KR101866812B1 - 간접조명 방식의 led 조명장치 - Google Patents

간접조명 방식의 led 조명장치 Download PDF

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KR101866812B1 KR1020170071637A KR20170071637A KR101866812B1 KR 101866812 B1 KR101866812 B1 KR 101866812B1 KR 1020170071637 A KR1020170071637 A KR 1020170071637A KR 20170071637 A KR20170071637 A KR 20170071637A KR 101866812 B1 KR101866812 B1 KR 101866812B1
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윤철구
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미미라이팅주식회사
루멘전광(주)
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 내부에 상향 오목한 반구홈(111)이 형성되고, 상기 반구홈(111)의 내주연에는 입사된 조명광을 반사하는 반사면(112)이 형성되며, 상기 반사면(112)에는 평단면이 내측으로 개구된 반원형상 또는 호형상이고 반구홈(111)의 하단에서 상단을 향해 연장형성된 다수의 반사골(113)이 둘레를 따라 형성된 상부케이스(110); 수평배치된 원형고리 형상으로 이루어져 상기 상부케이스(110)의 하부 둘레에 체결되며 상부면에는 둘레를 따라 안착공간(121)이 마련된 하부케이스(120); 및 상기 안착공간(121)에 장착되어 상기 반사면(112)을 향해 조명광을 상향 발산하는 LED모듈(130);을 포함하는 간접조명 방식의 LED 조명장치가 제공된다.

Description

간접조명 방식의 LED 조명장치{LIGHTING APPARATUS WITH INDIRECT LIGHTING TYPE}
본 발명은 간접조명 방식의 LED 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상향 발광된 LED광을 조명영역으로 하향 반사하는 간접조명 방식으로 조명광을 제공하여 배광범위와 조명균제도를 대폭 증가시킬 수 있고 부드러운 조명효과를 구현하며 광원이 외부에서 시인되지 않아 광원에 의한 눈부심을 억제한 간접조명 방식의 LED 조명장치에 관한 것이다.
도 1에는 종래의 LED 조명장치의 구성이 개시되어 있다. 도 1을 참고하면 종래의 LED 조명장치는 수평배치되어 실내의 천장면에 고정설치되면서 장착공간을 제공하는 본체프레임(10)과, 판형상으로 이루어져 본체프레임(10) 내에 수평배치되며 하부면에는 다수 개의 LED가 실장된 LED패널(30) 및, 상기 LED패널(30)이 커버되도록 본체프레임(10)에 장착되며 LED패널(30)에서 발광된 LED광을 하향 투과하는 광확산판(40)으로 구성되었다.
여기서, 상기 광확산판(40)의 경우 직진성이 강한 LED광이 확산되어 투과되도록 광확산구조로 이루어지나 LED광이 높은 휘도로 출력되거나 LED패널(30)과 광확산판(40)간의 이격거리가 좁을 경우, 내부의 광원에서 발광된 빛이 하부에서 시인되어 광원에 의한 눈부심이 발생하고 각 LED칩 사이에는 상대적으로 밝기가 어둡게 표시되어 음영이 발생하면서 조명광의 전체적인 광도가 불균일한 문제점이 있었다. 또한, 종래의 LED 조명장치는 수평배치된 LED패널(30)의 하부에 LED칩이 직하방으로 발광하도록 설치되기 때문에 조명영역에 조사되는 조명광의 배광범위를 확장하기가 제한되는 문제점이 있었다.
한편, LED 조명장치에서는 LED칩에서 발광한 LED광을 하부방향으로 반사시켜 광효율을 증대시키기 위한 반사판을 사용하기도 하는데, 상기 반사판에 유광도료를 도포하여 반사면을 형성하는 경우 98% 이상의 높은 반사율을 구현할 수 있으나 LED칩의 조명광이 광막반사(Veiling Reflection)되면서 LED칩 형상의 도트광이 하향 조사되어 눈부심이 발생하게 된다. 따라서 이러한 도트광에 의한 눈부심을 감소시키기 위해 무광도료를 반사판에 도포하여 형성하기도 하나 이 경우 반사율이 93% 이하로 저하되기 때문에 LED광의 전체적인 광효율이 저하되는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2016-0055658호(2016.05.18), LED 조명기구의 슬림구조를 위한 안정기 고정장치.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 상향 발광된 LED광을 조명영역으로 하향 반사하는 간접조명 방식으로 조명광을 제공하여 배광범위를 대폭 증가시키면서도 조명영역에 전체적으로 균일한 광도의 조명광을 조사하여 조명균제도를 증대시킬 수 있고 부드러운 조명효과를 구현하며 광원이 외부에서 시인되지 않아 광원에 의한 눈부심을 억제할 수 있는 간접조명 방식의 LED 조명장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 유광의 반사면으로 조명광을 반사하더라도 LED광을 확산반사하는 구조로 이루어져 광막반사에 의한 LED칩 형상의 도트광이 외부에서 시인되지 않아 도트광에 의한 눈부심이 발생하지 않으면서도 98% 이상의 높은 반사율을 구현하여 LED광의 전체적인 광효율을 증대시킬 수 있는 간접조명 방식의 LED 조명장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 내부에 상향 오목한 반구형상의 반구홈(111)이 형성되고, 상기 반구홈(111)의 내면에는 반사면(112)이 형성되며, 상기 반사면(112)에는 평단면이 측방으로 개구된 반원형상 또는 호형상이면서 상기 반구홈(111)의 하부에서 상향 연장된 다수의 반사골(113)이 둘레를 따라 연이어 형성된 상부케이스(110); 및 상기 반구홈(111)의 하단 둘레를 따라 배치되어 상기 반사면(112)을 향해 조명광을 상향 발산하는 LED모듈(130);을 포함하는 간접조명 방식의 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 반사면(112)은 표면이 매끄럽게 광택처리된 유광의 반사면이고, 상기 반구홈(111)의 둘레를 따라 각 반사골(113)이 밀착되게 연이어 배치되면서 인접된 두 반사골(113) 사이에는 뾰족하게 융기된 반사산(114)이 형성되며, 상기 LED모듈(130)은 상기 상부케이스(110)의 하부 위치에서 반구홈(111)의 둘레를 따라 연장되어 수평배치된 PCB(131) 및, 상기 PCB(131)의 상부면을 따라 이격배치되어 상향 발광하는 다수의 LED칩(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간접조명 방식의 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 반사면(112)은 상기 반구홈(111)의 내면에 도포된 백색의 유광도료(Gloss)로 이루어지거나, 표면이 매끄럽게 상부케이스(110)를 사출성형하거나 반구홈(111)의 표면을 연마가공하여 광택처리된 유광의 반사면인 것을 특징으로 하는 간접조명 방식의 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각 LED칩(132)은 상기 반사산(114)과 대향하는 위치에 각각 정렬배치되어 발산하는 조명광이 반사산(114)을 기준으로 양분되어 상기 반사산(114)의 양 측에 배치된 두 반사골(113a,113b)에 각각 입사되는 것을 특징으로 하는 간접조명 방식의 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수평배치된 원형고리 형상으로 이루어져 상기 상부케이스(110)의 하부 둘레에 체결되며 상부에는 둘레를 따라 안착공간(121)이 마련된 하부케이스(120);를 더 포함하고, 상기 PCB(131)는 상기 안착공간(121)에 장착되어 반사면(112)을 향해 조명광을 상향 발광하되, 상기 반사면(112)을 향하는 외측부분이 하향 경사지게 배치되어 상기 LED칩(132)은 반구홈(111)의 하부둘레 부분을 향해 일정각도(θ2)로 경사지게 조명광을 상향 발산하며, 상기 하부케이스(120)의 내측단에는 둘레를 따라 일정높이로 연장배치되어 상기 반사면(112)의 하단 둘레에 반사된 LED칩(132)의 도트광이 하향 조사되는 것을 커버하는 도트광가림벽(122)이 형성된 것을 특징으로 하는 간접조명 방식의 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상용전원을 입력받아 상기 LED모듈(130)을 구동시키기 위한 구동전원의 형태로 변환하여 출력하는 전원공급회로부(140);를 더 포함하고, 상기 상부케이스(110) 또는 하부케이스(120)의 내부에는 상기 전원공급회로부(140)로부터 구동전원이 인가되는 케이스커넥터(115)가 배치되며, 상기 LED모듈(130)은, 수평배치된 원형고리 형상으로 이루어지며 둘레를 따라 원형의 장착공간(134)이 마련된 받침부(133)와, 상기 장착공간(134) 내에 장착되며 외측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(136)이 형성된 경사지지부(135)와, 상부면에는 복수의 LED칩(132)이 실장되며 하부는 상기 경사면(136) 상에 배치되면서 소정의 경사각도(θa 내지 θc)로 장착되는 PCB(131)와, 투광재질로 이루어져 상기 PCB(131)를 둘러싸는 형태로 커버하는 투광커버(137) 및, 상기 PCB(131)와 전기적으로 연결되도록 상기 받침부(133)의 일측에 배치되며 상기 케이스커넥터(115)에 착탈가능하게 장착되는 치합구조로 이루어져 상기 전원공급회로부(140)로부터 공급되는 구동전원을 상기 PCB(131)에 인가하는 모듈커넥터(138)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접조명 방식의 LED 조명장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 상향 발광된 LED광을 조명영역에 하향 반사하여 조명광을 제공하는 간접조명방식의 구조로 이루어져 LED광이 바로 하향 조사되는 종래의 직하형 조명방식과 비교하여 배광범위를 대폭 증가시키면서도 조명영역에 전체적으로 균일한 광도의 조명광을 조사할 수 있어 조명균제도를 증대시킬 수 있고 부드러운 조명효과를 구현할 수 있으며, 광원이 외부에서 시인되지 않아 광원에 의한 눈부심을 억제할 수 있다.
둘째, 내부에 상향 오목한 반구형상의 반구홈(111)이 형성된 상부케이스(110)의 경우, 상기 반구홈(111)의 내면에는 반사면(112)이 형성되고 상기 반사면(112)에는 평단면이 측방으로 개구된 반원형상 또는 호형상이면서 상기 반구홈(111)의 하부에서 상향 연장된 다수의 반사골(113)이 둘레를 따라 연이어 형성된 구조로 이루어져, 상부케이스(110)의 하부에서 상향 발광된 LED광이 반구홈(111) 내에서 수차례 반사되면서 반사골(113)에 의해 LED광의 중심광도가 분산되기 때문에 유광의 반사면(112)이 형성되더라도 광막반사가 이루어지지 않아 LED칩(132)의 도트광이 외부에서 시인되지 않으므로 도트광에 의한 눈부심이 발생하지 않으면서도 휘도를 유지할 수 있다.
특히, 상기 반사면(112)을 반구홈(111)의 내면에 도포된 백색의 유광도료(Gloss)로 형성하더라도 LED칩(132)의 도트광이 시인되지 않고 98% 이상의 높은 반사율을 구현하여 LED광의 전체적인 광효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 유광도료를 대신하여 폴리카보네이트(Polycarbonate) 계열의 수지를 이용하여 표면이 매끄럽게 상부케이스(110)를 사출성형하거나 반구홈(111)의 표면을 연마가공하여 광택처리된 유광의 반사면을 형성하더라도 95% 이상의 우수한 반사율을 구현할 수 있다.
셋째, 상기 반구홈(111)의 둘레를 따라 각 반사골(113)이 밀착되게 연이어 배치되면서 인접된 두 반사골(113) 사이에는 뾰족하게 융기된 반사산(114)이 형성되며, 상기 LED모듈(130)의 각 LED칩(132)은 상기 반사산(114)과 대향하는 위치에 각각 정렬배치되어 발산하는 조명광이 반사산(114)을 기준으로 양분되어 상기 반사산(114)의 양 측에 배치된 두 반사골(113a,113b)에 각각 입사되므로 LED칩(132)으로부터 발산된 LED광의 중심광도를 절반수준으로 감소시킬 수 있다.
넷째, 상기 LED모듈(130)의 PCB(131)는 반사면(112)을 향하는 외측부분이 하향 경사지게 배치되어 LED칩(132)은 반구홈(111)의 하부둘레 부분을 향해 일정각도(θ2)로 경사지게 조명광을 상향 발산하므로, 반사면(112)에 대한 LED광의 입사각을 감소시킴으로써 반구홈(111) 내에서 반사되는 횟수를 증가시켜 조명광의 확산범위 및 조명균제도를 더욱 증대시킬 수 있다.
다섯째, 상기 상부케이스(110)의 하부에 배치되어 LED모듈(130)을 지지하는 하부케이스(120)의 경우 내측단에 둘레를 따라 일정높이로 연장된 도트광가림벽(122)이 형성되므로 상기 반사면(112)의 하단 둘레에 반사된 도트광이 하향 조사되는 것을 커버하여 눈부심이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
여섯째, 상기 LED모듈(130)은 수평배치된 원형고리 형상으로 이루어지며 둘레를 따라 원형의 장착공간(134)이 마련된 받침부(133)와, 상기 장착공간(134) 내에 장착되며 외측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(136)이 형성된 경사지지부(135)와, 상부면에는 복수의 LED칩(132)이 실장되며 하부는 상기 경사면(136) 상에 배치되면서 소정의 경사각도(θa 내지 θc)로 장착되는 PCB(131) 및, 투광재질로 이루어져 상기 PCB(131)를 둘러싸는 형태로 커버하는 투광커버(137)를 포함하여 이루어져, 상기 PCB(131)의 경사각도를 조절하는 것으로 조명광의 배광범위를 변경할 수 있으므로 PCB(131)를 지지하는 경사지지부(135)가 갖는 경사면(136)의 경사각도를 변경하는 간단한 구조변경으로 조명광의 배광범위를 용이하게 조절할 수 있다.
일곱째, 상기 상부케이스(110) 또는 하부케이스(120)의 내부에는 전원공급회로부(140)와 전기적으로 연결되는 케이스커넥터(115)가 배치되고, 상기 LED모듈(130)에는 PCB(131)와 전기적으로 연결되도록 받침부(133)의 일측에 배치되며 상기 케이스커넥터(115)에 착탈가능하게 장착되는 치합구조로 이루어져 상기 전원공급회로부(140)로부터 공급되는 구동전원을 PCB(131)에 인가하는 모듈커넥터(138)가 구비되므로, 상기 LED모듈(130)을 모듈화하여 종래의 형광램프나 백열램프를 교체하는 것과 같이 기장착된 LED모듈(130)의 수명이 다하거나 조명광의 휘도나 색상을 변경하고자 하는 경우 상기 케이스커넥터(115) 및 모듈커넥터(138)를 통해 손쉽게 분리 및 재장착이 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래의 LED 조명장치의 구성을 나타낸 분리사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간접조명 방식의 LED 조명장치가 천장에 설치된 상태를 나타낸 사시도,
도 3 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간접조명 방식의 LED 조명장치의 세부 구성을 나타낸 분리사시도, 단면사시도 및 측단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED칩이 각 반사골과 대향하여 배치된 상태를 나타낸 저면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈이 반구홈의 하단둘레 부분을 향해 일정각도로 경사지게 조명광을 상향 발산하는 구성을 나타낸 측단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도트광가림벽의 구성을 나타낸 측단면도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈이 모듈화된 구조로 이루어진 상태를 나타낸 분리사시도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈에 의해 조명광의 배광범위가 조절되는 구성을 나타낸 측단면도 및 측면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈의 발광측면이 대전방지필름으로 이루어진 투광커버에 의해 코팅되는 구성을 나타낸 측단면도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간접조명 방식의 LED 조명장치(100)는 상향 발광된 LED광을 조명영역에 하향 반사하는 간접조명방식으로 조명광을 제공하여 배광범위를 대폭 증가시키면서도 조명영역에 전체적으로 균일한 광도의 조명광을 조사하여 조명균제도를 증대시킬 수 있는 조명장치로서, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 상부케이스(110), 하부케이스(120) 및 LED모듈(130)을 포함한다.
먼저, 상기 상부케이스(110)는 LED모듈(130)에서 상향 발광된 LED광이 복수회 반사되며 하향 조사되기 위한 반사공간을 제공하는 케이스부재로서, 내부에 상향 오목한 반구형상의 반구홈(111)이 형성되고 반구홈(111)의 내면에는 반사면(112)이 형성되며, 상기 반사면(112)에는 평단면이 측방으로 개구된 반원형상 또는 호형상이면서 상기 반구홈(111)의 하부에서 상향 연장된 다수의 반사골(113)이 둘레를 따라 연이어 형성된다.
여기서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 반구홈(111)의 둘레를 따라 각 반사골(113)이 밀착되게 연이어 배치되면서 인접된 두 반사골(113) 사이에는 뾰족하게 융기된 반사산(114)이 형성된다. 또한, 상기 반사면(112)은 표면이 매끄럽게 광택처리된 유광의 반사면으로 이루어져 반사율을 높여 광효율을 증대시킬 수 있다.
더불어, 상기 유광의 반사면(112)을 형성하기 위해 반구홈(111)의 내면에 백색의 유광도료(Gloss)를 도포하거나, 표면이 매끄럽게 상부케이스(110)를 사출성형하거나 반구홈(111)의 표면을 연마가공할 수 있다. 그리고 상기 유광도료를 대신하여 고반사시트가 반구홈(111)의 내면에 부착된 형태로도 이루어질 수 있다.
상기 하부케이스(120)는 LED모듈(130)이 상부케이스(110)의 하부 둘레에 배치될 수 있도록 장착공간을 제공하고 동시에 LED 조명장치(100)가 천장에 설치될 수 있도록 지지하는 케이스부재로서 수평배치된 원형고리 형상으로 이루어져 상기 상부케이스(110)의 하부 둘레에 체결되며 상부면에는 둘레를 따라 안착공간(121)이 마련된다.
상기 LED모듈(130)은 조명영역에 조사될 조명광(LED광)을 발산하는 발광수단으로서 상기 반구홈(111)의 하단 둘레를 따라 배치되어 반사면(112)을 향해 조명광을 상향 발산한다. 여기서 상기 LED모듈(130)은 상부케이스(110)의 하부 위치에서 반구홈(111)의 둘레를 따라 연장배치된 PCB(131) 및, 상기 PCB(131)의 상부면을 따라 이격배치되어 상향 발광하는 다수의 LED칩(132)을 포함할 수 있다.
또한, 도 5a에 도시된 바와 같이 각 LED칩(132)이 반사골(113)이나 반사산(114)의 위치와 무관하게 반사면(112)과 대향배치되는 경우 반사광이 일측으로 편중되어 하향 조사되는 조명광의 광균일도가 저하될 수 있다. 이에 도 4의 확대도 및 도 5b에 도시된 바와 같이 각 LED칩(132)은 상부케이스(110)의 각 반사산(114)과 대향하는 위치, 보다 구체적으로는 반사산(114)의 뾰족한 단부와 중앙부가 상호 대향하는 위치에 정렬배치되어 발산하는 조명광이 반사산(114)을 기준으로 양분되어 상기 반사산(114)의 양측에 배치된 두 반사골(113a,113b)에 각각 입사되도록 구비됨으로써 LED칩(132)으로부터 발산된 LED광의 중심광도를 절반수준으로 감소시킬 수 있으며 각 LED칩(132)의 반사방향이 일정하여 일측으로 반사광이 편중되는 것을 방지할 수 있다.
도 6의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 PCB(131)는 상기 안착공간(121)에 장착되어 반사면(112)을 향해 조명광을 상향 발광하되, 상기 반사면(112)을 향하는 외측부분이 하향 경사지게 배치되어 상기 LED칩(132)은 반구홈(111)의 하부둘레 부분을 향해 일정각도(θ2)로 경사지게 조명광을 상향 발산할 수 있다. 이에 따라 도면에서와 같이 반사면(112)에 대한 LED광의 입사각을 감소시킴으로써 반구홈(111) 내에서 반사되는 횟수를 증가시켜 조명광의 확산범위 및 조명균제도를 더욱 증대시킬 수 있다. 여기서 상기 LED광이 반사골(113)에 입사된 후 반사되면서 반사골(113)의 만곡된 형상에 의해 확산되기 때문에 반사되는 횟수 즉 반사골(113)에 입사되는 정도가 증가할수록 LED광의 중심광도가 분산되어 도트광을 형성하지 않을 뿐만 아니라 광의 확산범위가 넓어져 광균제도가 대폭 증가하게 되는 것이다.
더불어, 도 6에 점선으로 표시된 바와 같이 상기 반사골(113)은 상부케이스(110) 내에서 반구홈(111)의 하단에서 상단으로 갈수록 곡률이 작아지면서 골의 홈깊이가 점차 낮아지도록 이루어져 반사된 반구홈(111) 내에서 수차례 반사된 LED광이 반구홈(111)의 내부 중앙부위에서 집광되어 하부방향으로 반사되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 도 7에 도시된 A는 LED광이 반사면(112)의 하단 둘레를 향해 조사되면서 발산된 LED광이 반구홈(111) 내에서 첫 번째로 반사되는 위치를 나타낸다. 여기서, 상기 반사골(113) 및 반사산(114)이 교호로 반복되는 반구홈(111)의 구조로 인해 LED광이 분산되면서 중심광도가 낮아질 수 있으나, LED광의 광출력이 특별히 높을 경우 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 반사위치(A)가 하부에서 상향 경사각으로 바라보는 시선(B)에 노출되면서 광막반사가 이루어져 도트광에 의한 눈부심이 발생할 수 있다. 이에 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 하부케이스(120)의 내측단에는 둘레를 따라 일정높이로 연장배치된 도트광가림벽(122)이 형성되어 상기 반사면(112)의 하단 둘레에 반사되는 도트광이 하향 조사되는 것을 커버하여 눈부심이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치(100)는 상향 발광하는 LED모듈(130)의 LED광이 반사면(112)을 향해 조사되는 방향에 따라 반사되어 조명영역으로 입사되는 조명광의 배광범위가 조절되는 특성을 이용하여 간단한 구조변경으로 조명광의 배광범위를 용이하게 변경할 수 있도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 LED모듈(130)은 수평배치된 원형고리 형상으로 이루어지며 둘레를 따라 원형의 장착공간(134)이 마련된 받침부(133)와, 상기 장착공간(134) 내에 장착되며 외측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(136)이 형성된 경사지지부(135)와, 상부면에는 복수의 LED칩(132)이 실장되며 하부는 상기 경사면(136) 상에 배치되면서 소정의 경사각도(θa 내지 θc)로 장착되는 PCB(131) 및, 투광재질로 이루어져 상기 PCB(131)를 둘러싸는 형태로 커버하는 투광커버(137)를 포함하는 모듈형태로 이루어져, 상기 PCB(131)의 경사각도를 조절하는 것으로 조명광의 배광범위를 변경할 수 있으므로, 상기 PCB(131)를 지지하는 경사지지부(135)가 갖는 경사면(136)의 경사각도(θ)를 변경하는 간단한 구조변경으로 조명광의 배광범위를 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치(100)는 LED모듈(130)이 모듈화된 구조로 이루어져 용이하게 탈착하여 교체사용이 가능한 구조로 이루어진다. 이를 위해, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 LED 조명장치(100)는 상용전원을 입력받아 상기 LED모듈(130)을 구동시키기 위한 구동전원의 형태로 변환하여 출력하는 전원공급회로부(140)를 더 포함하며 상기 상부케이스(110) 또는 하부케이스(120)의 내부에는 전원공급회로부(140)로부터 구동전원이 인가되는 케이스커넥터(115)가 배치된다.
상기 LED모듈(130)에는 PCB(131)와 전기적으로 연결되도록 받침부(133)의 일측에 배치되며 상기 케이스커넥터(115)에 착탈가능하게 장착되는 치합구조로 이루어져 상기 전원공급회로부(140)로부터 공급되는 구동전원을 PCB(131)에 인가하는 모듈커넥터(138)가 구비되므로, 상기 LED모듈(130)을 모듈화하여 종래의 형광램프나 백열램프를 교체하는 것과 같이 기장착된 LED모듈(130)의 수명이 다하거나 조명광의 휘도나 색상을 변경하고자 하는 경우 상기 케이스커넥터(115) 및 모듈커넥터(138)를 통해 손쉽게 분리 및 재장착이 가능한 장점이 있다.
더불어, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 LED모듈(130)은 PCB(131)가 서로 다른 경사각도(θa 내지 θc)로 이루어져 각각의 배광범위가 상이한 복수의 규격으로 제조되어, 사용자가 원하는 임의 규격을 갖는 LED모듈(130)을 선택하여 하부케이스(120)에 장착하는 것으로 사용자가 원하는 배광범위로 조명광을 제공할 수 있으므로 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 도 10의 (a)와 같이 상기 PCB(131)의 기본적인 경사각도(θa)가 대략 45도이고 반사면(112)에 반사되어 조명영역으로 입사되는 조명광의 배광범위가 R1인 상태에서, 도 10의 (b)와 같이 상기 PCB(131)의 경사각도(θb)를 대략 30도와 같이 상대적으로 낮추게 되면 반구홈(111) 내에서 발산된 LED광이 반사되는 횟수가 감소하여 조명광의 배광범위(R2)가 (a)의 배광범위(R1)보다 상대적으로 작아지게 된다.(R1 〉R2)
반면에, 도 10의 (c)와 같이 상기 PCB(131)의 경사각도(θc)를 대략 60도와 같이 상대적으로 높이게 되면 반구홈(111) 내에서 발산된 LED광이 반사되는 횟수가 증가하여 조명광의 배광범위(R3)가 (a)의 배광범위(R1)보다 상대적으로 넓어지게 된다.(R1〈 R3) 따라서, PCB(131)의 경사각도(θa 내지 θc)가 서로 다른 다양한 규격으로 LED모듈(130)을 제조하면, 사용자는 본인이 원하는 배광범위를 갖는 규격의 LED모듈(130)를 구매하여 LED 조명장치(100)에 기장착된 LED모듈(130)을 교체하는 것으로 다양한 배광범위의 조명광을 선택적으로 이용할 수 있다.
한편, 상기 투광커버(137)의 경우 도면에서와 같이 만곡된 절곡면이 형성되도록 받침부(133)의 상단에서 전단에 연장배치되는 구조로 장착되어 내부의 PCB(131) 및 LED칩(132)을 외부로부터 보호할 수 있으며, 이 밖에 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 투명한 대전방지필름의 형태로 이루어져 LED모듈(130)의 발광측 표면 즉, PCB(131)와 LED칩(132)을 커버하는 형태로 장착되어 먼지 등의 이물질이 LED칩(132)에 흡착되어 광도가 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수도 있다.
상기 대전방지필름으로 투광커버(137)가 이루어진 경우 LED칩(132)의 표면에 장착하는 방식으로는 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 히터(미도시)에 의해 가열된 대전방지필름을 LED칩(132)을 포함하는 LED모듈(130)의 발광측 표면에 밀착시킨 상태에서 진공흡입장치(미도시)를 이용하여 PCB(131)에 상하 개구된 통공(139)을 통해 하부방향으로 진공흡입함으로써 도면과 같이 대전방지필름이 LED모듈(130)의 표면에 견고하게 밀착된 상태로 고정되도록 장착할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 상향 발광된 LED광을 조명영역에 하향 반사하여 조명광을 제공하는 간접조명방식의 구조로 이루어져 종래의 직하형 조명방식과 비교하여 배광범위를 대폭 증가시키면서도 조명영역에 전체적으로 균일한 광도의 조명광을 조사할 수 있어 조명균제도를 증대시킬 수 있다.
또한, 내부에 상향 오목한 반구형상의 반구홈(111)이 형성된 상부케이스(110)의 경우, 상기 반구홈(111)의 내면에는 반사면(112)이 형성되고 상기 반사면(112)에는 평단면이 측방으로 개구된 반원형상 또는 호형상이면서 상기 반구홈(111)의 하부에서 상향 연장된 다수의 반사골(113)이 둘레를 따라 연이어 형성된 구조로 이루어져, 상부케이스(110)의 하부에서 상향 발광된 LED광이 반구홈(111) 내에서 수차례 반사되면서 반사골(113)에 의해 LED광의 중심광도가 분산되기 때문에 유광의 반사면(112)이 형성되더라도 광막반사가 이루어지지 않아 LED칩(132)의 도트광이 외부에서 시인되지 않으므로 눈부심이 발생하지 않으면서도 휘도를 유지할 수 있다.
특히, 상기 반사면(112)을 반구홈(111)의 내면에 도포된 백색의 유광도료(Gloss)로 형성하더라도 LED칩(132)의 도트광이 시인되지 않고 98% 이상의 높은 반사율을 구현하여 LED광의 전체적인 광효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 유광도료를 대신하여 폴리카보네이트 계열의 수지를 이용하여 표면이 매끄럽게 상부케이스(110)를 사출성형하거나 반구홈(111)의 표면을 연마가공하여 광택처리된 유광의 반사면을 형성하더라도 95% 이상의 우수한 반사율을 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100...LED 조명장치 110...상부케이스
111...반구홈 112...반사면
113...반사골 114...반사산
115...케이스커넥터 120...하부케이스
121....안착공간 122...도트광가림벽
130...LED모듈 131...PCB
132...LED칩 133...받침부
135...경사지지부 137...투광커버
140...전원공급회로부

Claims (4)

  1. 내부에 상향 오목한 반구형상의 반구홈(111)이 형성되고, 상기 반구홈(111)의 내면에는 표면이 매끄럽게 광택처리된 유광의 반사면(112)이 형성되며, 상기 반사면(112)에는 평단면이 상기 반구홈(111)의 중앙을 향해 측방으로 개구된 호형상이면서 상기 반구홈(111)의 하부에서 상향 연장된 다수의 반사골(113)이 둘레를 따라 연이어 형성된 상부케이스(110); 및
    상기 반구홈(111)의 하단 둘레를 따라 배치되어 상기 반사면(112)을 향해 조명광을 상향 발산하는 LED모듈(130);을 포함하고,
    상기 반구홈(111)의 둘레를 따라 각 반사골(113)이 밀착되게 연이어 배치되면서 인접된 두 반사골(113) 사이에는 뾰족하게 융기된 반사산(114)이 형성되며,
    상기 LED모듈(130)은 상기 상부케이스(110)의 하부 위치에서 반구홈(111)의 둘레를 따라 연장되어 수평배치된 PCB(131) 및, 상기 PCB(131)의 상부면을 따라 이격배치되어 상향 발광하는 다수의 LED칩(132)을 포함하고,
    각 LED칩(132)은 상기 반사산(114)과 대향하는 위치에 중앙부가 정렬하도록 PCB(131) 상에 각각 배치되어 발산하는 조명광이 반사산(114)을 기준으로 양분되어 상기 반사산(114)의 양 측에 배치된 두 반사골(113a,113b)에 각각 입사되되, 하나의 LED칩(132)이 배치된 반사산(114)과 인접된 양측의 두 반사산(114)에는 다른 LED칩(132)이 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 간접조명 방식의 LED 조명장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상용전원을 입력받아 상기 LED모듈(130)을 구동시키기 위한 구동전원의 형태로 변환하여 출력하는 전원공급회로부(140); 및
    수평배치된 원형고리 형상으로 이루어져 상기 상부케이스(110)의 하부 둘레에 체결되며 상부에는 둘레를 따라 안착공간(121)이 마련된 하부케이스(120);를 더 포함하고,
    상기 상부케이스(110) 또는 하부케이스(120)의 내부에는 상기 전원공급회로부(140)로부터 구동전원이 인가되는 케이스커넥터(115)가 배치되며,
    상기 LED모듈(130)은,
    수평배치된 원형고리 형상으로 이루어져 상기 안착공간(121)에 배치되며 둘레를 따라 원형의 장착공간(134)이 마련된 받침부(133)와,
    상기 장착공간(134) 내에 장착되며 외측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(136)이 형성된 경사지지부(135)와,
    상부면에는 복수의 LED칩(132)이 실장되며 하부는 상기 경사면(136) 상에 배치되면서 소정의 경사각도(θa 내지 θc)로 장착되는 PCB(131)와,
    투광재질로 이루어져 상기 PCB(131)를 둘러싸는 형태로 커버하는 투광커버(137) 및,
    상기 PCB(131)와 전기적으로 연결되도록 상기 받침부(133)의 일측에 배치되며 상기 케이스커넥터(115)에 착탈가능하게 장착되는 치합구조로 이루어져 상기 전원공급회로부(140)로부터 공급되는 구동전원을 상기 PCB(131)에 인가하는 모듈커넥터(138)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접조명 방식의 LED 조명장치.
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