KR101829375B1 - 발광모듈 - Google Patents

Abstract

실시예에 따른 렌즈커버는 점광원에 대응되게 형성되어 광원에서 생성되는 광을 가이드하는 적어도 하나의 렌즈 및 상기 렌즈가 배치되는 광학 플레이트를 포함하고, 상기 렌즈는 상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역으로 방출되는 투과부와, 상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 제한하는 후사광 차단부를 포함하고, 상기 후사광 차단부는 상기 투과부와 동일한 재질에 반사특성을 부여하는 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 실시예에 따른 발광모듈은 실시예를 렌즈커버를 포함한다.

Description

발광모듈{LIGHTING DEVICE MODULE}

실시예는 발광모듈 및 이를 포함하는 조명기기에 관한 것이다.

일반적으로 실내 또는 실외의 조명등으로 전구나 형광등이 많이 사용된다. 이러한 전구 또는 형광등의 경우 수명이 짧아 자주 교환되어야 하는 문제가 있다. 또한, 종래의 형광등은 그 사용시간이 지남에 따라 열화가 발생하여 조도가 점차 떨어지는 현상이 과도하게 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 우수한 제어성, 빠른 응답속도, 높은 전기광 변환효율, 긴 수영, 적은 소비전력 및 높은 휘도의 특성 및 감성 조명을 구현할 수 있는 발광 다이오드(LED ; Light Emitting Diode)를 채용하는 여러 가지 형태의 조명 모듈이 개발되고 있다.

발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이미 발광 다이오드는 실내 외에서 사용되는 각종 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.

도 14는 종래의 조명기기에 따른 광학분포를 도시한 참고도이다.

도 14를 참고하면, 종래의 가로등용 조명(1)의 경우, 길의 길이 방향을 따라 일정한 피치로 배치되게 된다.

이 때, 길을 제외한 영역으로 진행하는 빛은 광 공해가 된다. 특히, 길의 폭 방향의 후방(S)을 향해 진행되는 광은 심각한 광 공해를 초래하는 문제점이 존재한다.

실시예는 조립 및 가공이 용이하고, 후사광을 차단하는 렌즈커버 및 이를 포함하는 발광모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

실시예에 따른 렌즈커버는 점광원에 대응되게 형성되어 광원에서 생성되는 광을 가이드하는 적어도 하나의 렌즈 및 상기 렌즈가 배치되는 광학 플레이트를 포함하고, 상기 렌즈는 상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역으로 방출되는 투과부와, 상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 제한하는 후사광 차단부를 포함하고, 상기 후사광 차단부는 상기 투과부와 동일한 재질에 반사특성을 부여하는 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

실시예에 따르면, 렌즈에 후사광 차단부를 형성하여서, 조사영역의 후방으로 진행되는 광을 차단하므로, 후사광으로 인한 광 공해를 방지하는 이점을 가진다.

또한, 실시예는 다수의 렌즈를 포함하는 커버형태로, 사출성형으로 용이하게 형성되는 이점이 존재한다.

또한, 실시에는 후사광 차단부를 렌즈와 동일한 재질에 첨가제를 첨가하여서 제조하므로, 제조가 용이한 이점이 존재한다.

실시예의 발광모듈에 의하면, 발광모듈에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 이점이 존재한다.

또한, 에어홀과 공기 안내부를 통과한 공기의 유속은 일반적인 열에 의한 대류 보다 빨라서, 열 방출 효과를 증대시키는 이점이 존재한다.

또한, 에어홀 주변에 렌즈커버가 끼움되어서 에어홀에서 유입되는 수분 및 이물질을 방지하는 이점이 존재한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈의 사시도,
도 2 는 도 1의 발광모듈의 분해 사시도,
도 3 은 도 1의 발광모듈의 정면도,
도 4 는 도 1의 발광모듈의 측면도,
도 5는 도 1의 발광모듈의 배면도,
도 6a은 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체의 일면과 광원유닛이 결합된 모습을 도시한 평면도,
도 6b는 도 1에 따른 발광모듈의 A-A선을 취한 단면도,
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈커버의 단면도,
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈커버를 배면에서 바라본 사시도,
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈를 상방에서 바라본 평면도,
도 8b는 도 8a에 Ⅰ- Ⅰ' 선을 따라 절단한 단면도,
도 8c는 도 8a에 Ⅱ - Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면도,
도 9a는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈를 제1 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도,
도 9b는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈를 제2 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도,
도 10a는 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈를 제1 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도,
도 10b는 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈를 제2 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도,
도 11는 실시예에 발광모듈의 공기유속 분포를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광모듈의 단면도,
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈을 포함하는 모듈 어레이의 사시도,
도 11은 도 10에 도시된 모듈 어레이의 평면도,
도 13은 본 발명의 발광모듈을 포함하는 조명기기의 사시도,
도 14는 종래의 조명기기에 따른 광학분포를 도시한 참고도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈의 사시도, 도 2 는 도 1의 발광모듈의 분해 사시도, 도 3 은 도 1의 발광모듈의 정면도, 도 4 는 도 1의 발광모듈의 측면도, 도 5는 도 1의 발광모듈의 배면도이다.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 일 실시예에 따른 발광모듈(100)은 몸체(120), 몸체(120)의 일면에 위치되는 광원유닛(110), 몸체(120)의 일면과 마주보는 몸체(120)의 타면에 위치되는 다수의 방열핀(130), 몸체(120)의 일면에서 몸체(120)의 타면 방향으로 몸체(120)를 관통하여 형성되고 공기가 유동되는 에어홀(122), 광원유닛(110)을 덮고 에어홀(122)과 대응되는 커버홀(143)을 가지는 렌즈커버(140)를 포함한다.

광원유닛(110)은 빛을 생성하는 모든 수단을 포함할 수 있다.

예를 들면, 광원유닛(110)은 기판(112)과 기판(112) 상에 배치되고, 기판(112)과 전기적으로 연결된 점광원(111)를 포함한다.

기판(112)은 몸체(120)의 일 면에 배치된다. 여기서, 몸체(120)의 일면은 도 1에서 몸체(120)의 상면을 의미한다. 이러한 기판(112)은 몸체(120)의 일 면에 대응하여 사각형의 판 형상을 갖지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 다각형 형상, 타원 형상 등 다양한 형상일 수 있다.

기판(112)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등일 수 있다.

여기서, 광원유닛(110)은 인쇄회로기판 위에 패키지 하지 않은 LED 칩을 직접 본딩할 수 있는 COB(Chips On Board)일 수 있다. COB는 세라믹 재질을 포함하여 열에 대한 내열성 및 절연성을 확보할 수 있다.

기판(112)의 상면은 광을 효율적으로 반사할 수 있는 재질로 코팅될 수 있다. 예를 들면, 기판(112)의 상면은 백색 또는 은색의 물질로 코팅될 수 있다.

점광원(111)은 하나 또는 복수 개가 배치될 수 있다. 또한, 복수의 점광원(111)이 배치되는 경우, 각각의 점광원(111)은 서로 다른 색을 출광하거나, 서로 다른 색온도를 가질 수도 있다. 점광원(111)은 반도체 소자 또는 발광 다이오드를 포함한다.

예를 들면, 광원유닛(110)의 몸체(120)의 일면에 형성된 광원 안착홈(121)에 위치되어서, 몸체(120)에 의해 지지될 수 있다.

광원 안착홈(121)은 몸체(120)의 일면이 함몰되어 형성되고, 기판(112)은 광원 안착홈(121)의 형상에 대응되는 형상을 가져서 광원 안착홈(121)에 결합될 수 있다.

물론, 후술하는 바와 같이, 광원 안착홈(121)은 기판(112)의 테두리와의 사이에 렌즈커버(140)의 아우터 격벽(145)(146)이 삽입되는 공간을 형성할 수도 있다.

실시예에서는 기판(112)을 몸체(120)에 결합하는데 볼트와 같은 패스너(f)가 이용된다. 몸체(120)와 기판(112)에는 각각 패스너(f)와의 체결을 위한 체결홈 및 홀(114-1, 114)을 구비하고 있다.

또한, 기판(112)에는 돌출되어 렌즈커버(140)가 삽입되는 얼라이먼트 홀(115)이 형성된다.

구체적으로, 기판(112)에는 에어홀(122)과 연통되는 기판홀(113)이 형성될 수 있다.

기판홀(113)은 에어홀(122)과 수직(Y축 방향)적으로 중첩되게 위치되고, 서로 연통되어서, 공기가 유동하는 공간을 제공하게 된다.

여기서, 수직의 의미는 수학적 의미의 완전한 수직을 의미하는 것은 아니고, 공학적 의미에서 오차를 포함하는 수직을 의미할 것이다.

구체적으로, 기판홀(113)은 에어홀(122)에 대응되는 형상과 크기를 가진다. 기판홀(113)은 기판(112)의 폭 방향 중앙에 기판(112)의 길이 방향을 따라 길게 형성된다.

이때, 기판(112)상에 위치되는 다수의 점광원(111)은 기판홀(113)을 감싸게 배치될 수 있다.

구체적으로, 기판홀(113)은 기판(112)이 Y축 방향으로 관통되어 형성되고, 점광원(111)들은 X-Z축 평면에서 기판홀(113)을 감싸게 배치될 수 있다.

기판(112)과 광원 안착홈(121)의 사이에는 열 전달을 향상시키는 방열 패드(150)를 더 포함할 수 있다.

방열 패드(150)는 광원 안착홈(121)과 대응되는 형상을 가지고, 열 전달이 우수하고, 접착성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 방열 패드(150)는 실리콘 재질로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 방열 패드(150)는 필름 형상을 가지고, 에어홀(122)과 연통되는 패드홀(153)이 형성될 수 있다.

몸체(120)는 광원유닛(110)이 안착되는 장소를 제공하고, 광원유닛(110)에서 발생된 열을 방열핀(130)에 전달한다. 열 전달 효율을 높이기 위해, 몸체(120)는 열 방출 효율이 뛰어 난 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.

예를 들어, 몸체(120)의 재질은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 몸체(120)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 세라믹 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.

몸체(120)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.

몸체(120)의 일면에는 광원유닛(110)이 위치되고, 몸체(120)의 일면과 마주보는 타면에는 발열핀(130)이 결합된다.

구체적으로, 몸체(120)는 일면에 광원유닛(110)이 안착되는 광원 안착홈(121)이 형성되고, 일면과 마주보는 타면에 다수의 방열핀(130)이 위치될 수 있다.

몸체(120)는 플레이트 형상이고, 평면(X-Z축 평면) 형상은 사각형일 수 있다.

몸체(120)의 모서리에는 조명기기 등에 결합될 때, 나사가 관통하는 나사홀(126)이 형성될 수 있다.

광원유닛(110)이 결합되고, 렌즈커버(140)가 결합되는 몸체(120)의 일면에 대해서는 후술하도록 한다.

특히, 도 3을 참조하면, 방열핀(130)은 공기와 접촉되는 면적을 극대화 하기 위한 형상을 가질 수 있다.

구체적으로, 방열핀(130)은 몸체(120)의 타면(예를 들면, 하부면)에서 하부 방향(Y축의 반대방향)으로 연장되게 형성되는 다수의 판 형상을 가질 수 있다.

더욱 구체적으로, 방열핀(130)은 일정한 피치를 가지고 다수 개가 배치될 수 있고, 방열핀(130)의 폭은 몸체(120)의 열을 효과적으로 전달받을 수 있도록, 몸체(120)의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.

방열핀(130)의 몸체(120)와 일체로 성형될 수도 있고, 별도의 부품으로 제작될 수도 있다.

방열핀(130)은 열 전달이 우수한 물질, 예를 들면, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 방열핀(130)은 몸체(120)의 폭 방향(X축 방향)으로 길게 배치되고, 몸체(120)의 길이(Z축 방향)방향으로 일정한 피치를 가지며 다수 개가 설치될 수 있다.

방열핀(130)의 중앙부(131)는 방열핀(130)의 양단부(133) 보다 몸체(120) 방향으로 함몰될 수 있다.

점광원(111)은 방열핀(130)의 양단부(133)와 수직적으로 중첩되게 위치되므로, 방열핀(130)의 양단부(133)는 방열핀(130)의 중앙부(131) 보다 높게 형성되어서, 공기와 접촉면적을 확대하고, 방열핀(130)의 중앙부(131)는 제조비용을 절약할 수 있게 형성된다.

다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 에어홀(122)은 몸체(120)의 일면에서 방열핀(130) 방향(Y축 방향)으로 몸체(120)를 관통하여 형성되고, 공기가 유동되는 공간을 제공한다.

에어홀(122)은 몸체(120)의 중앙 부위에 몸체(120)의 길이방향으로 길게 형성될 수 있다.

에어홀(122)은 기판(112)에 형성되는 기판홀(113), 렌즈커버(140)에 형성되는 커버홀(143) 및 방열 패드(150)에 형성되는 패드홀(153)과 수직적으로 중첩되며, 연통되게 형성될 수 있다.

에어홀(122)은 에어홀(122)의 내측과 외측 사이의 온도차에 의해 공기를 순환시키고, 이 순환되는 공기는 방열핀(130) 및 몸체(120)의 냉각을 가속화할 수 있다.

구체적으로, 에어홀(122)은 방열핀(130)들의 중앙부(131)와 수직적으로 중첩되게 위치되고, 점광원(111)들은 방열핀(130)의 양단부(133)와 수직적으로 중첩되게 위치될 수 있다.

더욱 구체적으로, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 에어홀(122)은 몸체(120)의 중앙 부위에 제 1방향(Z축 방향)으로 길게 형성되고, 점광원(111)들은 에어홀(122)의 길이 방향을 따라 다수 개가 이격되어 배치될 수 있다.

이때, 점광원(111)들의 과반수 이상은 에어홀(122)의 길이 방향으로 형성되는 변에 인접하게 형성될 수 있다. 즉, 점광원(111)들이 2열로 제1방향으로 다수 개가 배치되고, 점광원(111)의 열 사이에 에어홀(122)이 제1방향으로 길게 형성되며, 에어홀(122)의 길이방향의 변에 점광원(111)들의 과반수 이상이 인접하게 위치될 수 있다. 따라서, 효과적인 열 전달이 가능하게 된다. 물론, 기판홀(113)은 에어홀(122)의 형상에 대응되게 형성될 수 있다.

또한, 상방에서 보아, 에어홀(122)의 면적은 몸체(120)의 면적 대비 10% 내지 20%일 수 있다.

에어홀(122)의 테두리에서 몸체(120)의 타면 방향(Y축의 반대방향)으로 연장되고, 에어홀(122)과 연통되어 공기가 안내되는 공기 안내부(160)를 더 포함할 수 있다.

특히, 도 5를 참조하면, 공기 안내부(160)는 내부에 공간을 가지는 원통 형상으로, 테두리가 에어홀(122)의 테두리와 중첩되게 위치될 수 있다. 즉, 공기 안내부(160)는 에어홀(122)을 감싸는 굴뚝 형상을 가질 수 있다.

바람직하게는, 공기 안내부(160)의 내면은 에어홀(122)의 내면과 동일 평면 상에 위치되어서, 공기 안내부(160)와 에어홀(122)의 사이에서 공기의 유동이 방해되지 않게 할 수 있다.

공기 안내부(160)는 열 전달 효율이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 공기 안내부(160)의 재질은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 공기 안내부(160)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 세라믹 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.

공기 안내부(160)는 다수의 방열핀(130) 중 적어도 일부와 열적으로 연결되어서, 점광원(111)에서 방열핀(130)으로 전달된 열이 공기 안내부(160)로 전달될 수 있다.

구체적으로, 공기 안내부(160)의 외면에는 다수의 방열핀(130) 중 적어도 일부가 연결될 수 있다.

공기 안내부(160)의 내부에 발열핀(130)이 위치되지 않으므로, 공기 안내부(160)로 유동되는 공기가 발열핀(130)에 의해 간섭되지 않는다.

또한, 몸체(120)에는 점광원(111)에 전원을 공급하는 커넥터(190)과 관통하는 커넥터홀(124)이 형성될 수 있다.

렌즈커버(140)는 광원유닛(110)을 덮어서, 광원유닛(110)에서 생성되는 광을 가이드하고, 외부에서 광원유닛(110)으로 침투되는 수분을 방지한다.

렌즈커버(140)는 휘도 및 빛의 조사 면적의 증감을 위하여 표면에 광확산 도료(미도시)가 도포되도록 하거나 광확산 필름(미도시)을 부착시키거나, 광학 광확산 물질이 혼합된 투명 또는 반투명의 합성수지로 이루어지도록 하는 등의 실시예를 적용할 수 있다.

여기서, 광확산 도료는 PMMA 또는 실리콘 등과 같은 유기입자 비드(bead)를 포함한 것을 사용할 수 있다.

실시예의 렌즈커버(140)의 경우, 몸체(120)에 조립하기 용이하고, 광원유닛(110)을 외부와 밀폐하는 구조를 가진다.

이하, 도면을 참조하여서, 렌즈커버(140)와 렌즈커버(140)가 삽입되는 몸체(120)의 일면의 구조에 대해 상술하도록 한다.

도 6a은 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체(의 일면과 광원유닛이 결합된 모습을 도시한 평면도, 도 6b는 도 1에 따른 발광모듈의 A-A선을 취한 단면도, 도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈커버의 단면도, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈커버를 배면에서 바라본 사시도이다.

렌즈커버(140)의 상세한 구조를 설명하기 전에, 렌즈커버(140)가 삽입되어 결합되는 몸체(120)의 구조에 관해 상술한다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 몸체(120)의 일면에는 적어도 광원유닛(110)을 커버하며, 광원유닛(110)을 밀폐하는 렌즈커버(140)가 삽입되어 결합되게 된다.

예를 들면, 몸체(120)의 일면에는 에어홀(122)에 둘레를 따라 형성되는 이너 결합홈(210)이 형성된다.

이너 결합홈(210)은 후술하는 렌즈커버(140)의 이너 격벽(144)이 삽입되어 결합되는 장소를 제공한다.

이너 결합홈(210)은 상부에서 보아 에어홀(122)을 감싸게 에어홀(122)의 둘레방향을 따라 몸체(120)의 일면에 형성된다.

예를 들면, 이너 결합홈(210)은 몸체(120)의 일면(상면)이 아래로 함몰되어 형성될 수 있다. 물론, 이너 결합홈(210)의 형상 및 크기는 이너 격벽(144)과 대응된다.

다른 예를 들면, 도 6b에서 도시하는 바와 같이, 몸체(120)의 일면에는 아래로 함몰되어 적어도 광원유닛(110)의 기판(112)이 안착되는 광원 안착홈(121)이 형성되고, 이너 결합홈(210)은 광원 안착홈(121)의 바닥에서 상부로 돌출되는 돌기(221,222)들에 의해 정의 될 수 있다.

구체적으로, 몸체(120)는 제1 이너 돌기(221)와, 제2 이너 돌기(222)를 더 포함하고, 이너 결합홈(210)은 제1 이너 돌기(221)와, 제2 이너 돌기(222)에 의해 정의될 수 있다.

제1 이너 돌기(221)는 몸체(120)의 일면에서 상부로 돌출되어 형성된다. 즉, 제1 이너 돌기(221)는 상부에서 보아 에어홀(122)의 주변에서 에어홀(122)을 감싸게 배치된다.

또한, 공기의 유동성을 증대시키기 위해, 제1 이너 돌기(221)의 내측면(Inner side surface)은 에어홀(122)의 내측면과 동일 평면 상에 위치되는 것이 바람직하다.

제1 이너 돌기(221)는 제2 이너 돌기(222) 보다 에어홀(122)에 인접하여 형성된다.

제2 이너 돌기(222)는 제1 이너 돌기(221)와 함께 이너 결합홈(210)을 정의한다. 즉, 제2 이너 돌기(222)는 제1 이너 돌기(221)에서 외측 방향으로 이격되어 제1 이너 돌기(221)를 감싸게 배치된다.

이 때, 제2 이너 돌기(222)는 광원유닛(110)의 기판홀(113)에 끼움된다. 구체적으로, 기판홀(113)은 제2 이너 돌기(222)의 외면 형상에 대응되게 형상되고, 제2 이너 돌기(222)는 기판홀(113)의 내부에 끼움된다.

바람직하게는, 제2 이너 돌기(222)의 두께는 기판(112)의 두께와 대응될 수 있다.

한편, 전체적으로, 몸체(120)의 일면의 구조를 상술하면 다음과 같다.

몸체(120)의 일면의 중앙에는 에어홀(122)이 관통되어 형성되고, 에어홀(122)을 감싸며 이너 결합홈(210)을 정의하는 제1 이너 돌기(221) 및 제2 이너 돌기(222)가 형성된다. 그리고, 몸체(120)의 일면에서 이너 결합홈(210)과 몸체(120)의 일면의 테두리 사이에는 광원유닛(110)의 기판(112)이 안착되는 광원 안착홈(121)이 정의 된다.

여기서, 광원 안착홈(121)은 적어도 기판(112)이 내부에 위치되도록 기판(112)의 크기와 형상에 대응되는 크기를 가진다.

구체적으로, 광원 안착홈(121)은 상부에서 보아 이너 결합홈(210)과 몸체(120) 일면의 가장자리를 제외한 영역이 아래로 함몰되어 형성될 수 있다.

물론, 광원 안착홈(121)은 기판(112) 보다 확장된 크기를 가져서, 후술하는 아우터 격벽(145)(146)이 삽입되는 공간을 제공할 수도 있다.

또한, 광원 안착홈(121)의 주변에는 광원 안착홈(121)의 둘레를 따라 렌즈커버(140)의 테두리가 안착되는 커버 안착홈(129)이 형성된다.

물론, 커버 안착홈(129)은 렌즈커버(140)에 대응되게 몸체(120)의 일면이 함몰되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 커버 안착홈(129)은 적어도 렌즈커버(140)의 측면(도 6b 기준)과 하면이 수용되는 크기로 형성된다.

여기서, 기판(112)의 두께를 고려하여서, 광원 안착홈(121)의 바닥은 커버 안착홈(129)의 바닥 보다 하부에 위치되고, 광원 안착홈(121)은 커버 안착홈(129)의 내부에 수용된다.

또한, 몸체(120)의 일면에는 광원유닛(110)의 커버홈(148)에 삽입되는 아우터 돌기(225)를 더 포함한다.

여기서, 아우터 돌기(225)는 기판(112)의 외측면(테두리)과의 사이에 아우터 격벽(145)(146)(상세히는, 제1 아우터 격벽(145))이 삽입되는 공간(227)을 정의한다.

구체적으로, 아우터 돌기(225)는 상부에서 보아 기판(112)의 둘레를 따라 기판(112)을 감싸고, 기판(112)에서 이격되어 형성된다.

이 때, 광원 안착홈(121)은 아우터 돌기(225)와 제2 이너 돌기(222) 사이의 공간으로 정의될 수 있다.

또한, 몸체(120)에는 후술하는 제2 아우터 격벽(146)이 삽입되는 아우터 결합홈(228)을 더 포함할 수 있다.

아우터 결합홈(228)은 제2 아우터 격벽(146)이 삽입되는 공간을 정의한다. 아우터 결합홈(228)은 기판(112)을 감싸게 형성된다.

구체적으로, 아우터 결합홈(228)은 아우터 돌기(225)와 커버 안착홈(129)의 사이에 정의 된다.

특히, 렌즈커버(140)와 기판(112)의 두께를 감안하면, 몸체(120)의 일면에 렌즈커버(140)에 대응되는 커버 안착홈(129)이 함몰되어 형성되고, 커버 안착홈(129)의 내부에 커버 안착홈(129) 보다 아래로 함몰된 광원 안착홈(121)이 형성되면서, 광원 안착홈(121)과 같은 높이로, 이너 결합홈(210) 및 아우터 결합홈(228)의 바닥이 형성된다.

이 때, 제1 이너 돌기(221), 제2 이너 돌기(222), 아우터 돌기(225)가 몸체(120)의 일면(상세히는 광원 안착홈(121)의 바닥)에서 상부로 돌출되어 이너 결합홈(210) 및 아우터 결합홈(228)을 정의한다.

물론, 제1 이너 돌기(221), 제2 이너 돌기(222), 아우터 돌기(225)의 상단은 커버 안착홈(129)의 바닥과 동일 평면 상에 위치되는 것이 바람직하다.

또한, 몸체(120)의 테두리에는 후술하는 렌즈커버(140)의 끼움 날개(147)가 삽입되는 삽입홈(121b)이 형성될 수 있다.

물론, 렌즈커버(140)는 삽입홈(121b)이 끼움되지 않고 접착제 등으로 접착될 수도 있다.

구체적으로, 삽입홈(121b)은 몸체(120)의 일면의 양단에서 돌출된 돌출단(121a)이 양측으로 함몰되어 형성될 수 있다.

더욱 구체적으로, 삽입홈(121b)은 커버 안착홈(129)의 외측면이 외측방향으로 함몰되어 형성된다.

이하, 상술한 몸체(120)의 일면에 삽입 결합되는 렌즈커버(140)에 대해 설명한다.

도 6b 내지 7b를 참조하면, 예를 들면, 렌즈커버(140)는 플레이트(Plate) 형상으로 적어도 광원유닛(110)을 커버한다.

다른 예를 들면, 광원유닛(110)의 점광원(111)에서 생성되는 광의 지향각을 변경시키기 위해 점광원(111)에 대응되는 렌즈(141)를 포함할 수도 있다.

또 다른 예를 들면, 렌즈커버(140)는 광학 플레이트(142)와 광학 플레이트(142)에 배치되는 렌즈(141)를 포함한다.

광학 플레이트(142)는 적어도 기판(112)과 점광원(111)의 상부를 덮고, 기판(112) 보다 확장된 크기를 가진다.

광학 플레이트(142)에는 점광원(111)에 대응되는 위치에 렌즈(141)가 구비된다.

광학 플레이트(142)에는 에어홀(122)과 대응되는 커버홀(143)이 형성될 수 있다.

구체적으로, 커버홀(143)은 광학 플레이트(142)의 중앙에 상하방향(Y축 방향)으로 관통되어 형성될 수 있다.

렌즈커버(140)는 렌즈커버(140)의 하부면에서 아래로 돌출되고, 몸체(120)에 일면에 삽입되어 광원유닛(100)을 밀폐하는 격벽을 포함한다. 격벽은 외부의 수분 또는 먼지 등이 광원유닛(100)으로 침투되는 것을 방지한다.

예를 들면, 격벽은 이너 격벽(144) 또는 아우터 격벽(145)(146)을 포함한다. 다른 예를 들면, 격벽은 이너 격벽(144) 및 아우터 격벽(145)(146)을 포함한다.

이너 격벽(144)은 몸체(120)의 일면에 삽입 결합되어 에어홀(122) 방향에서 광원유닛(110)으로 유입되는 수분을 방지한다.

이너 격벽(144)은 에어홀(122) 주변을 형성하는 몸체(120)에 일면에 삽입된다.

이너 격벽(144)은 몸체(120)의 일면에 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있다. 특히, 외부로부터 유입되는 수분 및 이물질을 방지하기 위하여 이너 격벽(144)은 이너 결합홈(210)에 빈틈 없이 맞물리게 결합된다. 이때, 이너 결합홈(210)에는 접착제가 도포될 수 있다.

구체적으로, 이너 격벽(144)은 광학 플레이트(142)에서 에어홀(122)에 대응되는 커버홀(143)의 둘레를 따라 형성되어 아래로 연장된다.

더욱 구체적으로, 이너 격벽(144)은 광학 플레이트(142)의 커버홀(143)과의 사이에 제1 이너 돌기(221)가 지지되는 공간(142a)을 형성한다.

또한, 실시예에 렌즈커버(140)는 아우터 격벽(145)(146)을 더 포함한다.

물론, 실시예에 따라 렌즈커버(140)는 아우터 격벽(145)(146)만 포함하거나, 이너 격벽(144)만 포함하거나, 아우터 격벽(145)(146) 및 이너 격벽(144)을 포함할 수도 있다. 이에 한정되는 것은 아니다.

아우터 격벽(145)(146)은 몸체(120)의 일면에 삽입 결합되어 몸체(120)의 가장자리에서 광원유닛(110)으로 유입되는 수분을 방지한다.

아우터 격벽(145)(146)은 적어도 광원유닛(110)을 감싸게 몸체(120)에 일면의 가장자리에 삽입된다.

아우터 격벽(145)(146)은 몸체(120)의 일면에 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있다. 특히, 외부로부터 유입되는 수분 및 이물질을 방지하기 위하여 아우터 격벽(145)(146)은 아우터 결합홈(228)에 빈틈 없이 맞물리게 결합된다. 이때, 아우터 결합홈(228)에는 접착제가 도포될 수 있다.

구체적으로, 아우터 격벽(145)(146)은 렌즈커버(140)의 가장자리에 둘레를 따라 형성되어 아래로 연장된다. 아우터 격벽(145)(146)은 상부에서 보아 적어도 광원유닛(110)이 위치되는 폐공간을 형성한다.

더욱 구체적으로, 아우터 격벽(145)(146)은 기판(112)의 외면을 감싸게 배치된다. 여기서, 외면은 상방에서 보아 에어홀(122)을 감싸는 면 중 에어홀(122)에서 멀게 이격된 면을 의미할 것이다.

또한, 아우터 격벽(145)(146)은 광원 안착홈(121)에 기판(112)과 함께 끼움될 수 있다. 구체적으로, 도 6b에서 도시하는 바와 같이 제1 아우터 격벽(145)이 기판(112)과 함께 광원 안착홈(121)에 끼워질 수 있다.

다른 예로, 아우터 격벽(145)(146)(상세히는, 제1 아우터 격벽(145))은 아우터 돌기(225)와 기판(112)의 외측면(테두리) 사이에 형성되는 공간(227)에 삽입될 수 있다.

예를 들면, 아우터 격벽(145)(146)은 제1 아우터 격벽(145)과 제2 아우터 격벽(146)을 포함한다.

제1 아우터 격벽(145)은 기판(112)의 외면과 접하며, 기판(112)을 감싸게 배치된다.

제2 아우터 격벽(146)은 제1 아우터 격벽(145)과 이격되어 제1 아우터 격벽(145)을 감싸게 배치된다. 제2 아우터 격벽(146)은 제1 아우터 격벽(145)과 함께 커버홈(148)을 정의한다.

커버홈(148)에는 아우터 돌기(225)가 삽입되어 결합된다.

더욱 구체적으로, 아우터 격벽(145)(146)은 광학 플레이트(142)의 가장자리에서 내부로 이격된다. 즉, 아우터 격벽(145)(146)은 광학 플레이트(142)의 가장자리에 커버 안착홈(129)에 안착되는 공간(142b)을 정의한다.

렌즈커버(140)는 광학 플레이트(142)에서 돌출되어 얼라이먼트 홀(115)에 삽입되는 얼라이먼트 돌기(142c)를 구비한다.

또한, 미설명 도면부호 149는 패스너(f)의 헤드가 위치되는 헤드홈이다.

이때, 아우터 결합홈(228)은 커버 안착홈(129)의 가장자리에서 중앙으로 이격되어 위치되어 위치될 수 있다.

렌즈커버(140)는 몸체(120)에 삽입되는 끼움 날개(147)를 더 포함한다.

끼움 날개(147)는 격벽과 교차되는 방향으로 끼움되어서, 격벽이 이탈되는 것을 방지한다. 예를 들면, 끼움 날개(147)는 렌즈커버(140)의 양측(Side)면에서 측면 방향(Z축 방향)으로 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 끼움 날개(147)는 렌즈커버(140)의 마주보는 양측 면에 한 쌍이 구비된다.

끼움 날개(147)는 하방으로 삽입되는 렌즈커버(140)의 상하유동을 억제하고, 렌즈커버(140)의 격벽 또는 몸체(120)의 커버 안착홈(129)에 접착제가 도포되는 경우 접착제가 경화되는 동안 렌즈커버(140)를 하방으로 가압한다.

구체적으로, 끼움 날개(147)는 광학 플레이트(142)의 양단에서 길이 또는 폭 방향으로 돌출되어서 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 끼움 날개(147)는 몸체(120)에 형성된 삽입홈(121b)에 삽입되어 결합되도록 삽입홈(121b)에 대응되게 형성된다.

또한, 렌즈커버(140)는 끼움 날개(147)들의 탄성 복원력에 의해 하방으로 가압될 수 있다. 이를 위해, 끼움 날개(147)의 두께는 탄성력을 가지는 두께인 것이 바람직하다.

예를 들면, 끼움 날개(147)는 렌즈커버(140)의 광학 플레이트(142)와 동일한 투명한 수지재질이고, 끼움 날개(147)는 탄성력을 위해 광학 플레이트(142)의 두께 보다 얇은 두께를 가진다. 끼움 날개(147)가 광학 플레이트(142)의 두께 보다 얇은 두께를 가지면, 몸체(120)를 두껍게 하지 않고, 끼움 날개(147)가 삽입되는 공간을 형성할 수 있다.

더욱 구체적으로, 도 6b에서 도시하는 바와 같이, 끼움 날개(147)의 상부면은 광학 플레이트(142)의 상부면과 동일 선상에 위치되고, 끼움 날개(147)의 하부면은 광학 플레이트(142)의 하부면 보다 상부에 위치될 수 있다.

끼움 날개(147)는 몸체(120)의 일면에 좌우방향으로 삽입되어 결합된다. 구체적으로, 끼움 날개(147)는 광학 플레이트(142)의 측면 중 적어도 마주보는 2개의 면을 감싸는 몸체(120)에 좌우방향으로 삽입된다.

예를 들면, 광학 플레이트(142)를 감싸는 몸체(120)의 일면의 양단에서 상부로 돌출된 돌출단(121a)들이 형성되고, 끼움 날개(147)가 삽입되는 삽입홈(121b)은 돌출단(121a)들의 내측면이 외측면 방향을 함몰되어 형성된다. 여기서, 내측면은 몸체(120)의 중앙에 외측면 보다 가까이 위치된 측면이다. 즉, 삽입홈(121b)은 돌출단(121a)의 내측면이 외측으로 함몰되어 형성된다.

물론, 삽입홈(121b)은 후술하는 바와 같이, 커버 안착홈(129)의 측면이 함몰되어 형성될 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여, 실시예에 렌즈커버의 렌즈에 대해 상술하도록 한다.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈를 상방에서 바라본 평면도, 도 8b는 도 8a에 Ⅰ- Ⅰ' 선을 따라 절단한 단면도, 도 8c는 도 8a에 Ⅱ - Ⅱ' 선을 따라 절단한 단면도이다.

렌즈(141)는 점광원(111)에서 생성된 광을 확산시킨다. 렌즈(141)는 그 형상에 따라 점광원(111)에서 생성된 빛의 확산각이 결정될 수 있다.

구체적으로, 렌즈(141)는 광을 투과하는 재질을 포함할 수 있다.

예를 들면, 렌즈(141)는 투명한 실리콘, 에폭시, 및 기타 수지 재질로 형성될 수 있다.

렌즈(141)는 볼록한 형태로 점광원(111)를 몰딩할 수 있다.

렌즈(141)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 렌즈(141)는 광확산 효과의 도모를 위하여 적어도 둘 이상의 타원구(141a, 141b)가 결합된 형상을 가진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈(141)는 자신의 하부에는 내부에 점광원(111)이 수용되는 광원 수용부(19)가 형성된다. 광원 수용부(19)는 점광원(111)과 렌즈(141) 사이에 공기층을 형성할 정도를 크기를 가진다. 광원 수용부(19)는 후술하는 내부 곡면(17)에 의해 정의되는 공간이다.

상술한 바와 같이, 점광원(111) 및 렌즈(141) 사이에 공기층을 형성하는 이유는 점광원(111)으로부터 출사된 광이 렌즈(141)에 도달하기 전에 어느 정도 확산되도록 하기 위한 거리를 확보하고자 하는데 있다. 공기층으로 인해 점광원은 렌즈(141)와 소정 간격 이격되도록 형성될 수 있다

렌즈(141)는 자신의 내부에 존재하는 공기층을 통해 점광원으로부터 입사된 광을 조상영역에 맞게 대칭적 또는 비대칭적으로 굴절시켜 출사한다.

구체적으로, 렌즈(141)는 렌즈(141)의 하부의 일부가 함몰되어 형성된 내부 곡면(17) 및 외부로 노출되도록 형성된 외부 곡면(18)을 포함할 수 있다.

내부 곡면(17)은 렌즈(141)의 내부에 존재하는 공기층을 통해 점광원으로부터 입사된 광을 대칭적 또는 비대칭적으로 굴절시킬 수 있다. 내부 곡면(17)은 광원 수용부(19)를 정의한다.

이를 위해, 내부 곡면(17)은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향 각각을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 보여지는 각각의 형태가 서로 같거나, 다를 수 있다. 실시예에서는 도 8b, 8c에 도시하는 바와 같이, 내부 곡면(17)은 내부 곡면(17)을 바라보는 방향에 따라 대칭적으로 형성될 수 있다.

여기서, 제1방향(X축 방향)은 조사영역의 후방에서 전방으로 향하는 방향이고, 제2방향은(Z축 방향)은 제1방향과 수직한 조사영역의 좌우 방향을 의미한다.

예를 들면, 내부 곡면(17)은 제1 및 제2 방향 각각을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 반원 형상(17a)을 가진다. 그리고, 대칭적인 광확산을 위해, 렌즈(141)의 중심은 내부 곡면(17)의 중심과 동일 축(C)에 위치된다. 물론, 비대칭적인 광확산을 위해서는 후술하는 바와 같이, 렌즈(141)의 중심은 내부 곡면(17)의 중심과 다른 축에 위치될 수도 있다.

이 때, 점광원(111)은 내부 곡면(17)에 의해 정의되는 광원 수용부(19)에 수용된다. 점광원(111)과 내부 곡면(17)의 이격거리(공기층의 두께)가 클 수록 광 확산각이 커지게 된다. 대칭적인 광확산을 위해, 점광원(111)은 내부 곡면(17)의 중심과 동일 축에 위치되는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

점광원(111)에서 생성된 광은 점광원(111)과 공기층의 계면에서 굴절되어 광 환산각이 커지게 된다. 여기서, 광 환산각이 커진다 함은 점광원(111)의 중심을 관통하는 광축(C)(Y축과 평행)과 방출된 광의 사이각이 각각의 계면을 통과하며 증가되는 것을 의미한다.

외부 곡면(18)은 내부 곡면(17)에 의해 굴절된 광을 다시 한번 굴절시킨다.

이를 위해, 외부 곡면(18)은 반구면, 2개의 반구면 중첩 및 타원체면 중 어느 하나의 형태를 갖도록 형성될 수 있다.

이때, 내부 곡면(17) 및 외부 곡면(18) 각각이 가지는 형태 차이에 의해 광학 렌즈(130)의 두께, 즉, 내부 곡면(17)과 외부 곡면(18) 간의 거리가 위치에 따라 달라질 수 있다. 이 때문에, 점광원으로부터 출사되어 렌즈(141)를 투과하는 광은 위치에 따라 경로 차이가 발생할 수 있다. 이로 인해, 렌즈(141)를 통해 출사된 광은 더욱 확산될 수 있다.

가로등의 경우, 길의 길이 방향을 따라 일정한 피치로 배치되게 된다. 따라서, 가로등에서 길의 폭 방향을 향해 조사되는 광은 적은 광확산이 필요하고, 길의 길이 방향을 향해 조사되는 광은 큰 광확산이 필요하게 된다.

따라서, 실시예의 렌즈커버(140)는 가로등에서 생성된 광이 길의 길이 방향으로 큰 광확산 각을 가지고, 길의 폭방향으로는 작은 광확산 각을 가지게 형성된다.

예를 들면, 제2 방향을 따라 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 내부 곡면(17)과 외부 곡면(18) 간의 거리(d6)는 제1 방향을 따라 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 내부 곡면(17)과 외부 곡면(18) 간의 거리(d5) 보다 크게 형성된다. 그리고, 제2방향의 가로등의 설치되는 길의 길이방향과 일치될 수 있다. 따라서, 점광원(111)에서 생성된 광은 제1방향 보다 제2 방향을 따라 큰 광화산각을 가지게 된다.

또한, 내부 곡면(17)의 형상이 제1방향과 제2방향을 따라 수직으로 절단한 단면에서 동일하다면, 제2 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 외부 곡면(18)의 단면 상 폭(d2)은 제1 방향을 따라 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 외부 곡면(18)의 단면 상 폭(d1) 보다 크게 형성된다. 따라서, 점광원(111)에서 생성된 광은 제1방향 보다 제2 방향을 따라 큰 광 확산각을 가지게 된다.

또한, 외부 곡면(18)의 형상은 제1 방향 및 제2 방향을 따라 각각 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서, 그 형상이 동일하거나 다를 수 있다. 실시예서는, 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서, 외부 곡면(18)은 반원 형상(18a)을 가지고, 제2 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서, 외부 곡면(18)은 그 중심이 오목하도록 2개의 반원이 중첩된 형상(18b)을 가진다. 제2 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서, 외부 곡면(18)이 그 중심이 오목하도록 2개의 반원이 중첩된 형상(18b)을 가지면, 점광원(111)의 직상방(광축(C)상)에서 광이 약해지는 점을 보완할 수 있다.

이러한 내부 곡면(17)과 외부 곡면(18)의 설계로 후사광에 의한 광 공해를 일부 차단할 수 있지만, 후사광을 완전히 차단하는 것은 어렵다.

이를 위해, 렌즈(141)는 투과부(S2)와, 후사광 차단부(15)를 포함한다.

투과부(S2)는 점광원(111)에서 생성되는 광이 조사영역으로 방출되는 렌즈(141)의 일 영역을 의미한다. 또한, 투과부(S2)는 렌즈(141)에서 후사광 차단부(15) 이외의 영역을 의미한다.

후사광 차단부(15)는 점광원(111)에서 생성되는 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 제한한다. 후사광 차단부(15)는 렌즈(141)의 일 영역(S1)을 커버한다.

후사광 차단부(15)는 제1 방향을 따라 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 렌즈(141)의 제1방향 후방의 일부 영역(S1)을 커버한다. 따라서, 후사광 차단부(15)에 의해 광이 조사영역의 후방으로 진행되는 것이 제한되므로, 광공해를 줄일 수 있는 이점이 있다.

여기서, 제1방향 후방은 점광원(111)을 중심으로 하는 임의의 원주 상에서, X축 후방(도 8b에서 좌측 상방 90도 영역)을 의미한다. 제1방향 전방은 점광원(111)을 중심으로 하는 임의의 원주 상에서 X축 전방(도 8b에서 우측 상방 90도 영역)을 의미한다.

구체적으로, 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 후사광 차단부(15)는 렌즈(141)의 10% 내지 40% 영역을 커버한다.

더욱 구체적으로, 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 후사광 차단부(15)가 차지하는 영역의 중심각(점광원(111)을 중심으로)은 1도 내지 80 도 일 수 있다. 점광원(111)의 직상방(Y축 방향)에는 후사광 차단부(15)가 형성되지 않고, 투과부(S2)가 형성되게 된다. 그리고, 후사광 차단부(15)의 일단은 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 광학 플레이트(142)와 접하게 형성된다.

후사광 차단부(15)는 렌즈(141)의 일 영역을 커버하도록 다양한 위치에 위치될 수 있다.

예를 들면, 실시예와 같이, 후사광 차단부(15)는 렌즈(141)의 외부 곡면(18)의 일 영역을 형성할 수 있다. 후사광 차단부(15)가 렌즈(141)의 내부에 위치되게 되면, 제조단가가 상승하고, 제조가 용이하지 않다. 후사광 차단부(15)가 렌즈의 외부 곡면(18)의 일 영역을 형성하면, 후술하는 바와 같이, 이중 사출 방법으로 제조하기 용이하고, 첨가제를 첨가하기 용이하다. 물론, 후술하는 바와 같이, 후사광 차단부(15)는 렌즈(141)의 내부 곡면(17)의 일 영역을 형성할 수도 있다.

그리고, 광학 플레이트(142)는 투과부(S2)와 동일한 재질로 형성되는 보통이므로, 광학 플레이트(142)를 통해 후사광이 형성되는 것을 제한하기 위해, 보조 차단부(16)를 더 포함할 수 있다.

보조 차단부(16)는 광학 플레이트(142)에서, 후사광 차단부(15)와 인접하여 배치되고, 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 차단한다. 구체적으로, 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서, 보조 차단부(16)는 후사광 차단부(15)와 접하게 형성된다.

또한, 보조 차단부(16)는 제조의 편의성을 위해 광학 플레이트(142)의 상면 또는/및 하면에 형성된다. 보조 차단부(16)는 후사광 차단부(15)와 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

다수의 점광원(111)의 방향을 가이드 하면서, 제조가 용이하고, 그 결합이 용이 하도록, 렌즈(141)는 광학 플레이트(142)에 함께 제조되는 것이 보통이다. 그 제조방법은 사출성형이 일반적이다.

상술한 후사광 차단부(15)를 렌즈(141)에 형성하기 위해, 별도의 작업을 하는 것은 제조비용이 상승되는 문제가 존재한다.

따라서, 후사광 차단부(15)는 렌즈(141) 또는 투과부(S2)와 함께 이중 사출에 의해 제조될 수 있다. 이 때, 후사광 차단부(15)는 반사특성을 가지는 다양한 재질이 사용될 수 있다.

바람직하게는, 후사광 차단부(15)는 투과부(S2)와 동일한 재질에 반사특성을 부여하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 후사광 차단부(15)가 렌즈(141)의 표면의 일 영역을 형성하게 되면, 사출 성형 시에 금형에 첨가제를 도포하여 쉽게 제조할 수 있다.

여기서, 투과부(S2)는 폴리카보네이트(polycarbonate: PC) 및 폴리메타메틸아크릴레이트(polymethylmethacrylate: PMMA) 중 어느 하나를 포함하고, 후사광 차단부(15)에 첨가되는 첨가제는 산화타이타늄, 금속 함수산화물 및 금속 산화물 중 적어도 하나일 수 있다.

도 9a는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈를 제1 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도, 도 9b는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈를 제2 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 제2실시예에 따른 렌즈(141)는 도 8의 실시예와 비교하면, 내부 곡면(17) 및 외부 곡면(18)의 형상과, 후사광 차단부(15) 및 보조 차단부(16)의 위치에 차이점이 존재한다.

제2의 실시예의 외부 곡면(18)은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향 각각을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 서로 같을 수 있다. 전체적으로, 외부 곡면(18)은 제1 및 제2 방향 각각을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 서로 대칭된 반원 형상(18C)을 가진다.

외부 곡면(18)이 제1 및 제2 방향 각각을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 대칭되는 경우, 광확산 방향을 조절하기 위해서, 제2실시예의 내부 곡면(17)은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향 각각을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 보여지는 각각의 형태가 다를 수 있다.

예를 들면, 도 9에 도시하는 바와 같이, 내부 곡면(17)은 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 반원 형상(17a)을 가지고, 제2 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 2개의 반원이 중첩된 형상(17c)을 가진다.

또한, 제2실시예의 후사광 차단부(15)는 렌즈(141)의 내부 곡면(17)의 일부를 형성한다. 후사광 차단부(15)가 내부 곡면(17)의 일부를 형성하는 경우, 보다 효과적으로 조사영역의 후방으로 방출되는 광을 차단할 수 있다.

이 때, 보조 차단부(16)는 후사광 차단부(15)와 연결되고, 광학 플레이트(142)의 하면에 위치될 수 있다.

도 10a는 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈를 제1 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도, 도 10b는 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈를 제2 방향을 따라 수직으로 절단한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 제3실시예에 따른 렌즈(141)는 도 8의 실시예와 비교하면, 내부 곡면(17)의 위치에 차이점이 존재한다.

제3실시예에서, 내부 곡면(17)의 중심은 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 렌즈(141)의 중심에서 후사광 차단부(15) 방향으로 치우치게 위치된다. 즉, 내부 곡면(17)의 중심은 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서 렌즈(141)의 중심 보다 후방에 위치된다. 이러한 차이는 렌즈(141)의 두께의 차이를 발생시켜서, 광 확산 정도의 차이를 가져온다. 제3실시예의 경우, 제1 방향의 전방으로 진행되는 광은 더욱 확산되고, 제2 방향의 후방으로 진행되는 광은 상대적으로 덜 확산되게 된다. 이 때, 제1방향의 후방으로 진행되는 광은 후사광 차단부(15)에 반사되어서 상방과 제1방향 전방으로 진행되게 되므로, 제1방향 전방의 조사영역으로 광을 집중할 수 있다.

또한, 제3실시예는 제1 방향을 따라 렌즈(141)를 수직으로 절단한 단면 상에서, 후사광 차단부(15) 방향의 내부 곡면(17)과 외부 곡면(18) 간의 거리(d3)는 후사광 차단부(15) 방향과 반대 방향의 내부 곡면(17)과 외부 곡면(18) 간의 거리(d4) 보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 제1 방향의 전방으로 진행되는 광은 더욱 확산되고, 제2 방향의 후방으로 진행되는 광은 상대적으로 덜 확산되게 된다.

내부 곡면(17)의 중심에 점광원(111)이 위치되므로, 렌즈(141)에서 후사광 차단부(15)가 차지하는 면적을 줄일 수 있게 된다.

도 11는 실시예에 발광모듈의 공기유속 분포를 나타낸 도면이다.

이하, 도 11를 참조하여서, 발광모듈의 공기의 흐름과 방열을 설명하도록 한다.

발광모듈(100)은 일반적으로 지상의 물체를 조명하기 위해서, 점광원(111)이 중력방향을 향하도록 설치되는 것이 일반적이다.

점광원(111)에 전원이 인가되면, 점광원(111)에서 빛이 발생되고, 열이 발생된다.

점광원(111)에서 발생된 열은 기판(112)과, 방열 패드(150)에 전달되고, 몸체(120), 공기 안내부(160) 및 방열핀(130)으로 확산된다.

특히, 점광원(111)에 발생된 열은 열전달률이 우수한 몸체(120)와, 방열핀(130) 및 공기 안내부(160)로 대부분이 전달될 것이다.

따라서, 발광모듈(100)의 외부와 내부는 온도차가 발생된다.

특히, 공기 안내부(160) 및 에어홀(122)의 내부는 발광모듈(100)의 외부 보다 높은 온도를 가지게 된다.

따라서, 공기 안내부(160)와 에어홀(122) 내의 공기는 부력을 받아 상부로 이동하게 되고, 점광원(111)의 외부 영역 중 하부 영역의 차가운 공기가 유입되게 된다(굴뚝 효과).

이러한, 공기의 순환은 외부 공기와 점광원(111)의 방열효과를 극대화시킬 수 있다.

특히, 도 11에서 도시하는 바와 같이, 에어홀(122)과 공기 안내부(160)를 통과한 공기의 유속은 다른 공기의 유속 보다 빠르다.

따라서, 실시예는 별도의 팬을 사용하지 않고도, 팬을 사용하여 냉각하는 효과를 가질 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광모듈의 단면도이다.

도 12를 참조하면, 다른 실시예의 발광모듈은 도 6b에 도시된 실시예와 비교하면, 끼움 날개(147-1)의 위치, 삽입홈(121b-1)의 위치에 차이가 존재한다.

다른 실시예의 끼움 날개(147-1)의 상부면은 광학 플레이트(142)의 상부면 보다 하방으로 위치되는 단차를 가진다. 즉, 끼움 날개(147-1)의 상부에는 몸체(120)의 일부 영역이 위치되는 공간이 형성된다.

다른 실시예의 몸체(120)는 도 6의 실시예와 달리 몸체(120)에 형성되는 돌출단(121a)이 생략된다.

이 때, 삽입홈(121b-1)은 커버 안착홈(129)의 측면이 함몰되어 형성된다. 구체적으로, 삽입홈(121b)은 커버 안착홈(129)의 내측면이 외측으로 함몰되어 형성된다. 삽입홈(121b-1)은 한쌍으로 배치되고 서로 마주보는 커버 안착홈(129)의 내측면에 형성된다.

삽입홈(121b-1)이 커버 안착홈(129)의 내측면이 함몰되어 형성되면, 몸체(120)의 테두리(123)가 돌출될 필요가 없다. 이 때, 미감을 향상하기 위하여, 렌즈커버(140)의 광학 플레이트(142)의 상면은 몸체(120)의 테두리(123)의 상면과 동일 평면상에 위치된다.

도 13은 본 발명의 발광모듈을 포함하는 조명기기의 사시도이다.

도 13을 참조하면, 실시예의 조명기기(1000)는 발광모듈(100)이 결합되는 공간을 제공하고 외간을 형성하는 본체(1100)와, 본체의 일측에 결합되어 본체에 전원을 공급하는 전원부(미도시)가 내장되고, 지지부와 연결하는 연결부(1200)를 포함할 수 있다.

실시예의 조명기기(1000)는 실내 또는 실외에 설치될 수 있다. 예를 들면, 실시예의 조명기기(1000)는 가로등으로 사용될 수 있다.

본체(1100)는 적어도 2개의 발광모듈(100)이 위치하는 공간을 제고하도록 다수의 프레임(1110)이 형성될 수 있다.

연결부(1200)는 내부에 전원부가 내장되고, 외부에 본체를 고정하는 지지부(미도시)와 본체를 연결한다.

실시예의 조명기기(1000)를 사용하면, 굴뚝효과로 인해 발광모듈(100)에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각할 수 있고, 별도의 팬을 사용하지 않아서 제조비용을 줄일 수 있는 효과를 가진다. 또한, 실시예의 조명기기(1000)를 사용하면, 후사광에 의해 광 공해를 쉽게 줄일 수 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 발광모듈
120: 몸체
110: 광원유닛
130: 방열핀
122: 에어홀
140: 렌즈 커버
141: 렌즈

Claims (16)

1. 점광원에 대응되게 형성되어 점광원에서 생성되는 광을 가이드하는 적어도 하나의 렌즈; 및
   상기 렌즈가 배치되는 광학 플레이트를 포함하고,
   상기 렌즈는,
   상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역으로 방출되는 투과부와,
   상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 제한하는 후사광 차단부를 포함하고,
   상기 광학 플레이트에는 상기 후사광 차단부와 인접하게 배치되고, 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 차단하는 보조 차단부를 더 포함하고,
   상기 후사광 차단부 및 상기 보조 차단부는 상기 투과부와 동일한 재질에 반사특성을 부여하는 첨가제를 더 포함하여 형성되는 렌즈커버.
2. 제1항에 있어서,
   상기 렌즈는,
   내부에 존재하는 공기층에 노출되도록 형성되며, 상기 내부에 존재하는 공기층을 사이에 두고 형성된 점광원으로부터 입사된 광을 굴절시키는 내부 곡면; 및
   외부로 노출되도록 형성되며, 상기 내부 곡면에 의해 굴절된 상기 광을 다시 굴절시키는 외부 곡면을 포함하는 렌즈커버.
3. 제2항에 있어서,
   상기 후사광 차단부는 상기 렌즈의 내부 곡면 또는 외부 곡면의 일 영역을 형성하는 렌즈커버.
4. 제3항에 있어서,
   상기 내부 곡면은, 서로 직교하는 제1 및 제2 방향 각각을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 보여지는 각각의 형태가 서로 다른 것을 특징으로 하는 렌즈커버.
5. 제2항에 있어서,
   상기 외부 곡면은, 반구면 및 타원체면 중 어느 하나의 형태를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈커버.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제2 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 상기 내부 곡면과 상기 외부 곡면 간의 거리(d6)는,
   상기 제1 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 상기 내부 곡면과 상기 외부 곡면 간의 거리(d5) 보다 크고,
   상기 후사광 차단부는,
   상기 제1 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 상기 렌즈의 상기 제1방향 후방의 일부 영역을 커버하는 렌즈커버.
7. 제6항에 있어서,
   상기 내부 곡면의 내부에는 점광원이 수용되고,
   상기 내부 곡면의 중심은 상기 제1 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 상기 렌즈의 중심에서 상기 후사광 차단부 방향으로 치우치게 위치되는 렌즈커버.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서, 상기 후사광 차단부 방향의 상기 내부 곡면과 외부 곡면 간의 거리(d3)는 상기 후사광 차단부 방향과 반대 방향의 상기 내부 곡면과 외부 곡면 간의 거리(d4) 보다 작은 것을 특징으로 하는 렌즈커버.
9. 제6항에 있어서,
   상기 후사광 차단부는,
   상기 제1 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 상기 광학플레이트와 일단이 접촉되는 렌즈커버.
10. 제6항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 외부 곡면의 단면 상 폭(d2)은 상기 제1 방향을 따라 상기 렌즈를 수직으로 절단한 단면 상에서 외부 곡면의 단면 상 폭(d1) 보다 큰 것을 특징으로 하는 렌즈커버.
11. 제1항에 있어서,
    상기 투과부와 상기 후사광 차단부는 이중 사출 방법에 의해 형성되는 렌즈커버.
12. 제1항에 있어서,
    상기 투과부의 재질은 폴리카보네이트(polycarbonate: PC) 및 폴리메타메틸아크릴레이트(polymethylmethacrylate: PMMA) 중 어느 하나인 렌즈커버.
13. 제12항에 있어서,
    상기 후사광 차단부에 첨가되는 첨가제는 산화타이타늄, 금속 함수산화물 및 금속 산화물 중 적어도 하나인 렌즈커버.
14. 제1항에 있어서,
    상기 보조 차단부는 상기 후사광 차단부와 연결되고 상기 렌즈의 제1방향 후방의 일부 영역(S1)에 인접하여 배치되는 렌즈커버.
    
15. 삭제
16. 몸체;
    상기 몸체의 일면에 위치되고 적어도 하나의 점광원과 상기 점광원이 위치되는 회로기판을 포함하는 광원유닛;
    상기 몸체의 일면과 마주보는 상기 몸체의 타면에 위치되는 다수의 방열핀;
    상기 몸체의 일면에서 상기 몸체의 타면 방향으로 상기 몸체를 관통하여 형성되고, 공기가 유동되는 에어홀;
    상기 광원유닛을 덮고 상기 에어홀과 대응되는 커버홀을 가지는 렌즈커버를 포함하고,
    상기 렌즈커버는,
    점광원에 대응되게 형성되어 광원에서 생성되는 광을 가이드하는 적어도 하나의 렌즈; 및
    상기 렌즈가 배치되는 광학 플레이트를 포함하고,
    상기 렌즈는,
    상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역으로 방출되는 투과부와,
    상기 점광원에서 생성되는 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 제한하는 후사광 차단부를 포함하고,
    상기 광학 플레이트에는 상기 후사광 차단부와 인접하게 배치되고, 광이 조사영역의 후방으로 방출되는 것을 차단하는 보조 차단부를 더 포함하고,
    상기 후사광 차단부 및 상기 보조 차단부는 상기 투과부와 동일한 재질에 반사특성을 부여하는 첨가제를 더 포함하여 형성되는 발광모듈.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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