KR102061957B1 - 눈부심 방지 조명장치 - Google Patents

Abstract

눈부심 방지 조명장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 눈부심 방지 조명장치는: 다수의 광원이 수용되는 링형상의 집광부로 구성되며, 집광부의 회전축을 기준으로 원형 배열되는 광원과 일정한 간격으로 위치하는 눈부심 방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

눈부심 방지 조명장치{ANTI-GLARE LIGHT DEVICE}

본 발명은 눈부심 방지 조명장치에 관한 것으로, 보다 조명 효율을 향상시키면서도 눈부심을 방지할 수 있는 눈부심 방지 조명장치에 관한 것이다.

종래의 조명장치는 발광 다이오드(엘이디)를 광원으로 사용하여 조명을 하게 함으로써 수명이 길고, 소비전력이 적어 효율이 좋지만, 엘이디의 발광 특성으로 인하여 조명 면적에 입사되는 광량이 적어 조명 효율이 저하된다. 또한, 발광 면적이 작은 엘이디의 특성으로 사람이 엘이디의 발광면을 직접 바라봤을 때, 눈부심을 발생하는 문제점이 있다.

최근에는, 이를 방지하기 위해 기존 조명기구에 눈부심 방지 갓을 추가하여 눈부심을 발생시키는 빛을 차단하여 눈부심을 저감하는 방식이 사용되고 있다.

이러한 종래 방식으로 인하여, 조명 효율이 낮은 조명에 눈부심 방지 갓을 추가적으로 사용함으로써, 조명 부품이 늘어나 조명 부피 증가 및 가격이 상승하게 되는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 다수의 광원을 수용하여, 높은 광량을 확보하고, 효율 저하없이 눈부심을 방지할 수 있는 눈부심 방지 조명장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 눈부심 방지 조명장치는 하나의 회전축을 기준으로 회전하는 링형상을 가지며, 다수의 광원에서 발광하는 빛을 집광시키는 집광부로 인하여 조명 효율을 향상 시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 동일한 회전축을 기준으로 일정한 간격으로 원형 배열되는 광원과 이웃한 광원 사이에 눈부심 방지부가 위치하여 조명 영역에 입사되지 않고 사람의 눈으로 들어와 눈부심을 발생시키는 빛을 사방으로 확산 시켜 사람에게 직접 도달하는 빛을 현저하게 줄여, 눈부심을 방지 할 수 있다.

본 발명에 따른 눈부심 방지 조명장치는 다수의 광원과 상기 다수의 광원에서 발광되는 빛을 렌즈 내부로 입사시키는 제1 입사면, 제2 입사면과 상기 제1 입사면을 통해 입사된 빛을 전반사시키는 전반사면과 상기 전반사면으로부터 전반사된 빛과 상기 제2 입사면에서 입사된 빛을 외부로 출사시키는 출사면과 상기 출사면으로부터 출사된 빛 중 일부를 굴절 및 투과시키는 눈부심 방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 눈부심 방지부는 빛이 확산투과 및 확산반사되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광원은 집광부의 회전 축과 동일한 축을 기준으로 일정한 간격 D로 원형 배열된다고 할 때, 광원과 눈부심 방지부 간의 거리는 0.5D인 것을 특징으로 한다.

상기 집광부는 회전축을 중심으로 회전대칭인 링 형상을 가지고, 상기 회전축을 포함하는 어느 면에 의한 단면상에서 볼 때, 출사면에서 출사하는 빛에 의해 조명되는 영역의 최대 조도를 I_max라 하면, I_max 를 향하는 빛과, 0.5I_max인 지점을 향하는 빛의 사이각을

, 출사면을 기준으로 눈부심 방지부 높이를 H, 광원과 눈부심 방지부 간의 호의 길이를 0.5D라 했을 때, 아래의 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광원의 중심축을 기준으로 상기 집광부 전반사면은 아래로 볼록한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 눈부심 방지 조명장치의 배열은 원, 사각, 선 형상으로 구현가능하며, 다중 배열이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 눈부심 방지 조명장치는 링형상을 가지는 집광부가 다수의 광원의 빛을 집광하여 조명효율을 상승시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 일정한 간격으로 원형 배열되는 다수의 광원과 이웃한 광원 사이에 눈부심 방지부를 위치하여 조명영역에 입사되지 않는 빛을 확산시켜 조명 효율 저하없이 눈부심을 제거 할 수 있어, 눈부심이 방지되는 고효율 조명장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치의 눈부심 방지부가 포함되지 않은 영역의 단면도이다.
도 3은 조명영역을 비추는 조명의 배광각을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 기존 조명장치의 주 조명 영역 이외의 지점으로 빛이 발산되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치의 집광부에 의해 빛이 집광되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 눈부심 방지 갓이 포함된 기존 조명장치에 대한 사진이다.
도 7은 회전축을 기준으로 회전하는 링형상인 렌즈의 회전방향에 대한 광경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치의 눈부심 방지부에 의한 광경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치의 눈부심 방지부와 광원의 배열 간격을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치의 눈부심 방지부의 높이를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치의 다양한 배열을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 다중배열 조명장치의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치는(10)는 링형상의 집광부(220)의 중심을 기준으로 일정한 간격으로 원형 배열되는 광원(100)과 광원(100) 사이에 배치되는 눈부심 방지부(210)을 포함한다.

이러한, 눈부심 방지 조명장치(10)는 도 1내지 도 2에서 도시된 바와 같이, 집광부(220)는 다수의 광원(100)을 수용할 수 있는 링형상이며, 광원(100)의 빛을 조명장치 내부로 입사시키는 제1 입사면(221)과 제2 입사면(222)이 있으며, 제1 입사면(221)에 입사된 빛은 전반사면(223)에서 전반사되며, 전반사면(223)에 의해 전반사된 빛과 제2 입사면(222)에서 입사된 빛이 출사되는 출사면(224)으로 이루어지고, 광원(100)은 집광부(220)의 중심을 기준으로 일정 간격으로 원형 배열되며, 눈부심 방지부(210)는 집광부(220)의 중심을 기준으로 광원(100)과 이웃한 광원(100) 사이에 배치된다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 본 실시예의 눈부심 방지 조명장치(10)의 단면은 집광렌즈 형상을 가지는 집광부(220)로 이루어진다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 조명의 중심 최대 조도를 I_max 라 하면, 0.5I_max으로 비춰지는 영역까지를 주 조명영역이라 하고, 주 조명영역을 비추는 조명의 배광각을 θ라 할 때, 조명의 광원(100)이 엘이디인 기존 조명의 경우, 도 4에서 도시된 바와 같이, 엘이디를 이용한 기존 조명장치는 조명하고자 하는 주 조명영역을 비추는 배광각θ 보다 큰 각도로 출사되는 빛들이 발생되는데, 이는 주 조명영역 이외를 비추는 불필요한 광으로 조명 효율 저하 뿐만 아니라 눈부심이 발생된다.

이러한 눈부심을 발생시키는 불필요한 빛을 도 5에 도시된 바와 같이, 집광부(220)를 이용하여 주 조명영역으로 투사시켜 효율을 높일 수 있게 된다.

사람이 조명을 바라봤을 때 느끼는 조명의 밝기를 휘도로 나타낼 수 있다. 휘도는 발광면의 밝기에 대한 척도로써, 발광면에서 사람에게 입사되는 빛의 양을 광도라 하고 휘도는 광도/발광면적으로 표현한다. 따라서, 광도가 동일하면 발광 면적이 넓어질수록 휘도가 감소하므로, 눈부심이 저하되는 특성을 가진다. 기존 조명은 발광면적이 작은 엘이디 만을 이용함으로 휘도가 상승하며, 이로 인해 강한 눈부심이 발생되는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 6에서 도시된 바와 같이, 기존 조명등은 단순히 눈부심 발생광을 차단하는 눈부심 방지 갓을 추가함으로 눈부심을 제거했다. 하지만, 이러한 눈부심 방지 갓의 추가로 인하여 조명장치의 효율 저하와 가격 상승 및 부피 증가 등의 문제점이 발생된다.

하나의 회전축을 기준으로 회전대칭된 링형상을 가지는 집광부(220)는 회전축을 포함하는 어느 면에 의한 단명상에서는 빛을 집광시켜 제어할 수 있지만, 상기 어느면에 수직한 방향에 대해서는 빛을 제어 할 수가 없다.
이로 인해 도 7에서 도시된 바와 같이, 배광각θ 이상으로 출사하는 빛이 발생되며 이러한 빛은 조명영역 이외를 조명시켜 눈부심이 발생된다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 광원(100)과 이웃한 광원(100) 사이에 눈부심 방지부(210)가 위치함으로, 출사면(224)에서 출사된 빛 중 배광각θ 이상으로 출사하는 빛들을 눈부심 방지부(210)에서 빛이 확산 발산된다. 이로 인해, 사람이 조명을 바라봤을 때의 발광면은 광원(100)이 아닌 눈부심 방지부(210)로 인지하게 됨으로 발광 면적이 증가하는 효과가 발생한다. 이로 인해 휘도가 낮아지고, 눈부심이 감소된다. 이러한 눈부심 방지 조명장치(10)는 눈부심 방지 갓이 필요한 기존 조명장치에 비해 부피가 작아지고, 가격이 저렴해진다.

이러한 눈부심 방지부(210)의 광원(100)은 도 9에서 도시된 바와 같이,
광원이 집광부의 회전축과 동일한 축을 기준으로 회전 배열되고, 어느 한 광원과 이웃한 광원과의 사이 거리가 호의 길이 D의 간격으로 원형 배열된다고 할 때, 눈부심 방지부는, 눈부심 방지부와 이웃한 광원과 0.5D인 곳에 위치하도록 구성된다.

도 10에서 도시된 바와 같이, 집광부(220)의 회전방향과 수직된 단면에서 조명되는 영역의 중심 최대 조도를 I_max라 하면, 0.5I_max인 지점까지 비추는 배광각을

, 출사면(224)을 기준으로 눈부심 방지부(210)의 높이를 H, 광원과 눈부심 방지부(210) 간의 간격을 0.5D라 했을 때,

을 만족해야 한다. 만일 위의 식을 만족하지 않고,

이면 눈부심 발생하는 빛들을 확산 시키지 못해 눈부심이 발생되며,

이면 너무 많은 빛들을 가려 조명 효율을 저하시킬 수 있다.

도 11에서 도시된 바와 같이, 눈부심 방지 조명장치(10)는 배열 형상을 원, 사각, 선 형상으로 구현 가능하며, 다중 배열으로 구성할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 조명장치에 의하면, 복수의 광원의 빛을 집광시켜 조명 효율을 증가시키며, 눈부심 방지부를 이용하여 눈부심 발생광을 확산시켜 추가적인 부품없이 눈부심을 제거함으로 가격이 저렴하며, 총 광량이 높은 조명장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 눈부심 방지 조명장치
100 : 광원 210 : 눈부심 방지부
220 : 집광부
221 : 제1 입사면 222 : 제2 입사면
223 : 전반사면 224 : 출사면

Claims (6)

1. 다수의 광원과, 광원 상측에 위치하는 집광부가 있고,
   상기 집광부는,
   상기 다수의 광원에서 발광되는 빛을 렌즈 내부로 입사시키는 제1 입사면, 제2 입사면;
   상기 제1 입사면을 통해 입사된 빛을 전반사시키는 전반사면;
   상기 전반사면으로부터 전반사된 빛과 상기 제2 입사면에서 입사된 빛을 외부로 출사시키는 출사면; 으로 구성되고,
   상기 출사면의 상측에 위치하여, 상기 출사면으로부터 출사된 빛 중 일부를 굴절 및 투과시키는 눈부심 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   또한,
   상기 집광부는 회전축을 중심으로 회전대칭인 링 형상을 가지고, 상기 회전축을 포함하는 어느 면에 의한 단면상에서 볼 때, 출사면에서 출사하는 빛에 의해 조명되는 영역의 최대 조도를 I_max라 하면, I_max 를 향하는 빛과, 0.5I_max인 지점을 향하는 빛의 사이각을

   

   , 출사면을 기준으로 눈부심 방지부 높이를 H, 상기 회전축에 의한 광원과 눈부심 방지부 간의 호의 길이를 0.5D라 했을 때, 아래의 식을 만족하는 것을 특징으로 하고,
   

   

   
   또한,
   상기 광원이 집광부의 회전축과 동일한 축을 기준으로 회전 배열되고, 어느 한 광원과 이웃한 광원과의 사이 거리가 상기 회전축을 중심으로 하는 호의 길이 D의 간격으로 원형 배열된다고 할 때, 눈부심 방지부는, 눈부심 방지부와 이웃한 광원과 0.5D인 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 조명장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 눈부심 방지부는 빛이 확산투과 및 확산반사되는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 조명장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   회전축을 포함하는 상기 단면상에서 볼 때, 상기 집광부의 전반사면은 아래로 볼록한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 조명장치.
6. 삭제

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