KR20100004617A - 형광등타입 엘이디 발광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 형광등타입 엘이디 발광장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 엘이디 발광장치는, 다수의 엘이디가 설치되어 빛을 조사하는 회로기판; 상기 엘이디 주위에 설치되어 엘이디에 조사된 빛을 난반사 시키는 난반사판; 상기 엘이디에서 조사되거나 상기 난반사판에서 난반사된 빛을 확산하는 볼록렌즈부를 형성하는 확산플레이트; 및 상기 회로기판과 난반사판 및 상기 확산플레이트가 설치되고 상기 엘이디에서 발생된 빛을 광투과체를 통해 외부로 안내하는 광안내부재를 포함한다.
본 발명은 엘이디를 기판에 다수 형성하고, 엘이디에서 발광된 빛의 직진성으로 인한 눈부심 현상 차단과 빛을 확산 및 난반사 시키는 확산플레이트와 난반사판를 구비하여 형광등과 같이 빛의 퍼짐성을 향상시키고, 넓은 지역에 빛을 골고루 비추게 하는 효과를 지닌다.
Figure P1020080064885
엘이디, 회로기판, 난반사판, 확산플레이트, 광안내부재, 확산, 난반사

Description

형광등타입 엘이디 발광장치 {FLORESCENT LAMP TYPE LIGHT EMITTING DIODE RADIATION DEVICE}
본 발명은 발광장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 엘이디를 기판에 다수 형성하고, 엘이디에서 발광된 빛의 직진성으로 인한 눈부심 현상 차단과 빛을 렌즈와 반사판에서 확산 및 난반사 시키는 엘이디 발광장치에 관한 것이다.
조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 빛에너지로 전환함으로써 사용자에게 어두운 곳에서도 물체를 식별할 수 있도록 하는 도구로서 인간의 문명을 획기적으로 발전되도록 하는 기폭제가 된다.
따라서, 이러한 도구는 여러 가지 형태로 사용되고 있으며, 최초로 개발된 백열전구는 빛보다는 열이 더 많이 발생되어 저렴하게 제작될 수 있음에도 사용이 지양되고 있다.
이러한 단점을 개선하여 등장된 것이 형광등인데, 이는 비록 전구보다 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 비율이 커서 에너지 절약이라는 장점을 가지지만 점 등에 소요되는 시간이 길고 그 수명이 짧으며, 진공유리관 내벽에 형광(발광)물질을 도포하여 자외선을 가시광선으로 변환하여 발광하지만 형광물질의 가격이 비싸다는 한계로 새로운 매체를 요구하는 실정이었다.
이에 부응하고자 개발된 것이 엘이디(Light emitting diode)를 이용한 발광장치로서, 비록 아직까지 제작비용은 경제성이 떨어지지만, 작은 전력으로 높은 조도를 얻으면서 그 수명도 1회사용에 특별한 수리 없이도 3년 이상으로 획기적으로 길어서 장래의 조명등으로서 선호되고 있다.
그러나, 종래에는 엘이디를 발광장치에 사용하지만 엘이디가 빛의 조도는 높으나 형광등과 다르게 빛의 확산 성능이 떨어지고, 넓은 면적에 걸쳐 빛이 골고루 비추는 능력이 저하되어 주로 빛을 집중적으로 비추는 장소에 주로 사용되었다.
따라서, 형광등과 같이 빛의 확산성능을 향상시키고, 넓은 지역이 빛을 골고루 비추는 엘이디 발광장치를 제안할 필요성이 대두 되었다.
본 발명의 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 엘이디를 기판에 다수 형성하고, 엘이디에서 발광된 빛의 직진으로 인한 눈부심 현상 차단과 빛을 확산 및 난반사 시키는 확산플레이트과 난반사판를 구비하여 형광등과 같이 빛의 퍼짐성을 향상시키고, 넓은 지역에 빛을 골고루 비추게 하는 것이 목적이다.
또한, 엘이디 발광장치를 형광등 방식으로 제작하여 기존의 형광등 설치구조 에 그대로 사용하므로 엘이디 발광장치를 장착하는 고정구조를 별도로 제작할 필요가 없어 사용상의 편리함을 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디 발광장치는, 다수의 엘이디가 설치되어 빛을 조사하는 회로기판; 상기 엘이디 주위에 설치되어 엘이디에 조사된 빛을 난반사 시키는 난반사판; 상기 엘이디에서 조사되거나 상기 난반사판에서 난반사된 빛을 확산하는 볼록렌즈부를 형성하는 확산플레이트; 및 상기 회로기판과 난반사판 및 상기 확산플레이트가 설치되고 상기 확산플레이트에서 통과되는 빛을 광투과체를 통해 외부로 안내하는 광안내부재를 포함한다.
또한, 상기 회로기판에는 박판 형상의 배선이 증착 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 난반사판에는 상기 다수의 엘이디가 각각 끼워지는 엘이디설치공이 형성되고, 상기 엘이디에서 조사된 빛을 난반사 하는 난반사면이 외측면에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 난반사면은 상기 엘이디설치공의 네 모서리에서 외측으로 경계부분이 연결되어 형성되는 네 개의 면이 경사지거나 굴곡지게 형성되어 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 난반사면은 상기 엘이디설치공의 외주면에 반구 형상으로 굴곡지 게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 볼록렌즈부의 저면에는 상기 엘이디에서 조사되거나 상기 난반사면에서 반사된 빛을 다시 난반사하는 거울면이 형성된 원뿔형상의 난반사돌기와, 측면에는 공간부 사이를 연결하는 다수의 연결부가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광안내부재는, 상기 회로기판이 설치되는 제1설치홈과, 상기 난반사판이 설치되는 제2설치홈과, 상기 확산플레이트가 설치되는 제3설치홈으로 이루어진 설치구조물; 상기 설치구조물을 감싸게 형성되고 빛이 투과되는 광투과체; 및 상기 회로기판의 배선과 연결선으로 연결되는 단자핀이 양측에 형성되고 상기 설치구조물의 측면을 보호하는 고정캡을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 설치구조물과 광투과체는 사출성형으로 일체로 형성되고, 상기 광투과체의 배면에는 상기 엘이디에서 발생된 열을 배출하는 통기공이 더 구비되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 발광장치를 사용하면, 엘이디를 기판에 다수 형성하고, 엘이디에서 발광된 빛의 직진으로 인한 눈부심 현상 차단과 빛을 확산 및 난반사 시키는 확산플레이트와 난반사판를 구비하여 형광등과 같이 빛의 퍼짐성을 향상시키고, 넓은 지역에 빛을 골고루 비추게 하는 효과를 지닌다.
또한, 엘이디 발광장치를 형광등 방식으로 제작하여 기존의 형광등 설치구조 에 그대로 사용하므로 엘이디 발광장치를 장착하는 고정구조를 별도로 제작할 필요가 없어 사용상의 편리함을 제공하는 장점을 지닌다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디 발광장치를 설명하도록 한다.
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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 조립 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 확산플레이트 확대 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 난반사판 확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 회로기판 확대 사시도이며, 도 7은 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 사용 상태 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디 발광장치의 구성은, 다수의 엘이디(34)가 설치되어 빛을 조사하는 회로기판(30)와; 엘이디(34) 주위에 설치되어 엘이디(34)에 조사된 빛을 난반사 시키는 난반사판(40)과; 엘이디(34)에서 조사되거나 난반사판(40)에서 난반사된 빛을 확산하는 볼록렌즈부(56)를 형성하는 확산플레이트(50)와; 회로기판(30)과 난반사판(40) 및 확산플레이트(50)가 설치되고 상기 확산플레이트(50)를 통과하는 빛을 광투과체(12)를 통해 외부로 안내하는 광안내부재(10)를 포함한다.
그리고, 상기 회로기판(30)에는 상기 엘이디(34)에 전기를 공급하도록 박막형상의 배선(36)을 증착하여 형성한다.
그리고, 종래의 형광등에 사용되는 교류를 그대로 적용하여 사용하는 경우, 회로기판(30)에 정류기(32)를 설치하여 교류전류(AC)를 직류전류(DC)로 변환하여 엘이디(34)에서 사용할 수 있게 한다.
상기 정류기(32)를 회로기판(30)에 설치하지 않고, 광안내부재(10)의 내부공간에 적절한 위치에 설치하여 사용할 수 있거나 혹은 광안내부재(10)의 외부에 별도로 구비할 수 있다.
만약, 엘이디(34)에서 직접 사용할 수 있는 직류가 공급된다면, 회로기판(30)에 정류기(32)를 구비하지 않아도 된다.
또한, 엘이디(34)에 가하여지는 전압이 안정적으로 공급되고 엘이디(34)를 보호하도록 엘이디(34)에 저항(38)이 구비될 수 있다. 도면에 도시된 상태는 저항(38)이 설치되는 일 실시예에 불과한 것으로 저항(38)의 설치 위치가 권리를 한 정하지 않고 다양한 공지의 방법으로 적용할 수 있다.
이와 같이, 회로기판(30)에 엘이디(34), 배선(36), 정류기(32) 및 저항(38)을 설치하는 구성은 일반적으로 많이 사용되는 구성이므로 이러한 구성을 제조공정에서 적절하게 조합하여 제작할 수 있다.
그리고, 난반사판(40)에는 다수의 엘이디(34)가 각각 끼워지는 엘이디설치공(44)이 형성되고, 엘이디(34)에서 조사된 빛을 난반사 하는 난반사면(46)이 외측면에 형성된다.
또한, 난반사면(44)은 상기 엘이디설치공(44)의 네 모서리에서 외측으로 경계부분이 연결되어 형성되는 네 개의 면이 경사지거나 굴곡지게 형성되어 이루어진다.
상기 난반사면(44)은 엘이디설치공(44)의 전체 외주면에 반구 형상으로 굴곡지게 형성될 수 있다.
그리고, 볼록렌즈부(56)의 저면에는 엘이디(34)에서 조사되거나 난반사면(46)에서 반사된 빛을 다시 난반사하는 거울면이 형성된 원뿔형상의 난반사돌기(58)가 형성되고, 볼록렌즈부(56)의 측면에는 공간부(55) 사이를 연결하는 다수의 연결부(54)가 구비된다.
상기 엘이디(34)에서 조사된 빛은 일부는 볼록렌즈부(56)를 통하여 확산되고, 일부는 난반사돌기(58)에서 반사되어 재차 난반사면(44)으로 복귀되고 재차 난 반사되어 볼록렌즈부(56)를 거쳐 넓게 확산된 상태로 광투과체(12)를 거쳐 발광된다.
이때, 볼록렌즈부(56)에서 확산되는 범위는 대략 최대각도가 120도 정도로서 필요에 따라 각도를 넓히거나 좁혀서 사용할 수 있다.
상기 난반사돌기(58)는, 볼록렌즈부(56)의 배면에 원뿔형상의 반사경을 부착하거나 원뿔형상의 돌기부분에 반사 거울면을 코팅하여서 형성할 수 있다.
그리고, 광안내부재(10)는 회로기판(30)이 설치되는 제1설치홈(18)과, 난반사판(40)이 설치되는 제2설치홈(18)과, 확산플레이트(18)가 설치되는 제3설치홈(20)으로 이루어진 설치구조물(22)과; 설치구조물(22)을 감싸게 형성되고 빛이 투과되는 광투과체(12)와; 회로기판(30)의 배선(36)과 연결선(64)으로 연결되는 단자핀(62)이 양측에 형성되고 상기 설치구조물(22)의 측면을 보호하는 고정캡(60)을 포함하여 이루어진다.
또한, 설치구조물(22)과 광투과체(12)는 사출성형으로 일체로 형성되고, 광투과체(12)의 배면에는 엘이디(34)에서 발생된 열을 배출하는 통기공(24)이 형성된다.
상기 설치구조물(22)과 광투과체(12)는 투명한 재질의 합성수지재를 사출성형하여 사용하며, 바람직하게는 투명아크릴 재질로 사출성형하도록 한다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 작용을 살펴보도록 한다.
먼저, 본 발명에 따른 형광등타입 엘이디 발광장치의 조립상태를 살펴 보면, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 일체로 사출성형된 광안내부재(10)의 설치구조물(22)의 제1,제2,제3설치홈(16)(18)(20)에 회로기판(30), 난반사판(40)과 확산플레이트(50)를 순차적으로 조립하여 장착한다.
그리고, 광안내부재(10)를 고정캡(60)의 양측에 조립하면서, 단자핀(62)의 내측으로 연결선(64)을 회로기판(30)의 배선(36) 양측으로 연결하여 형광등 타입 엘이디 발광장치를 제조한다. 단자핀(62)과 배선(36)에 연결선(64)을 연결할 때, 솔더링으로 연결하거나 삽입부재 등의 결합구조를 이용하여 연결할 수 있다.
이와 같이, 형광등 타입 엘이디 발광장치를 종래의 형광등 설치구조에 장착하여 전원을 공급하면, 단자핀(62), 연결선(64) 및 배선(36)을 통하여 전기가 공급되고, 정류기(32)에서 교류전류를 직류전류로 변환하여 엘이디(34)에서 사용할 수 있는 12V 또는 24V등의 전압으로 낮춰준다.
상기 정류기(32)에 직류로 변환된 전류는 배선(36)을 통하여 이동하여 엘이디(34)에 공급되어 발광하게 된다. 도 3 및 도 6에 개시된 배선(36) 구조는 개략적으로 보인 것으로서, 필요에 따라 엘이디(34)에서 사용되는 전압을 공급하도록 적절하게 배선구조를 배치할 수 있다.
상기 엘이디(34)에서 발광된 빛의 일부는 연결부(54) 및 공간부(55)에서 직접 투과되거나 볼록렌즈부(56)에서 확산되어 발광되고, 일부는 확산돌기(58)에서 복귀 반사되어 다시 난반사면(46)에서 재반사되어 연결부(54), 공간부(55) 및 볼록렌즈부(56)를 거쳐서 투과 또는 확산 되므로 엘이디(34)에서 발광되는 빛이 전체적으로 퍼지는 상태로 발광 된다.
그리고, 확산되는 빛이 투과되는 광안내부재(10)는, 투명 또는 반투명재질의 아크릴재질 또는 합성수지재를 사용할 수 있다.
본 발명의 형광등타입 엘이디 발광장치는 기존의 다양한 방식의 형광등에 동 일하게 적용하여 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 새로운 방식의 전등 설치 구조에 적용하여 사용하는 것이 가능하다.
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 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 조립 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 확산플레이트 확대 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 난반사판 확대 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 회로기판 확대 사시도.
도 7은 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광등타입 엘이디장치의 사용 상태 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 ; 광안내부재 12 : 광투과체
14 : 공간부 16 : 제1설치홈
18 : 제2설치홈 20 : 제3설치홈
22 : 설치구조물 24 : 통기공
30 : 회로기판 32 : 정류기
34 : 엘이디 36 : 배선
38 : 저항 40 : 난반사판
44 : 엘이디설치공 46 : 난반사면
50 : 확산플레이트 54 : 연결부
56 : 볼록렌즈부 55 : 공간부
62 : 단자핀 64 : 연결선

Claims (5)

  1. 다수의 엘이디가 설치되어 빛을 조사하는 회로기판;
    상기 엘이디 주위에 설치되어 엘이디에 조사된 빛을 난반사 시키는 난반사판;
    상기 엘이디에서 조사되거나 상기 난반사판에서 난반사된 빛을 확산하는 볼록렌즈부를 형성하는 확산플레이트; 및
    상기 회로기판과 난반사판 및 상기 확산플레이트가 설치되고 상기 확산플레이트에서 통과되는 빛을 광투과체를 통해 외부로 안내하는 광안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광등타입 엘이디 발광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 난반사판에는 상기 다수의 엘이디가 각각 끼워지는 엘이디설치공이 형성되고, 상기 엘이디에서 조사된 빛을 난반사 하는 난반사면이 외측면에 형성되고,
    상기 난반사면은 상기 엘이디설치공의 네 모서리에서 외측으로 경계부분이 연결되어 형성되는 네 개의 면이 경사지거나 굴곡지게 형성되고, 또는 상기 엘이디설치공의 외주면에 반구 형상으로 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 형광등타입 엘이디 발광장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼록렌즈부의 저면에는 상기 엘이디에서 조사되거나 상기 난반사면에서 반사된 빛을 다시 난반사하는 거울면이 형성된 원뿔형상의 난반사돌기와, 측면에는 공간부 사이를 연결하는 다수의 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 형광등타입 엘이디 발광장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광안내부재는,
    상기 회로기판이 설치되는 제1설치홈과, 상기 난반사판이 설치되는 제2설치홈과, 상기 확산플레이트가 설치되는 제3설치홈으로 이루어진 설치구조물;
    상기 설치구조물을 감싸게 형성되고 빛이 투과되는 광투과체; 및
    상기 회로기판의 배선과 연결선으로 연결되는 단자핀이 양측에 형성되고 상기 설치구조물의 측면을 보호하는 고정캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광등타입 엘이디 발광장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 설치구조물과 광투과체는 사출성형으로 일체로 형성되고, 상기 광투과체의 배면에는 상기 엘이디에서 발생된 열을 배출하는 통기공이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 형광등타입 엘이디 발광장치.
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