KR200295125Y1

KR200295125Y1 - 발광 다이오드를 갖는 신호등

Info

Publication number: KR200295125Y1
Application number: KR2020020025194U
Authority: KR
Inventors: 문대현
Original assignee: 주식회사 이씨앤디테크
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2002-11-18

Abstract

본 고안은 신호등의 중심부의 밝기를 주변부보다 밝게 하면서도 다각도의 방향에서 고른 시인성을 나타낼 수 있는 발광 다이오드를 갖는 신호등에 관한 것이다.

본 고안은 원형 및 사각형 중 어느 한 형태인 기판(40)과, 고정 플레이트(20)와, 상기 기판(40) 상에 격자형 및 방사형 중 어느 한 형태로 배치되는 다수의 발광 다이오드들(60)와, 상기 발광 다이오드들(60)이 삽입되어 고정되는 곡선 형태의 플레이트(70)와, 상기 고정 플레이트(20)와 상기 원형 기판(40) 사이에 설치되어 상기 기판(40)과 곡선 형태의 플레이트(70)를 지지하는 브라켓(24a, 24b)과, 상기 고정 플레이트(30)와 상기 기판(40) 사이에 설치되어 상기 기판(40)의 배면을 덮는 반사갓(22)과, 상기 곡선 형태의 플레이트(70)의 전면에 배치되어 상기 발광 다이오드(60)로부터의 광을 굴정시키는 광학렌즈(80)를 구비한다.

이러한 구성에 의하여 본 고안은 발광 다이오드가 삽입되는 반구형 플레이트를 이용하여 시각적으로 중심부의 밝기를 주변부보다 밝게함으로써 발광 다이오드를 가지는 신호등의 시인성을 향상시킬 수 있다.

Description

발광 다이오드를 갖는 신호등{SIGNAL LIGHT WITH LIGHT EMITTING DIODE}

본 고안은 교통 신호등에 관한 것으로, 특히 신호등의 중심부의 밝기를 주변부보다 밝게 하면서도 다각도의 방향에서 고른 시인성을 나타낼 수 있는 발광 다이오드를 갖는 신호등에 관한 것이다.

교통 신호등의 광원으로서 현재 제작되는 전구는 백열 전구로서 많은 소비전력을 필요로 할 뿐만 아니라, 지속적인 사용을 할 경우 그 수명이 길지 못한 점 등으로 잦은 정비요인이 발생되어 비용 지출이 과다한 문제점이 있다.

이와 같이 에너지 측면 및 정비성 등의 측면에서 취약한 백열 전구를 보완하기 위해 최근에는 발광 다이오드(LED :Light Emitting Diode)를 광원으로 채용한 교통 신호등이 개시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 교통 신호등은 신호등 전체를 감싸는 하우징(110)과, 하우징(110) 내부에 군집 설치되는 복수의 발광다이오드(112)를 포함한다.

신호등 전면으로는 하우징(110)과 나사에 의해 결합되는 신호등 커버(114)가 구비되며, 발광 다이오드(112)는 대략 260개 내지 432개 정도가 원형의 기판(116)에 격자형으로 배열 설치되고, 발광 다이오드(112)의 직상부에는 발광 다이오드에서 방출된 빛을 굴절시켜 가시성을 향상시키기 위한 볼록 렌즈(118)가 배치되며, 볼록 렌즈(118)는 발광 다이오드 보호용 커버(120)와 일체로 이루어진다.

이와 같은 종래의 발광 다이오드를 가지는 신호등은 발광 다이오드가 등간격의 격자형 배열을 이루도록 기판에 설치되므로, 기존의 전구형 신호등처럼 중심부의 밝기를 주변부에 비해 밝게 가져갈 수 없어 전구형 신호등의 장점을 살릴 수 없고, 신호등의 직전방 지점에서는 시인성이 비교적 양호하지만 이 위치를 벗어난 지점, 예를 들어 신호등의 측전방 지점에서는 직전방 지점에 비해 시인성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 신호등의 중심부의 밝기를 주변부보다 밝게 하면서도 다각도의 방향에서 고른 시인성을 나타낼 수 있는 발광 다이오드를 갖는 신호등을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 발광 다이오드를 광원으로 사용한 교통 신호등의 정면도.

도 2는 종래의 발광 다이오드의 설치 상태를 나타내는 단면도.

도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 발광 다이오드를 가지는 신호등을 나타내는 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 원형 기판 상에 격자 형태로 배치되는 다수의 발광 다이오드를 나타내는 평면도.

도 5는 도 3에 도시된 원형 기판 상에 방사 형태로 배치되는 다수의 발광 다이오드를 나타내는 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 고정 플레이트 22 : 반사갓

24a, 24b : 모듈 고정 브라켓 26a, 26b, 28a, 28b : 체결나사

30 : 전원선 40, 116 : 원형 인쇄회로기판

60, 112 : 발광 다이오드 70 : 반구형 플레이트

80 : 광학렌즈 110 : 하우징

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 실시 예에 따른 발광 다이오드를 가지는 신호등은 원형 및 사각형 중 어느 한 형태인 기판(40)과, 고정 플레이트(20)와, 상기 기판(40) 상에 격자형 및 방사형 중 어느 한 형태로 배치되는 다수의 발광 다이오드들(60)와, 상기 발광 다이오드들(60)이 삽입되어 고정되는 곡선 형태의 플레이트(70)와, 상기 고정 플레이트(20)와 상기 원형 기판(40) 사이에 설치되어 상기 기판(40)과 곡선 형태의 플레이트(70)를 지지하는 브라켓(24a, 24b)과, 상기 고정 플레이트(30)와 상기 기판(40) 사이에 설치되어 상기 기판(40)의 배면을 덮는 반사갓(22)과, 상기 곡선 형태의 플레이트(70)의 전면에 배치되어 상기 발광 다이오드(60)로부터의 광을 굴정시키는 광학렌즈(80)를 구비한다.

상기 신호등에서 상기 발광 다이오드(60)는 적색, 녹색, 황색 및 투명 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 신호등에서 상기 광학렌즈는 적색, 녹색, 황색 및 투명 중 어느 하나로 착색되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 고안의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안의 실시 예에 따른 발광 다이오드를 가지는 신호등은 고정 플레이트(20)와, 다수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, "LED"라 함)(60)들과, 신호등의 내부에 설치되어 다수의 LED(60)를 구동하기 위한 원형 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하, "PCB"라 함)(40)와, 다수의 LED(60)들이 삽입되어 고정되는 반구형 플레이트(70)를 구비한다.

이와 같은, 본 고안의 실시 예에 따른 발광 다이오드를 가지는 신호등에서 3개의 원형 PCB(70)에는 적색, 황색, 녹색 및 투명의 LED(60)가 각각 설치된다. 여기에서, 각각의 원형 PCB(70)는 동일한 구조를 가지므로 한 개의 PCB(70)에 대해서만 설명하기로 한다.

다수의 LED(60)는 원형 PCB(70)로부터의 구동신호에 응답하여 광을 방출하게된다. 이러한 다수의 LED(60)는 적색, 녹색 및 황색과 무색 중 어느 하나가 된다.

원형 PCB(40)는 도시되지 않은 전원장치로부터 전원선(30)을 통해 공급되는 LED용 구동전원을 공급받아 다수의 LED(60)를 발광시키게 된다. 이러한 원형 PCB(40)에는 배치되는 다수의 LED(60)들은 도 4에 도시된 바와 같이 격자 형태로 설치된다.

이와 같은, 원형 PCB(40)는 제 1 및 제 2 모듈 고정 브라켓(24a, 24b)에 의해 고정된다. 제 1 및 제 2 모듈 고정 브라켓(24a, 24b)은 고정 플레이트(20)와 원형 PCB(40) 사이에 소정 기울기를 가지도록 설치된다. 이를 위해, 제 1 및 제 2 모듈 고정 브라켓(26a, 26b) 각각의 양끝단에는 고정 플레이트(20) 및 원형 PCB(40)의 일측면과 접촉되는 제 1 및 제 2 수직면들을 포함하고, 이 제 1 및 제 2 수직면들 각각에는 나사홀이 형성된다. 제 1 수직면은 신호등 안쪽으로 향하고, 제 2 수직면은 신호등 바깥쪽으로 향한다.

제 1 모듈 고정 브라켓(24a)의 일측은 고정 플레이트(20)를 관통하여 제 1 수직면의 나사홀에 체결되는 제 1 체결나사(26a)에 의해 고정 플레이트(20)에 고정되고, 다른 측은 제 2 수직면의 나사홀을 관통하고 원형 PCB(40)를 관통하는 반구형 플레이트(70)에 체결되는 제 2 체결나사(28a)에 의해 고정된다.

제 2 모듈 고정 브라켓(24b)의 일측은 고정 플레이트(20)를 관통하여 제 1 수직면의 나사홀에 체결되는 제 2 체결나사(26b)에 의해 고정 플레이트(20)에 고정되고, 다른 측은 제 2 수직면의 나사홀을 관통하고 원형 PCB(40)를 관통하는 반구형 플레이트(70)에 체결되는 제 2 체결나사(28b)에 의해 고정된다.

반구형 플레이트(70)는 폴리카보네이트 재질로써 원형 PCB(40)에 설치된 다수의 LED(60)들이 수직하게 삽입되어 고정되는 다수의 홀들을 구비한다. 이 때, 홀들의 간격은 대략 1.5cm 정도가된다. 또한, 반구형 플레이트(70)는 중심과 원형 PCB(40)와의 거리는 대략 1.25cm 정도가 되도록 곡선형태를 가지게 된다. 이러한, 곡선형태의 반구형 플레이트(70)는 중심부가 돌출되기 때문에 시각적으로 외곽부의 밝기보다 중심부의 밝기가 밝게 느껴지게 되어 가시성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 제 1 및 제 2 모듈 고정 브라켓(24a, 24b)에 의해 지지되어지는 원형 PCB(40)와 고정 플레이트(20) 사이에는 제 1 및 제 2 모듈 고정 브라켓(24a, 24b)와 원형 PCB(40)의 배면을 덮는 알루미늄 반사갓(22)이 설치된다.

이러한, 본 고안의 실시 예에 따른 발광 다이오드를 가지는 신호등은 발광 다이오드에서 방출된 광을 굴절시켜 가시성을 향상시키기 위한 광학렌즈(80)를 더 구비한다.

광학렌즈(80)는 반구형 플레이트(70)의 전면에 설치되어 다수의 LED(60)의 발광에 의해 방출되는 광을 외부로 굴절시킨다. 이 때, 광학렌즈(80)는 적색, 녹색 및 황색의 착색 광학렌즈 및 투명 광학렌즈 중 어느 하나가 될 수 있다.

이와 같은, 본 고안의 실시 예에 따른 LED를 가지는 신호등은 LED(60)의 색상과 광학렌즈(80)의 착색에 따라 다양한 구조를 가지게 된다. 예를 들면, 신호등에 적색을 표시할 경우에 LED(60)는 적색이거나 투명이고, 적색으로 착색된 광학렌즈(80) 및 투명 광학렌즈 중 어느 하나를 사용하게 된다. 이 때, LED(60)가 적색일 경우에는 적색과 투명 중 어느 하나로 착색된 광학렌즈(80)를 사용하고,LED(60)가 투명일 경우에는 적색으로 착색된 광학렌즈(80)를 사용한다. 또한, 신호등에 녹색을 표시할 경우에는 LED(60)는 녹색이거나 투명이고, 녹색으로 착색된 광학렌즈(80)를 사용하거나, 투명 광학렌즈(80)를 사용하게 된다. 이 때, LED(60)가 녹색일 경우에는 녹색과 투명 중 어느 하나로 착색된 광학렌즈(80)를 사용하고, LED(60)가 투명일 경우에는 녹색으로 착색된 광학렌즈(80)를 사용한다. 한편, 신호등에 황색을 표시할 경우에는 LED(60)는 황색이거나 투명이고, 황색으로 착색된 광학렌즈(80)를 사용하거나, 투명 광학렌즈(80)를 사용하게 된다. 이 때, LED(60)가 황색일 경우에는 황색과 투명 중 어느 하나로 착색된 광학렌즈(80)를 사용하고, LED(60)가 투명일 경우에는 황색으로 착색된 광학렌즈(80)를 사용한다.

이와 같은 본 고안의 실시 예에 따른 LED를 가지는 신호등은 반구형 플레이트(70)에 다수의 LED(60)를 삽입하여 고정시킴으로써 기존의 전구형 신호등과 마찬가지로 중심부의 밝기를 주변부의 밝기에 비해 밝게 가져가면서도 전반적으로 고른 광 분포를 나타낼 수 있으며 LED 신호등의 장점을 최대한 살려 시인성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 고안의 실시 예에 따른 LED를 가지는 신호등에서 원형 PCB(70)에 배치되는 다수의 LED(60)들은 도 5에 도시된 바와 같이 방사형으로 설치된다. 이렇게, 방사 형태로 PCB(70) 상에 배치되는 LED(60)는 반구형 플레이트(80)에 삽입되어 고정된다.

이를 상세히 하면, 다수의 LED(60)들은 원형 PCB(70)의 중심으로부터 PCB(70)의 테두리까지 8개의 원으로 적절한 간격으로 배분하여 각 원에 다수의LED(60)를 배열하게 된다. 이 때, PCB(70)의 중심부의 제 1열부터 제 3열까지는 PCB(70) 테두리 쪽으로 갈수록 점차적으로 증가시켜 LED(60)를 배열하고, 제 4열 및 제 5열에는 제 3열에 배열된 LED(60)에 비해 많은 개수의 LED(60)를 동일한 개수로 배열하며, 제 6열 내지 제 8열에는 제 4열 및 제 5열에 배열된 LED(60)에 비해 많은 개수의 LED(60)를 동일한 개수로 배열한다. 이러한 배열 상태의 한 예로, 총 186개의 LED(60)를 제 1열에는 4개, 제 2열에는 10개, 제 3열에는 12개, 제 4열 및 제 5열에는 각각 20개씩, 제 6열 내지 제 8열에는 각각 40개씩 배열하는 방법이 있다.

그리고, 제 4열부터 제 8열까지는 PCB(70)의 방사방향으로 인접하는 각 열 사이에 동일한 간격을 갖고, 제 1열 내지 제 4열은 제 4열부터 제 8열까지의 간격에 비해 좁은 간격으로 배열되는 한편, 기판의 테두리 쪽으로 갈수록 점점 넓어지는 간격을 갖는다.

이와 같이 PCB(70)의 중심 부위에 LED(60)를 중점 배치하고, 제 6열에 보다 많은 LED를 배치하면, 기존의 전구형 신호등과 마찬가지로 중심부의 밝기를 주변부의 밝기에 비해 밝게 가져가면서도 전반적으로 고른 광 분포를 나타낼 수 있으며 LED 신호등의 장점을 최대한 살려 시인성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 고안의 실시 예에 따른 LED를 가지는 신호등은 원형 PCB 대신에 사각 PCB를 이용하여 보행자용 신호등으로 사용된다. 이를 위해, 사각 PCB 상에 배치되는 다수의 LED는 보행자의 형태로 배치된다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 실시 예에 따른 발광 다이오드를 가지는 신호등은 발광 다이오드가 삽입되는 반구형 플레이트를 이용하여 시각적으로 중심부의 밝기를 주변부보다 밝게함으로써 발광 다이오드를 가지는 신호등의 시인성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 고안의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 실용신안등록청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

원형 및 사각형 중 어느 한 형태인 기판(40)과,

고정 플레이트(20)와,

상기 기판(40) 상에 격자형 및 방사형 중 어느 한 형태로 배치되는 다수의 발광 다이오드들(60)와,

상기 발광 다이오드들(60)이 삽입되어 고정되는 곡선 형태의 플레이트(70)와,

상기 고정 플레이트(20)와 상기 원형 기판(40) 사이에 설치되어 상기 기판(40)과 곡선 형태의 플레이트(70)를 지지하는 브라켓(24a, 24b)과,

상기 고정 플레이트(30)와 상기 기판(40) 사이에 설치되어 상기 기판(40)의 배면을 덮는 반사갓(22)과,

상기 곡선 형태의 플레이트(70)의 전면에 배치되어 상기 발광 다이오드(60)로부터의 광을 굴정시키는 광학렌즈(80)를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 가지는 신호등.
제 1 항에 있어서,

상기 발광 다이오드(60)는 적색, 녹색, 황색 및 투명 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 가지는 신호등.
제 1 항에 있어서,

상기 광학렌즈는 적색, 녹색, 황색 및 투명 중 어느 하나로 착색되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 가지는 신호등.