KR102388733B1 - 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 히트싱크(101)와; 상기 히트싱크의 탑재영역에 장착되는 인쇄회로기판(110)과, 상기 인쇄회로기판(110)에는 일정 간격을 유지하여 1 ~ 9열로 배열되는 엘이디 소자(111)들이 구비되고, 또한, 배열된 엘이디 소자(111)를 감싸면서 상기 엘이디 소자(111)들의 방출광을 확산시키는 복수의 확산부와; 상기 확산부를 통하여 방출되는 빛이 특정방향으로만 조사되도록 안내하는 반사부재를 투광성 커버 내부에 반사각도를 변경할 수 있도록 각각의 경사각으로 이루어진 복수개의 끼움 설치홈이 형성된 반사부재 끼움 설치부를 구비한 엘이디 모듈 반사 렌즈를 구비하여, 조명본체의 설치 높이에 따라 상기 반사부재를 반사부재 끼움 설치부에 형성된 복수의 끼움 설치홈 중에서 선택하여 끼움에 따라 일정한 범위의 배광 영역을 제공함으로 유효광의 휘도를 향상시킬 수 있는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치를 제공할 수 있다.

Description

휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치 {LED lighting device with lens and reflective member with improved luminance and illuminance}
본 발명은 휘도와 조도 향상 구조를 갖는 일체형 렌즈를 구비한 엘이디 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘이디 광원의 배광 분포를 필요 영역으로 조사함으로써 휘도와 조도를 균일하게 만들며, 빛 손실을 줄여 에너지를 절감하는 렌즈 구조와 엘이디 모듈장치에 관한 것이다.
기존의 가로등이나 보안등 및 터널등으로 사용되는 엘이디(LED) 조명은, 차량이나 보행자가 안전한 운행과 활동을 하도록 하는 것으로서, 일반적으로 돔형의 렌즈가 빛을 확산 및 굴절하여 도로에 빛을 조사하도록 구성되어 있다.
이러한 LED 가로등은 도로를 직접 비추는 유효광이 필요하지만, 기존의 렌즈 구성으로는 가로등의 측면과 상면으로 산란되는 비유효광인 손실광을 차단할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 이러한 비유효광으로 인하여 주택가에서는 야간에 숙면을 방해하며, 논과 밭 주위의 길에 설치되는 가로등은 농작물의 성장을 방해하는 요인으로 작용한다.
이러한 방해요인을 제거하기 위하여, 즉 원하는 영역을 가로등이 비추도록 하기 위하여 지금까지 많은 반사판 및 개발되어 왔으나, 그 구조가 복잡하여 실제로 적용되지는 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 엘이디 소자에 투명한 렌즈를 결합한 후 반사판으로 빛의 조사 각도를 조절하여 손실광을 최소화시키기 위한 다양한 선행기술들이 개시되어 있다.
일예의 선행 기술로서, 대한민국등록특허 제10-1446889호인 특허문헌 1에는 빛 공해방지를 위한 실드를 갖는 조명등 기구가 개시되어 있다.
이러한 조명등 기구는, 방사각 제한용 실드가 외부로 돌출되게 장착되었으므로, 가로등 디자인이 조잡할 뿐만 아니라 주변(도심) 미관과 조화를 이루지 못하는 문제점이 있었다.
또 다른 선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-1918923호인 특허문헌 2에는 인쇄 회로 기판 상에 설치되는 솔리드 렌즈 플레이트와, 반사판을 포함되어 있으나, 엘이디 소자의 일측에 수직 벽(반사판)을 설치하여 엘이디 소자의 빛이 원하는 방향으로 원활하게 조사되지 않는 문제점이 있었다.
더욱이, 기존의 LED 가로등은 다수의 LED를 배열하여 사용하는 방법으로 다수의 렌즈를 제작해야하기 때문에 제작비용이 많이 들고, 등주의 높이에 따른 등주 거리와 방향에 따라 배광이 달라져서, 배광 제어가 어렵고, 도로 폭, 등주 간격, 및 등주 높이에 따른 엘이디 모듈(LED Module)의 렌즈가 필요하여 제작비용이 증가하였다.
또한, 이에 따른 눈부심이 강하고 광 균일도가 좋지 않아 실제로 설치할 경우 다수의 가로등을 촘촘하게 설치해야 하는 단점이 있었으며, 직진성이 강한 성질을 적절히 조절하지 못했기 때문에 조도 균제도와 휘도 균제도, TI값(눈부심) 등의 도로 조명 기준을 만족시키지 못하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1446889호 대한민국 등록특허공보 제10-1918923호
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가로등이나 터널등 및 보안등과 같이 외부등으로 사용되는 엘이디 조명장치에서, 외부로 반사되는 빛을 필요 영역인 도로방향으로 반사시켜 에너지를 절감하는 조명 렌즈, 즉 유효광의 휘도를 향상시킬 수 있는 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 LED 가로등의 LED 광원 직진성에 의한 눈부심 현상을 개선하고, 조도 균제도와 휘도 균제도를 높게 유지하며, 회전 대칭은 빛 손실을 줄일 수 있도록 반사부의 빛이 반사부에서 통과하는 빛보다 반사하는 빛을 증가할 수 있는 시킬 수 있도록 면적을 증가시킬 수 있도록 2중 반사 구조화하여 빛이 반사면적에 반사하여 LED 특성인 단파장을 장파장으로 변화시키므로 빛이 멀리 갈 수 있도록 하는 반사구조를 형상화하여 휘도를 증가시키는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본원 발명은, 히트싱크(101)와; 상기 히트싱크의 탑재영역에 장착되는 인쇄회로기판(110)과, 상기 인쇄회로기판(110)에는 일정 간격을 유지하여 1 ~ 5열로 배열되는 엘이디 소자(111)들이 구비되고,
또한, 배열된 엘이디 소자(111)를 감싸면서 상기 엘이디 소자(111)들의 방출광을 확산시키는 복수의 확산부(120)를 포함하며, 상기 확산부(120)와 일체로 형성되되,
상기 확산부(120)를 통해 방출되는 빛이 특정 방향으로만 조사되도록 일렬로 배열되는 상기 확산부의 양쪽에 각각 배치되는 반사부재(200)를 수용하도록 체결수단에 의해 상기 탑재영역에 결합되는 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)를 구비한 엘이디 조명장치(100)에 있어서,
상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)는 상기 수용되는 반사부재(200)의 반사각도를 변경할 수 있도록, 상기 반사부재가 삽입되어 경사지게 고정되도록 각각의 경사각으로 이루어진 복수개의 끼움 설치홈(410, 420, 430)이 형성된 반사부재 끼움 설치부(440)를 구비하며,
상기 엘이디 조명장치(100)의 설치 높이에 따라 상기 반사부재(200)를 반사부재 끼움 설치부(440)에 형성된 제1 내지 제3 끼움 설치홈(410, 420, 430) 중에서 선택하여 끼움에 따라 일정한 범위의 배광 영역을 제공하는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치를 제공한다.
상세하게는 상기 반사부재(200)는 상기 엘이디 조명장치(100)의 설치 높이에 따라 8미터용 반사판(250), 10미터용 반사판(260), 12미터용 반사판(270) 중에서 하나의 반사판으로 끼움 설치되되,
상기 엘이디 소자(111)들로부터 확장되는 반사각도는 12미터용 반사판(270) 10미터용 반사판(260), 8미터용 반사판(250) 순으로 반사각도가 크게 형성된다.
또한, 상기 반사부재 끼움 설치부(440)는 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)의 길이 방향에 따른 양측 벽부(441, 442)에서 엘이디 소자(111)를 감싸는 확산부(120)를 기준으로 양쪽에 각각 형성되되, 상기 확산부의 상면에서 소정의 각도로 상향경사지게 형성된 경사 안착면(411, 421, 431)과, 상기 경사 안착면과 소정의 각도로 형성된 상단 안착면(412, 422, 432)으로 이루어진다.
또한, 상기 반사부재 끼움 설치부(440)는 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)의 길이 방향에 따른 양측 벽부(441, 442) 내측 가장자리에 위치한 8미터용 반사판(250)이 끼워지는 제1 반사판 설치홈(410)과, 상기 8미터용 반사판 설치홈(410)과 이격되어 위치한 10미터용 반사판(260)이 끼워지는 제2 반사판 설치홈(420)과, 상기 10미터용 반사판 설치홈(410)과 이격되어 위치한 12미터용 반사판(270)이 끼워지는 제3 반사판 설치홈(430)이 순차적으로 형성된다.
또한, 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)는 상기 엘이디 조명장치(100)의 중앙부에 일렬로 배열되는 엘이디 소자(111)를 감싸는 확산부(120)를 사이에 두고, 상기 확산부(120)의 양쪽에 각각 배치되는 반사부재(200)를 구비하는 중앙 렌즈(450) 및 상기 중앙 렌즈(450)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 렌즈(460)을 포함하며, 상기 확산부(120)와 중앙 렌즈(450), 사이드 렌즈(460)은 상기 히트싱크(101)에 대응한 상면부가 개구된 것을 특징으로 한다.
또한, 반사부재 끼움 설치부(440)의 경사 안착면(411, 421, 431) 경사각도인 a4는 30.0도, a5는 25.5도, a6은 20.0도로 각각 형성되고, 상기 경사 안착면(411, 421, 431)의 길이를 b1은 10.8mm, b2는 13.8mm, b3은 17.6mm로 각각 형성되며, 인쇄회로기판(110)의 상부면에서 수직높이 c1은 9.5mm, c2는 12.7mm, c3은 16.7mm로 형성된다.
또한, 상기 반사부재(200)의 베이스는, 알루미늄 반사판, 투명 플라스틱 판, 거울형 반사경, 반사 필름, 및 코팅 반사면 중 어느 하나로 마련된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명에 의하면, 가로등이나 터널등 및 보안등과 같이 외부등으로 사용되는 엘이디 조명장치에서, 외부로 반사되는 빛을 도로방향으로 반사시켜 에너지를 절감하는 조명 렌즈, 즉 유효광의 휘도를 향상시킬 수 있는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 LED 가로등의 LED 광원 직진성에 의한 눈부심 현상을 개선하고, 조도 균제도와 휘도 균제도를 높게 유지하며, 회전 대칭은 빛 손실을 줄일 수 있도록 반사부의 빛이 반사부에서 통과하는 빛보다 반사하는 빛을 증가할 수 있는 시킬 수 있도록 면적을 증가시킬 수 있도록 2중 반사 구조화하여 빛이 반사면적에 반사하여 LED 특성인 단파장을 장파장으로 변화시키므로 빛이 멀리 갈 수 있도록 하는 반사구조를 형상화하여 빛을 확산하여 휘도를 증가시키는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 평면도 및 A-A’ 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B’ 단면도이다.
도 5는 도 1의 일체형 엘이디 모듈 반사 렌즈의 평면도 및 C-C’, D-D’ 단면도이다.
도 6은 도 5의 일체형 엘이디 모듈 반사 렌즈의 반사부재 끼움 설치부를 설명하기 위한 E-E’,F-F’, G-G’, H-H’단면도이다.
도 7은 반사부재 끼움 설치부를 나타내기 위해 경사지게 사시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일체형 엘이디 모듈 반사 렌즈와 설치선택 가능한 반사판들의 사시도이다.
도 9는 Visual Photometric Tool를 사용한 광도 시험 결과를 나타낸 테이블.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이고, 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 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 평면도 및 A-A’ 단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 구현을 위한 실시 예에 따른 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치는, 히트싱크(101)를 구비한 엘이디 조명장치(100), 히트싱크(101)에 접촉되도록 엘이디 조명장치(100)에 수용되어 설치되는 인쇄회로기판(110), 인쇄회로기판(110)에서 상호 일정 간격을 유지하여 복수 라인으로 배치되는 엘이디 소자(111)들을 주요 구성으로 포함한다.
히트싱크(101)는, 열전도성이 우수한 금속이나 비금속 재료 또는 이들을 포함한 합금재료로 형성되어, 엘이디 소자(111)들에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 기능을 하는 것으로서, 내부의 열을 외부로 방열하기 위한 두께가 얇은 판재로 형성된 방열판(103)이 일정한 간격으로 다수개가 조립된 블록화된 방열부(102)를 포함하고 있다.
방열부(102)는 엘이디 소자(111)들의 인쇄회로기판(110)이 탑재되는 엘이디 조명장치(100)에 결합된다. 방열판(103)은 전열 면적 확장을 위한 것으로서, 엘이디 소자(111)들에서 방출되는 열을 외부로 방열시키는 역할을 하게 된다.
한편, 엘이디 조명장치(100) 상에서 인쇄회로기판(110)이 탑재되는 평탄한 둘레부에는, 고무재질로 형성되는 밀봉 패드(115)가 결합된다.
이러한 밀봉 패드(115)는 탑재영역 내부로 습기 및/또는 먼지 등과 같은 이물질 등이 유입되는 것을 차단해 습기 및 이물질 등으로부터 광원 및 확산부(120)를 포함한 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)를 보호한다.
히트싱크(101)에는 탑재영역에 탑재되는 엘이디 소자(111)를 포함한 인쇄회로기판(110)에 전원을 인가할 수 있도록 전원케이블(116)이 구비된다.
인쇄회로기판(110)은, 히트싱크(101)의 탑재영역에 장착되는 것으로, 글라스 울과 에폭시로 이루어진 에프알포 피씨비(fr4 PCB) 또는 열전도성이 우수한 금속 및 비금속을 기반으로 하는 메탈 피씨비(Metal Core PCB)가 사용될 수 있다. 이러한 인쇄회로기판(110)은 탑재영역에 밀착되어 탑재된다. 이때, 인쇄회로기판(110)과 탑재영역 사이에는 인쇄회로기판(110)으로부터 전도되는 열을 균일하게 전도 받아 히트싱크(101) 측으로 전도하는 통상의 방열 패드(117)가 탑재될 수 있다.
본 발명의 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)는 엘이디 소자(111)들의 방출광을 배광 영역으로 집광하여 보낼 수 있도록 적절히 굴절 및 반사시키기 위한 확산부(120)를 포함하고 있다.
즉, 확산부(120)는 엘이디 소자(111)들에 대응하여 엘이디 소자(111)들을 감싸도록 엘이디 조명장치(100)에 일체로 형성되어 복수 라인으로 배치된다.
확산부(120)는 엘이디 소자(111)들의 방출광을 확산시키는 재질로 형상으로서, 볼록한 장방형으로 형성된다.
또한, 상기 확산부(120)를 통하여 방출되는 빛이 특정방향으로만 조사되도록 안내하는 반사부재(200)가 투광성 커버(470) 내부에 소정의 각도로 설치되는 에너지 절감 반사구조를 구비하고 상기 확산부(120)와 소정 각도로 설치되는 반사부재(200)가 내부에 구비되는 투광성 커버(470)은 하나의 구성으로 일체형으로 히트싱크(101)에 결합된다.
또한, 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)는 상기 반사부재(200)의 반사각도를 변경할 수 있도록 각각의 경사각으로 이루어진 복수개의 끼움 설치홈(410, 420, 430)이 형성된 반사부재 끼움 설치부(440)를 구비하고 있어서, 상기 엘이디 조명장치(100)의 설치 높이에 따라 상기 반사부재(200)를 반사부재 끼움 설치부(440)에 형성된 제1 내지 제3 끼움 설치홈(410, 420, 430) 중에서 선택하여 끼움에 따라 일정한 범위의 배광 영역을 제공한다.
즉, 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)의 복수개로 형성된 끼움 설치홈(410, 420, 430)로 형성된 반사부재 끼움 설치부(440)를 구비한다.
상기 반사부재 끼움 설치부(440)는 본 발명의 엘이디 조명장치가 설치되는 가로등기구의 높이에 따라 반사부재(200)의 반사각도가 변경될 수 있도록 제1 내지 제3 끼움 설치홈(410, 420, 430)로 이루어져, 설치높이가 높으면 상대적으로 반사각도가 작게 경사진 홈을 선택하고, 낮을 경우는 상대적으로 반사각도가 크게 경사진 홈을 선택하여 설치높이가 변경되어도 일정한 범위의 배광 영역이 이루어질 수 있도록 반사부재(200)의 설치각도를 변경할 수 있도록 형성되어 있다.
도 5는 도 1의 일체형 엘이디 모듈 반사 렌즈의 평면도 및 C-C’, D-D’ 단면도이며, 도 6은 도 5의 일체형 엘이디 모듈 반사 렌즈의 반사부재 끼움 설치부를 설명하기 위한 E-E’,F-F’ G-G’, H-H’,단면도이며, 도 7은 반사부재 끼움 설치부의 확대 사시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 도면을 기준으로 상기 반사부재 끼움 설치부(440)는 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)의 길이 방향에 따른 양측 벽부(441, 442)에서 엘이디 소자(111)를 감싸는 확산부(120)를 기준으로 양쪽에 각각 형성되되, 상기 확산부의 상면에서 소정의 각도로 상향 경사지게 형성된 경사 안착면(411, 421, 431)과 상기 경사 안착면과 소정의 각도로 형성된 상단 안착면(412, 422, 432)으로 이루어진다.
즉, 반사부재 끼움 설치부(440)는 도6에 도시되어 있듯이 상기 확산부의 상면에서 소정의 각도로 상향 경사지게 형성된 경사 안착면(411, 421, 431)을 구비하고 있어서, 상기 경사 안착면(411, 421, 431)에 끼워진 반사부재(200)의 반사판을 지지하게 되어 일정한 반사각을 형성할 수 있다,
또한, 경사 안착면과 소정의 각도로 형성된 상단 안착면(212, 222, 232)에 반사부재(200)의 반사판의 상단부위가 끼움되면서 고정된다.
통상적으로 가로등이나 보안등 및 터널에 설치되는 등기구는 8미터, 10미터, 12미터로 규격화되어 있다.
이와 같이 가로등기구에 설치되는 엘이디 조명장치의 반사각도가 일정하게 되면, 가로 등기구의 높이가 낮아지면 배광 영역이 좁게 되고, 반대로 가로 등기구의 높이가 높아지면 배광 영역이 넓게 형성되어 배광 영역을 벗어난 빛은 주변의 주택에 침투됨으로, 이러한 빛을 차단할 수 없게 된다.
이와 같이 등기구의 설치 높이가 규격화됨에 따라 상기 반사부재 끼움 설치부(440)에 끼움 설치되는 상기 반사부재(200)는 등기구의 설치 높이에 따라 8미터용 반사판(250)과 10미터용 반사판(260), 12미터용 반사판(270) 중에서 하나의 반사판으로 선택하여 끼울 수 있도록 비치되다.
또한, 반사부재(200)의 반사판의 엘이디 소자(111)들로부터 확장되는 반사각도는 12미터용 반사판(270) 10미터용 반사판(260), 8미터용 반사판(250) 순으로 경사지게 된다. 즉 반사각도의 크기는 12미터용 반사판(270) 10미터용 반사판(260), 8미터용 반사판(250) 순으로 크게 형성된다.
또한, 상기 반사부재 끼움 설치부(440)는 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)의 길이 방향에 따른 양측 벽부(441, 442)에서 엘이디 소자(111)들에 인접하게 위치는 8미터용 반사판(250)이 끼워지는 제1 반사판 설치홈(410)이 형성된다.
또한, 상기 양측 벽부(441, 442)에서 8미터용 반사판 설치홈(410)과 이격되어 위치하며 10미터용 반사판(260)이 끼워지는 제2 반사판 설치홈(420)이 형성되며,
상기 양측 벽부(441, 442)에서 10미터용 반사판 설치홈(410)과 이격되어 위치하며 12미터용 반사판(270)이 끼워지는 제3 반사판 설치홈(430)이 형성되어 이루어진다.
즉, 반사판이 끼워지는 반사부재 끼움 설치부 내측에 제3 반사판 설치홈(430)이 형성되고, 투광성 커버(470) 벽부(441, 442)측에 제1 반사판 설치홈(410)이 형성되어 있다.
또한, 상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)는 상기 엘이디 조명장치(100)의 중앙부에 일렬로 배열되는 엘이디 소자(111)를 감싸는 확산부(120)를 사이에 두고 상기 확산부(120)의 양쪽에 각각 배치되는 반사부재(200)를 구비하는 중앙 렌즈(450)이 형성된다.
또한, 상기 중앙 렌즈(450)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 렌즈(460)을 포함하며, 상기 중앙 렌즈(450)과 사이드 렌즈(460)는 상기 히트싱크(101)에 대응한 상면부가 개구된다.
도9는 Visual Photometric Tool를 사용한 광도 시험 결과를 나타낸 것으로서, 반사판의 반사각도는 50도에서 60도 사이에서 가장 좋은 결과를 나타내고 있다.
따라서 이와 같은 결과를 토대로 8미터용 반사판(250)이 끼워지는 제1 반사판 설치홈(410) 반사각도를 60도로 설정한다.
이와 같은 반사부재 끼움 설치부(440)의 경사 안착면(411, 421, 431) 경사각도인 a4는 30.0도, a5는 25.5도, a6은 20.0도로 각각 형성되고, 상기 경사 안착면(411, 421, 431)의 길이를 b1은 10.8mm, b2는 13.8mm, b3은 17.6mm로 각각 형성되며, 인쇄회로기판(110)의 상부면에서 수직높이 c1은 9.5mm, c2는 12.7mm, c3은 16.7mm로 형성되었을 때에 최적의 반사각으로 형성된다.
즉 일렬로 배열되는 엘이디 소자(111)를 감싸는 확산부(120)를 사이에 두고 상기 확산부(120)의 양쪽에 각각 배치되는 반사부재(200)의 설치 각도는 등기구의 설치 높이에 따라 a1은 60.0도, a2는 50.0도, a3은 40.0도로 이루어지며, 이들 중에서 하나로 선택하여 변경하며, 일정한 배광 영역으로 유지할 수 있다.
또한, 상기 반사부재(200)의 베이스는 알루미늄 반사판, 투명 플라스틱 판, 거울형 반사경, 반사 필름, 및 코팅 반사면 중 어느 하나로 마련됨이 적절하다.
더욱이, 반사부재(200)는 반사면적을 증가시킬 수 있도록 전면과 후면이 서로 다른 형상으로 구조화될 수 있으며, 전면과 후면이 일체로 형성될 수 있다. 더욱이, 후면은 금속, 및 금속산화물로 코팅된 재질로 이루어질 수도 있다. 이와 같은 코팅의 예로서 경면 반사율이 높은 금속 또는 금속 산화물이 증착 또는 코팅되어 이루어질 수도 있다.
본 발명의 실시 예들에서는, 반사판들(410, 420, 430)의 빛이 반사부에서 통과하는 빛보다 반사하는 빛을 증가할 수 있는 시킬 수 있도록 면적을 증가시키는 2중 반사판으로 구성됨에 따라, 빛이 반사면에 반사되면서 LED 특성인 단파장이 장파장으로 변화되어 멀리 갈 수 있게 된다. 이러한 2중 반사판 구조는 도로면에 빛이 비추도록 2차 굴절할 수 있는 구조를 제공하는 것으로서, 도로에 비추는 광량을 많게 하고, 멀리 조사할 수 있도록 하며, 휘도와 조도를 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 도로 가로등에서 설치된 조명과 조명 중간의 빛의 궁핍현상을 해결하고 도로 횡 방향의 빛을 조건에 맞게 조절할 수 있고 이로 인하여 휘도와 조도가 상승하는 만큼의 밝기는 낮추면 조명의 소비전력을 낮추어 사용할 수 있어서 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다.
이러한 본 발명의 기본적인 기술적 사상 범주 내에서 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 따라서 본 발명의 범주는 다양한 변형 예들을 포함하도록 작성된 청구범위 내에서 해석되어야 할 것이다.
100: 조명본체 101: 히트싱크
102: 방열부 103: 방열판
110: 인쇄회로기판 111: 엘이디 소자
115: 밀봉 패드 116: 전원 케이블
120: 확산부 200: 반사부재
400: 엘이디 모듈 반사 렌즈
410: 8 미터용 반사판 설치홈
420: 10 미터용 반사판 설치홈
430: 12 미터용 반사판 설치홈
440 : 반사부재 끼움 설치부
441, 442: 벽부 450: 중앙 렌즈
460: 사이드 렌즈

Claims (5)

  1. 히트싱크(101)와; 상기 히트싱크의 탑재영역에 장착되는 인쇄회로기판(110)과,
    상기 인쇄회로기판(110)에는 일정 간격을 유지하여 1 ~ 5열로 배열되는 엘이디 소자(111)들이 구비되고,
    또한, 배열된 엘이디 소자(111)를 감싸면서 상기 엘이디 소자(111)들의 방출광을 확산시키는 복수의 확산부(120)를 포함하며, 상기 확산부(120)와 일체로 형성되되,
    상기 확산부(120)를 통해 방출되는 빛이 특정 방향으로만 조사되도록 일렬로 배열되는 상기 확산부의 양쪽에 각각 배치되는 반사부재(200)를 수용하도록 체결수단에 의해 상기 탑재영역에 결합되는 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)를 구비한 엘이디 조명장치(100)에 있어서,
    상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)는
    수용되는 반사부재(200)의 반사각도를 변경할 수 있도록, 상기 반사부재가 삽입되어 경사지게 고정되도록 각각의 경사각으로 이루어진 복수개의 끼움 설치홈(410, 420, 430)이 형성된 반사부재 끼움 설치부(440)를 구비하며,
    상기 엘이디 조명장치(100)의 설치 높이에 따라 상기 반사부재(200)를 반사부재 끼움 설치부(440)에 형성된 제1 내지 제3 끼움 설치홈(410, 420, 430) 중에서 선택하여 끼움에 따라 일정한 범위의 배광 영역을 제공하는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부재(200)는
    상기 엘이디 조명장치(100)의 설치 높이에 따라 8미터용 반사판(250), 10미터용 반사판(260), 12미터용 반사판(270) 중에서 하나의 반사판으로 끼움 설치되되,
    상기 엘이디 소자(111)들로부터 확장되는 반사각도는 12미터용 반사판(270) 10미터용 반사판(260), 8미터용 반사판(250) 순으로 반사각도가 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사부재 끼움 설치부(440)는,
    상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)의 길이 방향에 따른 양측 벽부(441, 442)에서 엘이디 소자(111)를 감싸는 확산부(120)를 기준으로 양쪽에 각각 형성되되, 상기 확산부의 상면에서 소정의 각도로 상향경사지게 형성된 경사 안착면(411, 421, 431)과 상기 경사 안착면과 소정의 각도로 형성된 상단 안착면(412, 422, 432)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반사부재 끼움 설치부(440)는
    상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)의 길이 방향에 따른 양측 벽부(441, 442) 내측 가장자리에 위치한 8미터용 반사판(250)이 끼워지는 제1 반사판 설치홈(410)과,
    상기 8미터용 반사판 설치홈(410)과 이격되어 위치한 10미터용 반사판(260)이 끼워지는 제2 반사판 설치홈(420)과,
    상기 10미터용 반사판 설치홈(410)과 이격되어 위치한 12미터용 반사판(270)이 끼워지는 제3 반사판 설치홈(430)이 순차적으로 형성된 구성을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 엘이디 모듈 반사 렌즈(400)는,
    상기 엘이디 조명장치(100)의 중앙부에 일렬로 배열되는 엘이디 소자(111)를 감싸는 확산부(120)를 사이에 두고, 상기 확산부(120)의 양쪽에 각각 배치되는 반사부재(200)를 구비하는 중앙 렌즈(450) 및
    상기 중앙 렌즈(450)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 렌즈(460)을 포함하며,
    상기 확산부(120)와 중앙 렌즈(450), 사이드 렌즈(460)은 상기 히트싱크(101)에 대응한 상면부가 개구된 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 일체형 렌즈와 반사부재를 갖는 엘이디 조명장치.
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