KR102389797B1 - 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 히트싱크를 구비한 조명 렌즈부; 히트싱크에 접촉되도록 조명 렌즈부에 수용되어 설치되는 인쇄회로기판; 인쇄회로기판에서 상호 일정 간격을 유지하여 하나 이상의 라인으로 배치되는 엘이디 소자들; 엘이디 소자들에 대응하여 엘이디 소자들을 감싸도록 조명 렌즈부에 마련되며, 엘이디 소자들의 방출광을 확산시키는 복수의 확산부; 조명 렌즈부에서 사각 형상의 단면을 갖도록 돌출 형성되되, 엘이디 소자들의 라인을 따라 배치되는 복수의 렌즈부; 및 복수의 렌즈부의 내부에서 엘이디 소자들의 라인에 대응하여 배치되는 복수의 반사부를 포함하며, 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.

Description

휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치 {LED lighting device with lens and reflection structure with improved luminance and illuminance}
본 발명은 휘도향상 구조를 갖는 렌즈를 구비한 엘이디 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 엘이디 광원의 배광 분포를 길게 만들어 필요 영역으로 조사함으로써 휘도와 조도를 균일하게 만들며, 빛 손실을 줄여 에너지를 절감하는 렌즈 구조와 엘이디 모듈장치에 관한 것이다.
기존의 가로등이나 보안등 및 터널 등으로 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 도로방향으로 반사시켜 에너지를 절감하는 조명 렌즈, 즉 유효광의 휘도를 향상시킬 수 있는 휘도와 조도가 개선된 구조의 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 줄여주고 편축으로 긴 배광 분포를 적절히 가지도록 함으로써 LED 가로등 간에 생기는 광 공핍 현상을 해결할 수 있으며, 2중 반사구조 렌즈에 의해 광을 굴절할 수 구조로 빛을 확산하여 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 형성되며, 상기 확산부(120)를 통해 방출되는 빛이 특정 방향으로만 조사되도록 일렬로 배열되는 확산부(120)의 양쪽에 사각 형상의 단면을 갖도록 돌출 형성되어서 내측에 복수의 반사부(140)를 수용하여 체결수단에 의해 상기히트싱크(101)에 결합되는 조명 렌즈부(100를 구비한 엘이디 조명장치에 있어서,
상기 조명 렌즈부(100)는 상기 엘이디 소자들의 라인을 따라 배치되는 복수렌즈부(130)를 구비하며, 상기 복수의 렌즈부(130)의 내부에서 상기 엘이디 소자(111)들의 라인에 대응하여 배치되는 복수의 반사부(140)를 포함하며, 상기 조명 렌즈부(100)에는 배광 영역에 대한 상기 엘이디 소자(111)들의 설치 높이에 따라 상기 반사부(140)를 선택적으로 끼움하기 위한 복수의 끼움 설치부(150)가 마련된다.
또한, 상기 복수의 반사부(140)는 상호 다른 설치 높이에서 일정한 범위의 배광 영역을 제공함을 특징으로 한다.
상기 반사부(140)는 직사각형 판상의 반사판(151), 볼록 판상의 반사판(152), 및 경사 판상의 반사판(153) 중 어느 하나의 반사판으로 배치되되, 상기 경사 판상의 반사판(153)은 엘이디 소자(111)들로부터 확장되는 각도로 배치되며, 상기 반사부(140)는 인쇄회로기판(110)에서 확산부(120)의 내벽부에 대응한 높이로 설치됨이 적절하다.
상기 복수의 끼움 설치부(150)는 상기 복수의 렌즈부(130)의 길이 방향에 따른 양측 상부 내벽부에서 엘이디 소자(111)들에 인접하게 위치하며, 상기 직사각형 판상을 설치하기 위한 끼움 설치 홈부를 마련하는 복수의 스토퍼(151)와, 상기 복수의 렌즈부(130)의 양측 내벽부에서 스토퍼(151)와 이격되어 위치하며 볼록한 판상에 대응하는 복수의 직각 지지부(152) 및 복수의 렌즈부(130)의 양측 상부 내벽부에서 엘이디 소자(111)들에 인접하게 위치하며 경사진 판상에 대응하는 복수의 경사면부(153)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 렌즈부(130)는 상기 조명 렌즈부(100)의 중앙부에 위치하며, 내부에 구비된 격판에 의해 양측으로 분할된 중앙 렌즈(135) 및 상기 중앙 렌즈(135)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 렌즈(136)를 포함하며, 상기 중앙 렌즈(135)와 사이드 렌즈(136)는 상기 히트싱크(101)에 대응한 상면부가 개구됨이 적절하다.
상기 볼록 판상의 반사판(152)은, 상기 렌즈부(130)에서 상기 엘이디 소자들 측으로 볼록하게 배치하다.
상기 중앙 렌즈(135)는 상기 사이드 렌즈(136)보다 짧은 길이로 마련되며, 상기 확산부(120)는 볼록한 장방형 마련되되, 상기 렌즈부의 베이스보다 낮은 기저 홈부에 배치되되, 상기 기저 홈부는 상기 사이드 렌즈에 대응하는 길이를 가질 수 있다.
상기 반사부는, 알루미늄 반사판, 투명 플라스틱 판, 거울형 반사경, 반사 필름, 및 코팅 반사면 중 어느 하나로 마련됨이 적절하다.
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 줄여주고 편축으로 긴 배 광 분포를 적절히 가지도록 함으로써 LED 가로등 간에 생기는 광 공핍 현상을 해결할 수 있으며, 2중 반사구조 렌즈에 의해 광을 굴절할 수 구조로 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 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도 및 A-A 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B 단면도이다.
도 4는 도 1의 엘이디 조명장치에서 렌즈부를 분리한 상태의 사시도이다.
도 5는 도 4의 렌즈부의 저면도이다.
도 6은 도 5의 C-C 단면도이다.
도 7은 렌즈부와 설치선택 가능한 반사판들의 조립도이다.
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 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도 및 A-A 단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B 단면도이며, 도 4는 도 1의 엘이디 조명장치에서 렌즈부를 분리한 상태의 사시도이다.
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 조명 렌즈부(100), 히트싱크(101)에 접촉되도록 조명 렌즈부(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 조명 렌즈부(100)에 결합된다. 방열판(103)은 전열 면적 확장을 위한 것으로서, 엘이디 소자(111)들에서 방출되는 열을 외부로 방열시키는 역할을 하게 된다.
한편, 조명 렌즈부(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/또는 이물질 등으로부터 광원 및 확산부(120)를 포함한 조명 렌즈부(100)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(도시되지 않음)가 탑재될 수 있다.
조명 렌즈부(100)에는 엘이디 소자(111)들의 방출광을 배광 영역으로 집광하여 보낼 수 있도록 적절히 굴절 및 반사시키기 위한 확산부(120), 복수의 렌즈부(130), 및 복수의 반사부(140)가 마련된다.
확산부(120)는 엘이디 소자(111)들에 대응하여 엘이디 소자(111)들을 감싸도록 조명 렌즈부(100)에 일체로 형성되어 복수 라인으로 배치된다.
확산부(120)는 엘이디 소자(111)들의 방출광을 확산시키는 재질로 형상으로서, 볼록한 장방형 마련되며, 복수의 렌즈부(130)의 베이스보다 낮은 기저 홈부에 배치된다. 즉 조명 렌즈부(100)의 하부에는 확산부(120)가 배치되는 기저 홈부가 저면부 상에 배치된다.
복수의 렌즈부(130)는 조명 렌즈부(100)에서 사각 형상의 단면을 갖도록 돌출 형성되되, 엘이디 소자(111)들의 라인을 따라 배치되는 것이다.
복수의 렌즈부(130)는, 조명 렌즈부(100)의 중앙부에 위치하며 내부에 구비된 격판(131)에 의해 양측으로 분할된 중앙 렌즈(135), 및 중앙 렌즈(135)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 렌즈(136)를 포함한다.
중앙 렌즈(135)와 사이드 렌즈(136)는 열전달을 위해 히트싱크(101)에 대응한 상면부가 개구됨이 적절하다. 중앙 렌즈(135)는 사이드 렌즈(136)보다 짧은 길이로 마련된다.
복수의 렌즈부(130)의 구조 단면도에서 높이를 크게 하거나 줄이게 되면, 빛의 확산 조절이 가능하게 된다. 복수의 렌즈부(130)의 높이 치수는 간격 치수의 1.5 배에서 3배 크기 사이로 설계하여 제작하면 충분하다.
중앙 렌즈(135)와 사이드 렌즈(136) 사이의 영역에는, 확산부(120)들이 일렬로 배치되며, 확산부(120)의 내부에 엘이디 소자(111)가 배치된다. 확산부(120)와 엘이디 소자(111)들은 하나의 라인으로서 일렬로 간격을 두고 배치된다.
엘이디 소자(111)들의 방출광은 장방형의 양측이 둥근 볼록한 확산부(120)를 통해 방출되며, 확산부(120)를 통과하면서 렌즈부(130)에서 반사됨으로써 특정 방향으로만 집광 조사되도록 굴절 및 반사 안내된다. 이에 따라 조명장치가 설치되는 특정 배광 영역은 조도 및 휘도 균제도를 갖게 된다.
복수의 반사부(140)는 복수의 렌즈부(130)의 내부에서 엘이디 소자(111)들의 라인에 대응하여 배치되는 것으로서, 반사 표면으로 빛이 반사되어서 통과하는 빛을 반사판의 형상의 방향으로 빛을 전달할 수 있도록 형상화된 구조에 의해 조명의 산란광과 침입광을 제어하게 된다.
이러한 복수의 반사부(140)는 상호 다른 설치 높이에서 일정한 범위의 배광 영역을 제공하는 것으로서, 조명의 설치 높이에 따른 특정된 배광 영역 측으로 집광 효율을 높여 주며, 여러 형상 및 배치 양상에 의해 빛의 공해 방지를 할 수 있는 반사 구조를 제공한다.
도 5는 도 4의 조명 렌즈부의 저면도이며, 도 6는 도 5의 C-C 단면도이고, 도 7은 도 2의 조명 렌즈부와 설치선택 가능한 반사판들의 조립도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 반사부(140)는 직사각형 판상의 반사판(151), 볼록 판상의 반사판(152), 및 경사 판상의 반사판(153) 중 어느 하나의 반사판으로 배치된다. 경사 판상의 반사판(153)은 엘이디 소자(111)들로부터 확장되는 각도로 배치된다. 반사부(140)는 인쇄회로기판(110)에서 확산부(120)의 내벽부에 대응한 높이로 설치됨이 적절하다.
조명 렌즈부(100)에는 배광 영역에 대한 엘이디 소자(111)들의 설치 높이에 따라 반사부(140)를 선택적으로 끼움하기 위한 복수의 끼움 설치부(150)가 마련된다.
복수의 끼움 설치부(150)는, 복수의 렌즈부(130)의 길이 방향에 따른 양측 상부 내벽부에서 엘이디 소자(111)들에 인접하게 위치하며 직사각형 판상을 설치하기 위한 끼움 설치 홈부를 마련하는 복수의 스토퍼(151), 복수의 렌즈부(130)의 양측 내벽부에서 스토퍼(151)와 이격되어 위치하며 볼록한 판상에 대응하는 복수의 직각 지지부(152), 및 복수의 렌즈부(130)의 양측 상부 내벽부에서 엘이디 소자(111)들에 인접하게 위치하며 경사진 판상에 대응하는 복수의 경사면부(153)를 포함한다.
직사각형 판상의 반사판(141)은 스토퍼(151)와 렌즈부(130)의 내벽부 사이에 마련되는 끼움 설치 홈부에 설치될 수 있으며, 볼록 판상의 반사판(142)은 격판(131)에 인접하여 렌즈부(130)의 내벽에서 돌출되는 사각 돌기에 의해 형성된 직각 지지부(152) 측에 지지되어 설치될 수 있다.
경사 판상의 반사판(143)은 렌즈부(130)의 상부에 있는 경사면부(153) 측에 지지되어 설치될 수 있다. 경사면부(153)는 중앙 렌즈(135)의 양측 상부와 사이드 렌즈(136)의 안쪽 상부에 형성된 것이다.
직사각형 판상의 반사판(141)은 가로등에서 지주에 대한 설치가 높은 경우에 빛이 도로 밖으로 손실되는 빛을 적게 만든다. 이러한 직사각형 판상의 반사판(141)은 조명장치를 보통 높게 설치하는 경우에 사용된다.
볼록 판상의 반사판(142)은, 렌즈부(130)에서 엘이디 소자(111)들 측으로 볼록하게 배치되는 것으로서, 가로등에서 지주가 낮은 경우에 지주와 지주 사이에서 빛이 적게 비추는 현상을 방지하게 된다.
조명장치가 낮은 지주에 설치되는 경우, 차선 축으로 조도 및 휘도 균제도 값이 미달할 수 있으므로, 원호 형상을 갖는 볼록 판상의 반사판(142)이 설치됨으로써 조도 및 휘도 균제도의 평균값이 상승된다.
경사 판상의 반사판(143)은, 특히 터널 등에서 벽으로 빛을 보낼 필요가 있는 경우에 사용되며, 3차선 이상의 도로 폭에 적용될 수 있다.
이러한 경사 판상의 반사판(143)은, 빛이 넓은 양상으로 통과 및 확산되어 넓은 배광 영역을 만들게 되므로, 터널의 벽부를 충분히 비출 수 있다.
본 실시 예들에 따르면, 반사판들(141, 142, 143) 사이의 치수를 변경하여 도로 횡 방향의 빛을 조절이 가능하며, 그 치수는 12 mm ~ 24 mm 이내로 구성할 수 있다. 렌즈부(130)의 높이는 사이드 렌즈(136)와 중앙 렌즈(135) 사이의 간격에 대해 1.25배에서 2.5배 비율로 설계될 수 있다.
한편, 반사부(140)는, 알루미늄 반사판, 투명 플라스틱 판, 거울형 반사경, 반사 필름, 및 코팅 반사면 중 어느 하나로 마련됨이 적절하다.
더욱이, 반사부(140)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(141, 142, 143)의 빛이 반사부(140)에서 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: 조명 렌즈부 101: 히트싱크
102: 방열부 103: 방열판
110: 인쇄회로기판 111: 엘이디 소자
115: 밀봉 패드 116: 전원 케이블
120: 확산부 130: 복수의 렌즈부
131: 격판 135: 중앙 렌즈
136: 사이드 렌즈 140: 복수의 반사부
141: 직사각형 판상의 반사판
142: 볼록 판상의 반사판
143: 경사 판상의 반사판
150: 끼움 설치부 151: 스토퍼
152: 직각 지지부 153: 경사면부

Claims (5)

  1. 히트싱크(101)와; 상기 히트싱크(101)의 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 형성되며, 상기 확산부(120)를 통해 방출되는 빛이 특정 방향으로만 조사되도록 일렬로 배열되는 확산부(120)의 양쪽에 사각 형상의 단면을 갖도록 돌출 형성되어서 내측에 복수의 반사부(140)를 수용하여 체결수단에 의해 상기 히트싱크(101)에 결합되는 조명 렌즈부(100)를 구비한 엘이디 조명장치에 있어서,
    상기 조명 렌즈부(100)는
    상기 엘이디 소자들의 라인을 따라 배치되는 복수렌즈부(130)를 구비하며,
    상기 복수의 렌즈부(130)의 내부에서 상기 엘이디 소자(111)들의 라인에 대응하여 배치되는 복수의 반사부(140)를 포함하며,
    상기 조명 렌즈부(100)에는 배광 영역에 대한 상기 엘이디 소자(111)들의 설치 높이에 따라 상기 반사부(140)를 선택적으로 끼움하기 위한 복수의 끼움 설치부(150)가 마련되며,
    상기 복수의 반사부(140)는 상호 다른 설치 높이에서 일정한 범위의 배광 영역을 제공하는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부(140)는 직사각형 판상의 반사판(151), 볼록 판상의 반사판(152), 및 경사 판상의 반사판(153) 중 어느 하나의 반사판으로 배치되되,
    상기 경사 판상의 반사판(153)은 엘이디 소자(111)들로부터 확장되는 각도로 배치되며,
    상기 반사부(140)는 인쇄회로기판(110)에서 확산부(120)의 내벽부에 대응한 높이로 설치되는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 끼움 설치부(150)는,
    상기 복수의 렌즈부(130)의 길이 방향에 따른 양측 상부 내벽부에서 엘이디 소자(111)들에 인접하게 위치하며, 상기 직사각형 판상을 설치하기 위한 끼움 설치 홈부를 마련하는 복수의 스토퍼(151);
    상기 복수의 렌즈부(130)의 양측 내벽부에서 스토퍼(151)와 이격되어 위치하며 볼록한 판상에 대응하는 복수의 직각 지지부(152), 및
    복수의 렌즈부(130)의 양측 상부 내벽부에서 엘이디 소자(111)들에 인접하게 위치하며 경사진 판상에 대응하는 복수의 경사면부(153)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈부(130)는,
    상기 조명 렌즈부(100)의 중앙부에 위치하며, 내부에 구비된 격판에 의해 양측으로 분할된 중앙 렌즈(135); 및
    상기 중앙 렌즈(135)의 양측에 배치되는 한 쌍의 사이드 렌즈(136)를 포함하며,
    상기 중앙 렌즈(135)와 사이드 렌즈(136)는 상기 히트싱크(101)에 대응한 상면부가 개구된 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 볼록 판상의 반사판(152)은, 상기 렌즈부(130)에서 상기 엘이디 소자들 측으로 볼록하게 배치되는 것을 특징으로 하는 휘도와 조도가 개선된 구조의 렌즈와 반사구조를 갖는 엘이디 조명장치.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140013551A (ko) * 2012-07-25 2014-02-05 임승모 확산렌즈가 장착된 ｌｅｄ 조명장치
KR101446889B1 (ko) 2014-02-18 2014-11-04 주식회사 레젠 빛 공해 방지를 위한 실드를 갖는 조명등기구
KR101635767B1 (ko) * 2016-03-21 2016-07-04 주식회사 레디오스 빛 반경 조절이 가능하고 고정 편의를 향상한 빛 차단 장치를 포함하는 ｌｅｄ 가로등, 보안등, 터널 등과 같은 발광 다이오드 조명 모듈 및 이의 빛 공해 방지 방법
KR101918923B1 (ko) 2017-10-23 2019-02-08 최종침 빛 공해 방지 기능의 빛 굴절 반사판이 내장된 통판 어레이 배광 렌즈를 장착한 led 등기구
KR102040861B1 (ko) * 2019-06-17 2019-11-05 주식회사 엑스루미 휘도향상 구조를 갖는 엘이디 모듈
KR102056179B1 (ko) * 2018-09-05 2019-12-16 주식회사 씨앤지옵틱 엘이디 조명용 멀티렌즈

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140013551A (ko) * 2012-07-25 2014-02-05 임승모 확산렌즈가 장착된 ｌｅｄ 조명장치
KR101446889B1 (ko) 2014-02-18 2014-11-04 주식회사 레젠 빛 공해 방지를 위한 실드를 갖는 조명등기구
KR101635767B1 (ko) * 2016-03-21 2016-07-04 주식회사 레디오스 빛 반경 조절이 가능하고 고정 편의를 향상한 빛 차단 장치를 포함하는 ｌｅｄ 가로등, 보안등, 터널 등과 같은 발광 다이오드 조명 모듈 및 이의 빛 공해 방지 방법
KR101918923B1 (ko) 2017-10-23 2019-02-08 최종침 빛 공해 방지 기능의 빛 굴절 반사판이 내장된 통판 어레이 배광 렌즈를 장착한 led 등기구
KR102056179B1 (ko) * 2018-09-05 2019-12-16 주식회사 씨앤지옵틱 엘이디 조명용 멀티렌즈
KR102040861B1 (ko) * 2019-06-17 2019-11-05 주식회사 엑스루미 휘도향상 구조를 갖는 엘이디 모듈

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