)이 연결되는 지점에서도 폭방향(A)을 따라 곡률반경이 연속하여 변화되도록 자연스럽게 이어지는 것이 바람직하다.
제3 확산면(130)과 제4 확산면(140)은, 서로 좌우대칭인 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 확산커버(100)는, 제1 엘이디(200)에서 제1 확산면(110) 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 제3 확산면(130)을 향하여 반사되고, 특히 제3 확산면(130)의 바깥쪽 테두리 부분을 향하여 반사되도록 이루어지며, 제2 엘이디(300)에서 제2 확산면(120) 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 제4 확산면(140)을 향하여 반사되도록 이루어지고, 특히 제4 확산면(140)의 바깥쪽 테디루 부분을 향하여 반사되도록 이루어진다.
즉, 제1 엘이디(200)의 발산각이 120°라고 할 때, 이러한 제1 엘이디(200)에서 조사된 빛의 일부는 제1 확산면(110)의 내측면에서 반사되면서 제3 확산면(130)을 향하여 굴절되는데, 이에 맞게 제1 확산면(110)의 곡면형성 방향이 정하여 지도록 한다. 특히, 제1 엘이디(200)에서 베이스면(10)에 수직한 방향으로 조사된 빛이 제1 확산면(110)에서 반사되어 제3 확산면(130)의 테두리 부분으로 조사되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 제2 엘이디(300)의 발산각이 120°라고 할 때, 이러한 제2 엘이디(300)에서 조사된 빛의 일부는 제2 확산면(120)의 내측면에서 반사되면서 제4 확산면(140)을 향하여 굴절되는데, 이에 맞게 제2 확산면(120)의 곡면형성 방향이 정하여 지도록 한다. 특히, 제2 엘이디(300)에서 베이스면(10)에 수직한 방향으로 조사된 빛이 제2 확산면(120)에서 반사되어 제4 확산면(140)의 테두리 부분으로 조사되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
도 1(a)는, 본 발명과 달리, 확산커버(21)가 전체적으로 외측으로 볼록한 곡면형태를 이루는 형태의 조명장치(2)를 도시한 것이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 확산커버(21)의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과이며, 확산커버(21)의 가장자리 부분에서 암부가 발생하여 중앙부분과 가장자리 부분의 밝기 차이가 크게 이루어짐을 알 수 있다.
이는, 엘이디(22)로부터 조사된 대부분의 빛이 확산커버(21)의 중앙 쪽에 집중되고, 확산커버(21)의 내측면 상에서의 입사각이 대부분 작기 때문에, 일부 빛이 가장자리 쪽으로 반사되더라도 그 양이 크게 부족하기 때문이다.
이에 반하여, 도 2(a)는 본 발명에 따른 확산커버(100)의 형태를 도시한 것이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 확산커버(100)의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과이며, 확산커버(100)의 가장자리 부분에서 암부 발생비율이 크게 감소하였음을 알 수 있고 중앙부분과 가장자리 부분의 밝기 차이가 역시 감소하였음을 알 수 있다.
이는, 제1 엘이디(200) 및 제2 엘이디(300)에서 조사된 빛의 일부가 제1 확산면(110) 및 제2 확산면(120)을 통하여 투과될 뿐 아니라 제1 확산면(110) 및 제2 확산면(120)의 내측면으로 입사되는 입사각이 도 1의 경우와 비교하여 크게 증가하여 상당부분의 빛이 반사되게 되고 확산커버(100)의 가장자리 쪽으로 조사되기 때문이다.
이처럼 본 발명에서는, 확산커버(100)가 제1 확산면(110), 제2 확산면(120), 제3 확산면(130) 및 제4 확산면(140)으로 구분되고, 제1 확산면(110)과 제1 엘이디(200) 및 제2 확산면(120)과 제2 엘이디(300)의 기하학적 구조에 의하여 제1 확산면(110) 및 제2 확산면(120)의 내부면에서 반사되는 빛의 양을 증가시켜, 제3 확산면(130) 및 제4 확산면(140)에서도 충분한 밝기를 유지하도록 하여, 암부발생 영역을 최소화할 수 있으며 균일도가 향상된 확산커버(100) 및 이를 포함하는 조명장치(1)를 제공할 수 있게 된다.
제5 확산면(150)은 제3 확산면(130)의 끝에서 베이스면(10)을 향하여 연장되며, 다만, 조명장치(1)의 중앙 쪽을 향하여 경사진 형태로 이루어진다.
제6 확산면(160)은 제4 확산면(140)의 끝에서 베이스면(10)을 향하여 연장되며, 다만, 조명장치(1)의 중앙 쪽을 향하여 경사진 형태로 이루어진다.
따라서, 제5 확산면(150)과 제6 확산면(160)은 베이스면(10)과 가까워질수록 서로 간의 거리가 가까워진다. 그리고, 제5 확산면(150)과 제6 확산면(160)은 서로 대칭된 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
확산커버(100)의 내부면에서 반사된 빛 중 일부는 제5 확산면(150) 및 제6 확산면(160) 쪽으로 조사되고, 특히 제1 확산면(110)과 제2 확산면(120)에서 반사된 빛은 제5 확산면(150)과 제6 확산면(160) 쪽으로 조사될 수 있으며, 이에 따라 제5 확산면(150)과 제6 확산면(160)을 통하여도 충분한 양의 빛이 외부로 발산할 수 있고, 또한 제5 확산면(150)과 제6 확산면(160) 쪽으로 반사된 빛 중 일부가 제3 확산면(130)과 제4 확산면(140) 쪽으로도 반사될 수 있게 된다.
이에 따라 본 발명에 따른 조명장치(1)가 천장에 설치되는 경우, 확산커버(100)의 가장자리 부분이 더욱 밝게 나타날 수 있고, 제5 확산면(150)과 제6 확산면(160)을 통하여 외부로 발산한 빛은 조명장치(1) 주변을 밝힐 수 있으며, 본 발명에 따른 확산커버(100)가 전체적으로 더욱 균일한 밝기로 나타나도록 할 수 있다.
도 3(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산커버(100) 및 조명장치(1)를 도시한 단면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 확산커버(100)의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과이다.
본 발명에 따른 확산커버(100)에서 제3 확산면(130)은 단순히 외측에서 볼 때 볼록한 형태(도 2 참조)로 이루어질 수 있으나, 이와 달리, 일부 면은 외측으로 볼록하고 일부면은 오목한 형태로 이루어질 수 있다.
제4 확산면(140) 또한, 단순히 외측에서 볼 때 볼록한 형태(도 2 참조)로 이루어질 수 있으나, 일부 면은 외측으로 볼록하고 일부면은 오목한 형태로 이루어질 수 있다.
이를 위하여 본 발명에 따른 확산커버(100)에서, 제3 확산면(130)은 제1 볼록영역(131) 및 제1 오목영역(132)으로 구분되고, 제4 확산면(140)은 제2 볼록영역(141) 및 제2 오목영역(142)으로 구분될 수 있다.
제1 볼록영역(131)은 제1 확산면(110)에서 연장되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루고, 제1 오목영역(132)은 제1 볼록영역(131)에서 연장되고 외측에서 오목한 곡면을 이룬다.
그리고, 제2 볼록영역(141)은 제2 확산면(120)에서 연장되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루고, 제2 오목영역(142)은 제2 볼록영역(141)에서 연장되고 외측에서 오목한 곡면을 이룬다.
제1 오목영역(132) 및 제2 오목영역(142)이 본 발명에 따른 확산커버(100)에서 가장자리 부분을 이루게 된다.
이와 같이, 제3 확산면(130)이 제1 볼록영역(131)과 제1 오목영역(132)으로 구분되어 이루어짐으로써, 도 2의 경우와 비교할 때, 제1 볼록영역(131)과 제1 오목영역(132)의 연결 부분 및 제1 오목영역(132)이 형성되는 부분에서 빛의 입사각(확산커버(100)의 내측면에서 빛의 입사각)이 증가되어 반사되는 빛의 양을 상대적으로 증가시킬 수 있고 또한 반사되는 빛의 전체 경로를 변경시킬 수 있으며, 이에 따라 확산커버(100)의 가장자리 부분에서 밝기를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.
아울러, 제4 확산면(140)이 제2 볼록영역(141)과 제2 오목영역(142)으로 구분되어 이루어짐으로써, 도 2의 경우와 비교할 때, 제2 볼록영역(141)과 제2 오목영역(142)의 연결 부분 및 제2 오목영역(142)이 형성되는 부분에서 빛의 입사각(확산커버(100)의 내측면에서 빛의 입사각)이 증가되어 반사되는 빛의 양을 상대적으로 증가시킬 수 있고 또한 반사되는 빛의 전체 경로를 변경시킬 수 있으며, 이에 따라 확산커버(100)의 가장자리 부분에서 밝기를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.
도 3(a)는 본 발명에 따른 확산커버(100)에서 제3 확산면(130)이 제1 볼록영역(131)과 제1 오목영역(132)으로 구분되고 제4 확산면(140)이 제2 볼록영역(141)과 제2 오목영역(142)으로 구분된 형태를 도시한 것이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 확산커버(100)의 경우 밝기 분포의 시뮬레이션 결과이며, 확산커버(100)의 가장자리 부분에서 밝기가 도 2의 경우와 비교하여 더욱 증가하였음을 알 수 있고 중앙부분과 가장자리 부분의 밝기 차이가 역시 감소하였음을 알 수 있다.
도 4 내지 도 7은, 본 발명에 따른 확산커버(100)에서 제1 오목영역(132) 및 제2 오목영역(142)의 상대적인 크기(비중)를 달리한 확산커버(100) 및 조명장치(1)의 형태 및 이에 따른 밝기 분포의 시뮬레이션 결과를 각각 나타낸 것이다.
확산커버(100)의 폭 방향 길이(제1 확산면(110), 제2 확산면(120), 제3 확산면(130) 및 제4 확산면(140)이 베이스면(10) 쪽으로 투영된 폭 방향 길이)를 W라고 할 때, 도 4는 제1 오목영역(132)(제2 오목영역(142))의 폭 방향 길이를 0.05W로 한 경우이고, 도 5는 제1 오목영역(132)(제2 오목영역(142))의 폭 방향 길이를 0.1W로 한 경우이고, 도 6은 제1 오목영역(132)(제2 오목영역(142))의 폭 방향 길이를 0.15W로 한 경우이며, 도 7은 제1 오목영역(132)(제2 오목영역(142))의 폭 방향 길이를 0.2W로 한 경우이다.
발기 분포의 시뮬레이션 결과에 의할 때, 도 4의 경우 최대밝기와 최소밝기의 비율이 1:0.83으로서 약 17%의 밝기 차이가 발생하였고, 도 5의 경우 최대밝기와 최소밝기의 비율이 1:0.9으로서 약 10%의 밝기 차이가 발생하였고, 도 6의 경우 최대밝기와 최소밝기의 비율이 1:0.89으로서 약 11%의 밝기 차이가 발생하였으며, 도 7의 경우 최대밝기와 최소밝기의 비율이 1:0.83으로서 약 17%의 밝기 차이가 발생하였다.
이처럼, 제1 오목영역(132)(제2 오목영역(142))의 폭 방향 길이가 0.1W인 경우 밝기 편차가 가장 작게 나타남을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 따른 확산커버(100) 및 조명장치(1)에서, 제1 오목영역(132)이 베이스면(10) 쪽으로 투영된 영역은, 제1 확산면(110), 제2 확산면(120), 제3 확산면(130) 및 제4 확산면(140)이 베이스면(10) 쪽으로 투영된 영역의 1/20보다 크고 1/5보다 작게 이루어질 수 있으며, 제1 확산면(110), 제2 확산면(120), 제3 확산면(130) 및 제4 확산면(140)이 베이스면(10) 쪽으로 투영된 영역의 1/10의 크기로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 조명장치 10 : 베이스면
100 : 확산커버
110 : 제1 확산면 120 : 제2 확산면
130 : 제3 확산면 131 : 제1 볼록영역
132 : 제1 오목영역 140 : 제4 확산면
141 : 제2 볼록영역 142 : 제2 오목영역
150 : 제5 확산면 160 : 제6 확산면
200 : 제1 엘이디 300 : 제2 엘이디

Claims (8)

  1. 편평한 면을 이루는 베이스면 상에 형성되되 폭 방향으로 서로 이격되는 제1 엘이디와 제2 엘이디에서 조사된 빛을 확산시키고, 길이방향을 따라 단면이 일정하며,
    상기 제1 엘이디의 정면에서 이격되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제1 확산면;
    상기 제2 엘이디의 정면에서 이격되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제2 확산면;
    상기 제1 확산면을 기준으로 상기 제2 확산면과 먼 쪽에 위치하고, 상기 제2 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 가까워지는 제3 확산면; 및
    상기 제2 확산면을 기준으로 상기 제1 확산면과 먼 쪽에 위치하고, 상기 제1 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 가까워지는 제4 확산면을 포함하고,
    상기 제1 엘이디에서 상기 제1 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제3 확산면을 향하여 반사되고, 상기 제2 엘이디에서 상기 제2 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제4 확산면을 향하여 반사되도록 이루어지고,
    상기 제1 확산면은 상기 제2 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 멀어지고, 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역이 상기 제1 엘이디를 커버하고,
    상기 제2 확산면은 상기 제1 확산면과 멀어질수록 상기 베이스면과의 수직거리가 멀어지도록 이루어지고, 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역이 상기 제2 엘이디를 커버하도록 이루어지며,
    상기 제3 확산면은,
    상기 제1 확산면에서 연장되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제1 볼록영역; 및
    상기 제1 볼록영역에서 연장되고 외측에서 오목한 곡면을 이루는 제1 오목영역을 포함하고,
    상기 제4 확산면은,
    상기 제2 확산면에서 연장되고 외측에서 볼록한 곡면을 이루는 제2 볼록영역; 및
    상기 제2 볼록영역에서 연장되고 외측에서 오목한 곡면을 이루는 제2 오목영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 확산커버.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 오목영역이 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역과 상기 제2 오목영역이 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역의 각각은, 상기 제1 확산면, 제2 확산면, 제3 확산면 및 제4 확산면이 상기 베이스면 쪽으로 투영된 영역의 1/20보다 크고 1/5보다 작은 것을 특징으로 하는 확산커버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 확산면과 가장 가까운 상기 제1 확산면의 단부에서 상기 베이스면까지의 수직거리를 H1, 상기 제2 확산면과 가장 먼 상기 제1 확산면의 단부에서 상기 베이스면까지의 수직거리를 H2라 할 때, H1은 H2/2보다 작고 2*H2/3보다 큰 것을 특징으로 하는 확산커버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 확산면 및 상기 제3 확산면은 각각, 상기 제2 확산면 및 상기 제4 확산면 각각과 좌우대칭인 것을 특징으로 하는 확산커버.
  7. 제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 확산면의 끝에서 상기 베이스면을 향하여 연장되는 제5 확산면; 및
    상기 제4 확산면의 끝에서 상기 베이스면을 향하여 연장되는 제6 확산면을 포함하고,
    상기 제5 확산면과 상기 제6 확산면은, 상기 베이스면과 가까워질수록 서로간의 거리가 가까워지도록 경사지게 이루어지고,
    상기 제1 엘이디에서 상기 제1 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제5 확산면을 향하여 반사되고,
    상기 제2 엘이디에서 상기 제2 확산면 쪽으로 조사된 빛의 적어도 일부는 상기 제6 확산면을 향하여 반사되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산커버.
  8. 편평한 면을 이루는 베이스면 상에 형성되되 폭 방향으로 서로 이격되는 제1 엘이디와 제2 엘이디; 및
    제7항에 따른 확산커버를 포함하는 조명장치.
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