KR20100009220A - Light reflection member for led lamp and light sorce wiht the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED를 이용한 전구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 후방 조광이 가능하도록 빛의 전반사 및 굴절을 이용한 벌브형 LED 램프 전구에 관한 것이다.The present invention relates to a light bulb using an LED, and more particularly, to a bulb-type LED lamp bulb using total reflection and refraction of light to enable rear dimming.
종래 필라멘트를 이용한 백열전구가 알려져 있다. 일반적으로 백열전구는 진공의 유리구 안에 필라멘트선을 넣고 전원을 인가하면 필라멘트선이 고온으로 가열되면서 온도 복사에 의해 빛이 얻어지는 광원인데, 고온에서는 필라멘트가 가늘어져 증발하게 되므로 유리구안에 아르곤과 질소의 혼합 가스를 넣어 증발 작용을 억제시켜 전구의 수명을 연장하고 있다.Conventional incandescent lamps using filaments are known. In general, incandescent bulbs are light sources that are heated by high temperature when the filament wire is put in a glass glass of vacuum and the light is heated by high temperature radiation.At high temperature, the filament thins and evaporates. Mixed gas is added to suppress evaporation, prolonging the life of the bulb.
통상의 백열등은 자연광에 가까운 빛을 발하여 눈의 피로감을 덜어줄 수 있고 소켓에 용이하게 착탈가능하여 형광등과 함께 오랜 시간동안 널리 사용되고 있 는 조명등 중 하나이지만 대부분의 에너지가 열로 방출되고 일부 에너지만이 빛으로 전화되는 등의 열효율이 극히 낮고, 필라멘트 자체의 수명이 짧기 때문에 장시간 사용할 수 없어 내구성에 단점이 있었다.A typical incandescent lamp is one of the lamps that have been widely used for a long time with fluorescent lamps because it emits light close to natural light to reduce eye fatigue and is easily detachable to a socket, but most energy is emitted as heat and only a part of energy is used. Thermal efficiency such as being converted to light is extremely low, and the life of the filament itself is short, so it can not be used for a long time, there was a disadvantage in durability.
최근 들어 전력소모를 낮추고 조도를 높이면서 장시간 사용할 수 있는 내구성이 좋은 전구로서, LED를 광원으로서 사용하려는 시도가 있어 왔다. LED(light emitting diode:발광 다이오드)는 반도체에 전압을 가할 때 발생되는 발광 현상을 이용한 광원으로서, 지난 수년간 기술 발전으로 조명용으로 사용할 수 있을 정도로 밝기가 개선되었으며, 기존 백열전구에 비해 전력 소모량이 극히 적고 수명이 길기 때문에 일반 전구용으로 그 사용이 확산되고 있는 추세이다.Recently, as a durable light bulb that can be used for a long time while lowering power consumption and increasing illumination, there have been attempts to use LED as a light source. Light emitting diode (LED) is a light source using light emitting phenomenon generated when voltage is applied to semiconductor. Its brightness has been improved enough to be used for lighting due to the development of technology over the last few years. Because of their small life and long life, their use is spreading for general light bulbs.
그러나, 기존의 백열등을 대체하기 위한 LED 램프를 채용한 광원의 경우 빛의 직진성으로 인해 LED 램프의 전방 방향으로만 빛이 조사되기 때문에, 종래의 백열전구와 달리 LED 램프의 후방으로는 빛이 조사되지 않아 조광이 부자연스럽다는 문제점이 있었고, 결과적으로 사용자는 이런 문제점으로 인해 LED 램프 전구를 백열전구를 대신하여 사용하기 꺼려하는 경향이 있었다.However, in the case of a light source employing an LED lamp to replace the conventional incandescent lamp, the light is irradiated only in the front direction of the LED lamp due to the straightness of the light, unlike the conventional incandescent bulb, the light is not irradiated to the rear of the LED lamp. As a result, there was a problem that dimming was unnatural, and as a result, users tended to be reluctant to use LED lamp bulbs instead of incandescent bulbs.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 백열 전구용 소켓에 삽입하여 사용할 수 있고, 후방으로의 빛의 조사가 가능한 벌브형 LED 램프용 광굴절 광학부 및 이를 이용한 LED 램프 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems as described above, can be inserted into the socket for the conventional incandescent bulb, and provides a light refractive optical unit for the bulb type LED lamp that can be irradiated to the rear and LED lamp bulb using the same It aims to do it.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따fms벌브형 LED 램프 전구는, LED 램프, LED용 기판, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전구 베이스부; 상기 전구 베이스부에 접합되고 상기 LED 램프를 외측으로부터 감싸는 유리 벌브부; 상기 LED 램프의 상방으로 설치되고, 상기 LED 램프로부터 출사된 광을 굴절 및 전반사하도록 형성된 광굴절 광학부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a fms bulb type LED lamp bulb includes: a bulb base portion including an LED lamp, a substrate for LEDs, a first electrode, and a second electrode; A glass bulb portion bonded to the bulb base portion and surrounding the LED lamp from the outside; It is installed above the LED lamp, characterized in that it comprises a light refracting optical portion formed to refracting and total reflection of the light emitted from the LED lamp.
바람직하게, 상기 광굴절 광학부는 종방향을 따라 길죽한 형상으로 이루어지고, 복수개의 립부가 적층된 몸통부와, 상기 LED 램프의 결합 돌기부와 결합되는 투명재질의 결합부를 포함하고, 상기 결합부의 상단은 상기 보호부의 형상에 대응하여 오목한 형태로 이루어지고, 상기 결합부의 하단에는 홈부가 형성되어 있으며, 상기 홈부는 상기 절단부와 함께 에어홀을 형성한다.Preferably, the optical refraction optical portion is formed in a longitudinal shape along the longitudinal direction, and includes a body portion in which a plurality of lip portions are stacked, and a coupling portion of a transparent material coupled to the coupling protrusion of the LED lamp, the upper end of the coupling portion It is formed in a concave shape corresponding to the shape of the protection portion, the lower end of the coupling portion is formed with a groove, the groove portion together with the cut portion forms an air hole.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 벌브형 LED 램프 전구는, 백열전구에 비해 사용기간이 길고, 또한 전력 소비가 작으면서, 종래의 백열 전구용 소켓에 삽입되어 사용할 수 있을 뿐만 아니라, LED 램프의 후방으로 빛의 조사가 가능하여 조명은 물론 인테리어 목적 등 다양한 용도에 활용될 수 있다.The bulb-type LED lamp bulb according to the present invention as described above has a longer service life and lower power consumption than the incandescent bulb, and can be inserted into a socket for a conventional incandescent bulb and used at the rear of the LED lamp. Since light can be irradiated, it can be used for various purposes such as lighting and interior purposes.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위함이며, 본 발명이 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following examples are intended to illustrate the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프 전구를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 램프 전구(10)는 벌브부(100), 광굴절 광학부(200), 및 전구베이스부(300)로 이루어진다.1 is a view schematically showing an LED lamp bulb according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the LED lamp bulb 10 according to the present invention includes a
상기 벌브부(100)는 유리 등의 재질로 이루어지며, 소켓부(305)의 상단부 끝단 내측으로 결합된다. 또한 상기 실시예에서 벌브부(100)는 구형인 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 타원형, 원통형 등과 같이 조명 목적이나 인테리어 목적등에 따라 이의 형상의 것이 사용될 수 있으며, 투명, 불투명 또는 특정 색깔로 채색되어 사용될 수도 있다.The
본 실시예에서는 일반적으로 사용되는 백열등을 대체할 목적으로, 상기 벌브부(100)는 내면에 불산 또는 백색 박막 도장으로 표면 처리를 실시하여 불투명하게 함으로써 사용시 눈부심 등을 방지하도록 되어 있다.In this embodiment, in order to replace a generally used incandescent lamp, the
전구베이스부(200)의 상단에는 LED 램프가 설치되기 위한 기판(203)이 탑재된다. 상기 기판위에 LED 램프(201)에는 LED 램프(201)를 외부로부터 보호하기 위해 LED 램프(201)를 감싸면 반구형으로 형성된 보호부(202)가 형성된다. 보호부는 투명한 재질로 이루어지며, 실리콘, 아크릴 등으로 형성될 수 있다.The
전구베이스부(200)는 또한 그 외주면에 나선형으로 형성된 제1 전극부(205a)와 전구베이스부(200)의 하단에 제1 전극부(205a)와 절연 물체를 매개로 하여 형성된 제2 전극부(205b)로 이루어진 전극부(205)를 포함한다. 이 전극부들은 전구 소켓의 전극에 각각 접촉하여 통전가능한 E26규격을 베이스로 하여 형성되며, 통상적으로 황동이나 알루미늄 등을 이용하여 형성된다.The
본 발명에 따른 광굴절 광학부(300)에 대해 도 2의 (a)를 참조하여 설명한다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 광굴절 광학부(300)는 종방향을 따라 길죽한 형상으로 형성된다.The optical refractive
광굴절 광학부(300)는 몸통부(301)와 LED 램프와의 결합을 위한 결합부(302) 를 포함한다. The optical refractive
몸통부(301)는 LED 램프로부터 출사된 광의 전반사 및 굴절 효율을 높이기 위해 투명한 아크릴로 만들어진 삿갓형상의 립(笠)부(301a)가 일정간격(d)을 두고 복수개 적층된 형태로 이루어진다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 립부(301a)의 윗면의 지름(r)보다 아랫면의 지름(r')이 긴 형태로 이루어져 광굴절 및 광 전반사 등이 용이하게 일어날 수 있도록 형성된다.The
구체적으로, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 립부(301a)는 광축(X)에 수직한 수평면과의 경사각(θ)이 0보다 작은 각도로 이루어져 LED 램프로부터 10도 이상의 각도를 가지는 광에 대해 임계각을 넘지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.Specifically, as shown in (c) of FIG. 2, the lip portion 301a has an angle of inclination θ with a horizontal plane perpendicular to the optical axis X is smaller than 0, and has an angle of 10 degrees or more from the LED lamp. It is preferably configured not to exceed the critical angle for.
더욱 바람직하게, 상기 립부(301a)는 광축(X)에 수직한 수평면과의 경사각(θ)이 0보다 작고 -45도 보다 큰 각도로 이루어지는 것이 바람직하다.More preferably, the lip portion 301a preferably has an angle of inclination θ with a horizontal plane perpendicular to the optical axis X is smaller than 0 and larger than −45 degrees.
또한, 광굴절 광학부(300)는 광축(X)에 수직한 수평면으로부터 램프를 향해 깊이(h)를 갖는 오목한 오목면으로 형성되어 LED로부터 10도 미만의 각도를 가지는 광을 확산하도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the optical refraction
또한, 몸통부(301)의 재질은 LED 램프로부터 출사되는 광의 효율적인 굴절 및 전반사를 위해 투명 아크릴 재료로 형성되어 있지만, 다른 물질이 아크릴을 대체하여 사용될 수도 있다.In addition, the material of the
광굴절 광학부(300)의 결합부(302) 역시 LED 램프(201)로부터의 출사광을 상기 몸통부(301)로 최대한 손실을 작게 전달하기 위해 투명한 재질로 이루어지며, 반구 형상의 LED 보호부(202)와의 결합을 위해 그 상단부가 상기 LED 보호부의 형상에 대응하여 상측으로 오목하게 형성된다.
또한, 결합부(302)의 하단의 외주면의 마주보는 위치에는 2개의 홈부가 더 형성되어 후술하는 결합 돌기부(204)와의 결합시 LED로부터의 열을 홈부를 통해 배출할 수 있도록 구성된다.In addition, two groove portions are further formed at positions facing the outer circumferential surface of the lower end of the
광굴절 광학부(300)와 LED 램프(201)와의 결합 구조에 대해 도 2의 (a) 내지 (b)를 참조하여 설명한다.A coupling structure between the photorefractive
전술한 바와 같이, 광굴절 광학부(300)의 하단의 결합부(302)는 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, LED 보호부(202)의 외측에 형성된 결합 돌기부(204)의 내측으로 삽입되어 끼워진다. 물론, 광굴절 광학부(300)의 하단의 결합부(302)는 결합 돌기부(204)의 외측으로 삽입되어 끼워지도록 구성될 수도 있다.As described above, the
도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 결합 돌기부(204)는 광굴절 광학부의 결합부(302)에 형성된 홈부(302a)에 대응하는 위치에 형성된 절단부(204b)를 포함한다. 따라서, 결합부(302)와 결합돌기부(204)가 결합하더라도 홈부(302a)와 절단부(204b) 사이에 에어홀이 형성되어 LED로부터 발생되는 열이 발산될 수 있을 뿐만 아니라 LED 다리부가 이 에어홀을 통해 외부로 연결되기 때문에 광굴절 광학부(300)를 결합돌기부(204)에 결합하더라도 기판 상면을 지나는 LED 다리부와의 간섭이 방지될 수 있다.As shown in FIG. 2C, the
또한, 상기 LED 보호부(202)의 외주를 둘러싼 결합 돌기부(204)의 재질은 상기 결합부(302)와 동일한 투명한 아크릴 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the material of the
도 3은 본 발명에 따른 광굴절 광학부를 채용한 LED 램프 전구에서의 일부 광의 굴절을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a view schematically showing the refraction of some light in the LED lamp bulb employing the photorefractive optical unit according to the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, LED 램프(201)로부터 출사된 일부의 광무리(L)는 투명 보호부(202)와 투명 결합부(302)를 지나 몸통부(301)로 진입하게 된다. 몸통부(301)의 립부(301a)로 광무리가 경로 L을 따라 입사하게 되면, 광무리 중 립부(301a)로의 입사각에 따라 일부의 광무리는 립부(301)에서 굴절되어 경로 L1을 따라 광경로가 변경된다.As shown in FIG. 3, a part of the light group L emitted from the
한편, 몸통부(301)의 립부(301a)로 입사된 광무리(L) 중 립부(301a)로의 입사각도에 따라 다른 일부의 광무리는 경로 L2를 따라 광경로가 변경되게 된다.On the other hand, the light path along the path L2 of the other part of the light haul according to the angle of incidence to the lip 301a of the light haul L incident to the lip 301a of the
경로 L2를 따른 광무리는 지점 P2에서의 매질에 대한 굴절 한계 각도(임계각도) 이내에 있는 광무리는 경로 L3을 향해 굴절되는 반면, 지점 P2에서 매질에 대한 굴절 한계 각도(임계각도)를 넘어선 광무리는 경로 L4를 향해 전반사되게 되어, LED 램프의 후방으로 빛이 조사되는 것이 가능하다.The halo along path L2 is within the deflection limit angle (critical angle) for the medium at point P2, while the halo is refracted towards the path L3, while the light beyond the deflection limit angle (critical angle) for the medium at point P2 The crowd is totally reflected toward the path L4, so that light can be irradiated to the rear of the LED lamp.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 벌브형 LED 램프 전구를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a bulb-type LED lamp bulb according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 벌브형 LED 램프 전구에서 광굴절 광학부와 LED 램프와의 결합관계를 개략적으로 도시한 도면.2 is a view schematically showing a coupling relationship between a photorefractive optic and an LED lamp in a bulb-type LED lamp bulb according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 벌브형 LED 램프 전구에서 광의 굴절 및 전반사를 나타낸 도면.3 is a view showing the refraction and total reflection of light in the bulb-type LED lamp bulb according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: 벌브부 200: 전구 베이스부100: bulb portion 200: bulb base portion
300: 광굴절 광학부 301: 몸체부300: photorefractive optical portion 301: body portion
302: 결합부 302a: 홈부302:
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