KR20100020244A - 엘이디 천장등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디(LED) 천장등에 관한 것으로, 천장에 고정 부착되는 본체와, 상기 본체에 장착된 광원에서 조명되는 불빛은 투과시키면서 상기 광원은 보이지 않게 커버할 수 있도록 본체에 분리가능하게 부착되는 조명커버를 구비하고 있는 천장등에 있어서,

상기 광원은 인쇄회로기판에 복수의 LED들이 일정간격으로 배열 설치되어 있는 LED모듈로 구성되어 있으며, 상기 조명커버는 LED모듈에 배열 설치된 복수의 LED 각각의 발광몸체에서 발광하는 불빛이 조명커버에 점광원으로 나타나지 않고 조명커버 전체에 고르게 난반사되어 확산된 상태로 굴절 투과되도록 하기 위하여 그 내면에 피라미드 형상과 같이 돌출하는 다면 프리즘 요철부가 종횡으로 연속해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

천장등, LED모듈, LED, 인쇄회로기판, 다면 프리즘 요철부, 반사층, 미세 요철부, 확산부, 액상기포

Description

엘이디 천장등{LED ceiling lamp}

본 발명은 엘이디(LED) 실내 천장등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천장등 내부에 장착된 LED모듈의 인쇄회로기판에 일정간격으로 배열 설치된 복수의 LED들 각각에서 발광하는 불빛들이 조명커버에 스포트 라이트(spot light)의 불빛처럼 나타나지 않고 조명커버 전체에 하나의 불빛이 비추는 것처럼 고르게 확산된 상태로 나타나게 됨과 동시에 실내를 밝게 조명할 수 있도록 개선된 LED 실내 천장등에 관한 것이다.

일반적으로 실내 천장등은 주로 백열전구보다 소비전력이 적은 형광등이나 삼파장램프를 많이 사용해 왔으며, 요즈음에 와서는 국제적인 고유가시대의 에너지절감 차원에서 형광등이나 삼파장램프에 비하여 훨씬 소비전력이 적은 LED를 광원으로 하는 천장등이 제안된 바 있다.

그러나 LED는 낮은 전력으로도 밝은 빛을 조명할 수 있다는 이점이 있는 반면에, 발광소자(chip)에서 발광하는 불빛은 직진성을 띠고 있기 때문에 천장등 내부에 장착된 각각의 LED에서 발광하는 불빛들이 조명커버에 점광원(spot light)으 로 나타나게 되는데, 이처럼 조명커버에 점광원으로 나타나는 불빛들은 실내에서 생활하는 사람들이 천장등을 바라보게 될 때 눈부심 현상이 강하게 나타나는 문제가 발생될 뿐 아니라 복수의 LED 각각에서 발광하는 불빛들이 점광원으로 조명커버를 투과하게 되므로써 실내를 점광원으로 조명하는 것처럼 실내를 조명하게 되는 문제가 있어 현재까지는 LED를 광원으로 이용하는 천장등은 실용화하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같이 LED 천장등에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 천장등 내부에 장착되는 LED모듈에 일정간격으로 배열 설치되어 있는 복수의 LED 각각에서 발광하는 불빛들이 조명커버에 점광원으로 나타나지 않고 조명커버 전체에 고르게 분포 확산된 상태로 조명커버를 투과하여 조명할 수 있도록 하므로써 실내에 있는 사람들이 천장등을 쳐다볼 때 눈부심 현상이 나타나지 않도록 하면서 실내를 밝게 조명할 수 있는 LED 천장등을 제공하는데 목적을 두고 고안한 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

천장에 고정 부착되는 본체와, 상기 본체에 장착된 광원에서 조명되는 불빛은 투과시키면서 상기 광원은 보이지 않게 커버할 수 있도록 본체에 분리가능하게 부착되는 조명커버를 구비하고 있는 천장등에 있어서,

상기 광원은 인쇄회로기판에 복수의 LED들이 일정간격으로 배열 설치되어 있는 LED모듈로 구성되어 있으며,

상기 조명커버는 LED모듈에 배열 설치된 복수의 LED 각각에서 발광하는 불빛이 조명커버에 점광원으로 나타나지 않고 조명커버 전체에 고르게 난반사되어 확산된 상태로 굴절 투과되도록 하기 위하여 그 내면에 피라미드 형상과 같이 돌출하는 다면 프리즘 요철부가 종횡으로 연속해서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LED모듈의 인쇄회로기판에는 조명커버의 내면에 형성된 다면 프리즘 요철부에 의해 난반사되는 불빛을 재차 난반사로 확산시키는 미세 요철부가 형성되어 있는 반사층이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조명커버의 외면에는 그 내측에 장착된 LED모듈의 인쇄회로기판에 배열 설치된 복수의 LED들 각각의 직하방에 하나씩 위치하도록 형성되어 상기 각 LED에서 발광하여 조명커버를 투과하는 불빛을 확산 굴절시킬 수 있도록 오목렌즈와 같이 오목한 구면으로 된 복수의 확산부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조명커버의 내부에는 다면 프리즘 요철부를 투과하는 불빛이 재차 수렴 및 상맺힘되도록 하여 조명커버 전체에서 골고루 불빛이 투과될 수 있도록 하기 위하여 물방울 형태로 된 복수의 액상기포들이 불규칙적으로 분포되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LED모듈에 형성된 복수의 LED 각각의 발광몸체에서 돌출하는 양측 리드프레임은 인쇄회로기판의 이면에 소정 높이로 돌출하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 LED모듈의 인쇄회로기판에 일정간격으로 배열 설치되어 있는 복수의 LED들 각각에서 발광하는 불빛들이 조명커버의 내면에 종횡으로 연속해 서 돌출 형성된 다면 프리즘 요철부에 의해 난반사됨과 동시에 굴절 확산되며, 또 상기 인쇄회로기판의 반사층은 다면 프리즘 요철부에 의해 난반사된 불빛을 다시 조명커버쪽으로 난반사하게 되어 상기 조명커버 자체에는 복수의 각 LED에서 발광하는 불빛들이 고르게 확산된 상태로 조명되므로 상기 각 LED에서 발광하는 불빛들이 조명커버에 점광원으로 나타나지 않게 되므로 사용자가 천장등을 쳐다보게 될 때 눈부심 현상을 줄여줄 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 LED모듈의 각 LED에서 발광하는 불빛들이 조명커버 전체에 고르게 확산 굴절되므로 낮은 소비전력을 사용하여 발광하는 복수의 LED들을 이용하여 마치 기존의 형광등이나 삼파장램프로 조명하는 것과 같이 통일된 하나의 불빛으로 실내를 조명할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있으며, 나아가 국제적인 고유가시대에 전기에너지를 최대한 절약할 수 있도록 하는 장점을 제공한다.

본 발명에 의한 LED 천장등에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 천장등의 일부 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예의 천장등 조립상태 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예의 천장등에 착탈가능하게 부착되는 조명커버의 내면에 형성된 다면 프리즘 요철부의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 천장등에 장착된 LED모듈의 일부 확대 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예의 천장등 조립상태를 나타낸 단면도이 며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예의 조명커버 외면에 형성된 확산부를 보여주기 위한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 또다른 실시예의 조명커버 확대 단면도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 천장등을 나타내는 것으로, 상기 천장등(1)은 건물의 천장에 고정 부착되는 본체(2)와, 상기 본체(2)에 착탈가능하게 조립 설치되는 조명커버(3)를 구비하고 있으며, 상기 본체(2)에는 전원공급장치(21)와 콘넥터소켓(22)이 각각 내장되어 있다.

본 발명의 특징은, 상기 천장등(1)의 광원을 LED모듈(4)에 일정간격으로 형성되는 복수의 LED(5)로 구성하며, 또한 상기 복수의 LED(5)들 각각에서 발광하는 불빛들이 조명커버(3)에 점광원(spot light)으로 나타나지 않고 조명커버(3) 전체에 고르게 확산된 상태로 굴절 투과되어 실내를 밝고 고르게 조명할 수 있도록 한 것에 있다.

이를 위해, 상기 LED모듈(4)은 복수의 LED(5)들과 이들이 일정간격으로 배열 설치되는 인쇄회로기판(6)으로 구성되어 있으며, 상기 조명커버(3)의 내면에는 상기 LED모듈(4)의 복수의 LED(5)들 각각에서 발광하는 불빛들이 점광원으로 나타나지 않고 상기 복수의 LED(5) 각각에서 발광하는 불빛들이 마치 하나의 불빛으로 조명하는 것처럼 조명커버(3) 내면 전체에 확산 투과하는 상태로 조명할 수 있도록 하는 다면 프리즘 요철부(7)들이 종횡으로 연속해서 돌출 형성되어 있다.

그리고 상기 LED모듈(4)은 인쇄회로기판(6)을 관통하여 본체(2)에 나사조립되는 볼트 등에 의해 조명커버(3)의 내측에 위치하도록 부착되는 것이며, 상기 조 명커버(3)의 내면에 형성되는 다면 프리즘 요철부(7)들은 상기 복수의 LED(5)들 각각에서 발광하는 불빛들을 난반사로 반사함과 동시 굴절 투과케 하므로써 상기 복수의 LED(5)들과 마주하는 조명커버(3) 전체를 통해 동일한 밝기의 불빛으로 출사(出謝)시킬 수 있도록 하기 위하여 피라미드 형태와 같이 뾰죽한 꼭지점을 향해 돌출하는 적어도 3면 이상으로 된 경사단면으로 형성되어 있다.(도 3 참조)

또한, 상기 LED모듈(4)의 인쇄회로기판(6)의 표면에는 상기 다면 프리즘 요철부(7)들에서 난반사된 반사불빛을 다시 다면 프리즘 요철부(7)를 향해 재반사하는 반사층(8)이 형성되어 있으며, 상기 반사층(8)의 반사면에는 입사(入射)하는 불빛을 불규칙적으로 난반사하는 미세 요철부(81)가 형성되어 있다.

또한, 상기 조명커버(3) 외면에는 내면의 다면 프리즘 요철부(7)들 각각에서 굴절 투과하는 불빛을 확산시킬 수 있도록 오목렌즈와 같이 오목한 구면으로 형성된 복수의 확산부(9)가 형성되어 있으며, 상기 확산부(9)는 LED모듈(4)에 일정간격으로 형성된 복수의 LED(5)들 각각의 직하방에 하나씩 위치하도록 상기 LED(5)들과 같은 갯수로 형성되어 있으며, 또한 상기 복수의 확산부(9)들 각각은 서로 이웃하는 것끼리 서로 연접하도록 구성되어 있거나 또는 도면에 도시되어 있지 않지만 상기 복수의 확산부(9)들이 불규칙적으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 조명커버(3) 내부에서 발광하는 복수의 LED(5)들 각각에서 발광하여 직접 다면 프리즘 요철부(7)에서 굴절하거나 또는 반사층(8)의 미세 요철부(81)에 난반사되어 다시 다면 프리즘 요철부(7)에서 굴절하는 불빛이 다시 한번 더 굴절될 수 있도록 하기 위하여 상기 조명커버(3)의 내부 즉, 다면 프리즘 요철 부(7) 및 확산부(9)가 형성된 내,외면 사이의 내부에는 물방울 형태로 된 복수의 액상기포(31)들이 불규칙적으로 분포되어 있다.

또한, 상기 LED모듈(4)에 일정간격으로 배열 설치된 복수의 LED(5)들 각각의 발광몸체(51)에서 노출되는 양측 리드프레임(52)(53)들은 인쇄회로기판(6)에 형성되어 있는 접속구멍을 관통하여 인쇄회로기판(6)의 이면에서 소정 높이(대략 3∼6mm 정도)로 돌출하도록 구성되어 있으며, 상기 천장등(1)의 본체(2)에는 실내의 공기를 유통시키기 위한 통기구(23)가 형성되어 있다. 따라서 상기 각 LED(5)의 발광몸체(51)에 실장된 발광칩(도시 생략)에서 발생하는 열은 인쇄회로기판(6)의 이면에서 상향으로 돌출되어 있는 양측 리드프레임(52)(53)으로 전도되어 상기 통기구(23)를 통해 본체(2) 내부로 유통하는 공기와의 열교환작용을 통해서 외부로 신속하게 방출되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

상기 천장등(1)을 켜면 LED모듈(4)의 인쇄회로기판(6)에 일정간격으로 배열 설치된 복수의 LED(5)들이 동시 점등되며, 이와 같이 동시 점등되는 복수의 LED(5)들은 서로간에 일정간격으로 떨어진 위치에서 각기 점광원으로 조명커버(3)를 조명하게 되는데, 이때 상기 조명커버(3)의 내면에 형성된 다면 프리즘 요철부(7)이 상기 복수의 LED(5) 각각에서 점광원으로 발광하는 불빛들을 굴절 및 난반사시키게 되며, 또한 상기 다면 프리즘 요철부(7)에 의해 난반사되어 인쇄회로기판(6)의 표면에 형성된 반사층(8)을 향해 입사되는 불빛은 다시 상기 반사층(8)에 형성된 미 세 요철부(81)에서 난반사되어 다면 프리즘 요철부(7)로 재차 입사되는 작용이 반복적으로 일어나게 되는 것이며, 이에 따라 상기 복수의 LED(5) 각각에서 점광원으로 발광하는 불빛들은 다면 프리즘 요철부(7) 및 반사층(8)의 미세 요철부(81) 각각의 난반사작용에 의하여 상기한 다면 프리즘 요철부(7) 전체를 통해 입사되어 굴절되므로 상기 조명커버(3)의 외면에는 점광원이 나타나지 않고 그 외면 전체가 동일한 밝기로 조명하는 상태가 되는 것이다.

또한 상기 조명커버(3)의 외면에 서로 이웃하는 것끼리 연접하는 상태로 형성된 오목렌즈 타입의 확산부(9)는 그 내면의 다면 프리즘 요철부(7)로 입사되어 굴절되면서 출사되는 불빛을 확산시켜주게 되므로 상기 조명커버(3) 자체에는 복수의 LED(5)들 각각에서 점광원으로 발광하는 불빛들이 하나의 불빛으로 조명하는 것처럼 나타나게 되는 것이며, 나아가 상기 조명커버(3)의 내부에 물방울 형태로 불규칙적으로 분포되어 있는 복수의 액상기포(31)들이 다면 프리즘 요철부(7)에서 입사되는 불빛을 굴절 및 반사시키게 되므로 상기 조명커버(3)의 외면에는 더더욱 점광원의 흔적을 찾아볼 수 없을 정도로 조명커버(3) 전체가 균일한 밝기로 실내를 조명할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 LED모듈(4)의 인쇄회로기판(6)에 일정간격으로 배열 설치된 복수의 LED(5)들 각각의 발광몸체(51)에 내장된 발광칩에서 발생하는 열은 인쇄회로기판(6)의 이면에서 상향으로 소정 높이 돌출되어 있는 양측 리드프레임(52)(53)으로 이동되며, 이와 같이 양측 리드프레임(52)(53)으로 이동되는 열은 본체(2)에 형성된 통기구(23)를 통해 본체(2) 내부로 유동하는 공기와의 열교환작용으로 공기중에 방출되는 되므로 상기 천장등(1)을 장시간 동안 점등시켰을 경우에도 복수의 LED(5)들이 열해를 입지 않게 되므로 각 LED(5)들의 사용수명을 연장시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 천장등의 일부 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예의 천장등 조립상태 단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예의 천장등에 착탈가능하게 부착되는 조명커버의 내면에 형성된 다면 프리즘 요철부의 사시도.

도 4는 본 발명의 천장등에 장착된 LED모듈의 일부 확대 단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 천장등 조립상태를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예의 조명커버 외면에 형성된 확산부를 보여주기 위한 사시도.

도 7은 본 발명의 또다른 실시예의 조명커버 확대 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 천장등 2 : 본체

23 : 통기구 3 : 조명커버

31 : 액상기포 4 : LED모듈

5 : LED 51 : 발광몸체

52,53 : 리드프레임 6 : 인쇄회로기판

7 : 다면 프리즘 요철부 8 : 반사층

81 : 미세 요철부 9 : 확산부

Claims (5)

1. 천장에 고정 부착되는 본체와, 상기 본체에 장착된 광원에서 조명되는 불빛은 투과시키면서 상기 광원은 보이지 않게 커버할 수 있도록 본체에 분리가능하게 부착되는 조명커버를 구비하고 있는 천장등에 있어서,

   상기 광원은 인쇄회로기판에 복수의 LED들이 일정간격으로 배열 설치되어 있는 LED모듈로 구성되어 있으며,

   상기 조명커버는 LED모듈에 배열 설치된 복수의 LED 각각의 발광몸체에서 발광하는 불빛이 조명커버에 점광원으로 나타나지 않고 조명커버 전체에 고르게 난반사되어 확산된 상태로 굴절 투과되도록 하기 위하여 그 내면에 피라미드 형상과 같이 돌출하는 다면 프리즘 요철부가 종횡으로 연속해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 천장등.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 LED모듈에서 복수의 LED들 각각의 발광몸체가 돌출하는 인쇄회로기판의 표면에는 조명커버의 내면에 형성된 다면 프리즘 요철부에 의해 난반사되는 불빛을 재차 난반사로 확산시키는 미세 요철부가 형성되어 있는 반사층이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 천장등.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 조명커버의 외면에는 그 내측에 장착된 LED모듈의 인쇄회로기판에 배열 설치된 복수의 LED들 각각의 직하방에 하나씩 위치하도록 형성되어 상기 각 LED에서 발광하여 조명커버를 투과하는 불빛을 확산 굴절시킬 수 있도록 오목렌즈와 같이 오목한 구면으로 된 복수의 확산부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 천장등.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 조명커버의 내부에는 다면 프리즘 요철부를 투과하는 불빛이 재차 수렴 및 상맺힘되도록 하여 조명커버 전체에서 골고루 불빛이 투과될 수 있도록 하기 위하여 물방울 형태로 된 복수의 액상기포들이 불규칙적으로 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 천장등.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 LED모듈에 형성된 복수의 LED 각각의 발광몸체에서 돌출하는 양측 리드프레임은 인쇄회로기판의 이면에 소정 높이로 돌출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED 천장등.

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