KR20100043872A - 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디를 이용하여 조명을 하기 위한 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버에 관한 것이다. 특히 본 발명은 다수개의 엘이디(LED) 소자를 갖는 엘이디 모듈과; 상기 엘이디 모듈을 복개하고, 상기 엘이디 소자에 의하여 발생되는 빛을 투과시키는 커버를 포함하고, 상기 커버는 적어도 일부가 외측을 향해 볼록한 곡면을 이루고, 그 곡면부의 내측면에 소정 곡률반경으로 이루어진 돌출부가 연속적으로 다수 형성되며, 상기 곡면부의 측방 측 돌출부의 곡률반경이 상기 곡면부의 중앙 측 돌출부의 곡률반경보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 함으로써, 확산특성 및 조도특성이 우수한 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버를 개시한다.

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Description

엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버{Lamp device having LED and cover for the same}

본 발명은 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디를 이용하여 조명을 하기 위한 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버에 관한 것이다.

일반적으로 조명장치는 실내 또는 실외를 조명하거나 교통 신호등, 경고등 등의 알림수단 등으로 널리 사용되고 있다.

주로 조명장치로서 전류를 공급받으면 고온으로 가열되면서 빛을 발산하는 필라멘트가 이용되고 있으며, 근래에는 소비전력이 적고, 빛의 밝기가 우수하며, 수명이 긴 엘이디(LED)를 이용한 조명장치가 주목을 받고 있다.

그러나, 엘이디는 빛의 직진성이 강하여 빛의 확산 특성이 낮고, 측면 조도가 약하기 때문에 현 실정에서는 기존의 필라멘트를 이용한 조명장치를 대체하기에는 미흡하다.

또한 복수개의 엘이디를 구비한 조명장치는 엘이디의 강한 빛으로 인하여 각각의 엘이디가 현저하게 부각되어 관찰자의 눈을 자극하고 시각적으로 미려하지 못한 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엘이디 소자에 의한 발생되는 빛에 의한 조명특성을 개선하여 확산특성 및 조도특성이 우수한 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다수개의 엘이디(LED) 소자를 갖는 엘이디 모듈과; 상기 엘이디 모듈을 복개하고, 상기 엘이디 소자에 의하여 발생되는 빛을 투과시키는 커버를 포함하고, 상기 커버는 적어도 일부가 외측을 향해 볼록한 곡면을 이루고, 그 곡면부의 내측면에 소정 곡률반경으로 이루어진 돌출부가 연속적으로 다수 형성되며, 상기 곡면부의 측방 측 돌출부의 곡률반경이 상기 곡면부의 중앙 측 돌출부의 곡률반경보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치를 개시한다.

상기 엘이디모듈은 상기 다수의 엘이디 소자가 적어도 길이방향을 따라 배열되도록 형성되고, 상기 커버의 곡면부는 상기 길이방향과 수직한 폭방향을 따라서 만곡될 수 있다.

상기 커버의 다수의 돌출부는 상기 폭방향을 따라서 연속적으로 형성되고, 각각 상기 길이방향을 따라 길게 형성될 수 있다.

상기 커버는 상기 엘이디 모듈를 복개하는 전 부분이 상기 곡면부로 이루어질 수 있다.

상기 커버의 다수의 돌출부는 상기 곡면부의 중앙에서 측방으로 가면서 서로 다른 곡률반경으로 형성될 수 있다.

상기 커버의 다수의 돌출부는 각각, 그 정점과 상기 곡면부의 내측면 사이 거리가 서로 같도록 형성될 수 있다.

상기 커버의 곡면부는 일정한 곡률반경으로 이루어질 수 있다.

상기 커버의 다수의 돌출부는 각각의 정점이 일정 반경의 원에 외접되고, 각각 상기 원에 외접된 위치에서, 상기 원과 동심을 이루고 그 짧은 반지름이 상기 원의 반경보다 큼과 아울러 상기 곡면부의 중앙 측 돌출부와 타원 사이의 거리를 곡률반경으로 하여 형성될 수 있다.

상기 엘이디 모듈을 지지하는 프레임을 더 포함하고, 상기 커버는 상기 프레임과 끼움결합되거나 슬라이딩 결합될 수 있도록 적어도 하나의 결합부를 가질 수 있다.

상기 커버는 상기 엘이디 소자에 의하여 발생되는 빛의 눈부심을 방지하도록 형성될 수 있다.

상기 커버는 표면에 산란층이 형성되거나, 확산필름으로 형성될 수 있다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상기의 엘이디 조명장치용 커버를 개시한다.

본 발명에 따른 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버는 곡면부의 다수의 돌출부가 측방으로 갈수록 그 곡률반경이 커지도록 형성됨으로써, 엘이디 소자에 의해 발생되는 빛이 밝고 균일하게 조명할 수 있어, 확산특성 및 조도특성이 우수한 이점을 가질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버는 커버에 의해 엘이디 소자에 의해 발생되는 빛이 확산될 수 있어, 눈부심이 방지될 수 있는 이점을 가질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 엘이디 조명장치 및 그를 위한 커버는 일반적인 형광등과 같은 형상으로 용이하게 형성될 수 있는 이점을 가질 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 조명장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 조명장치는 다수개의 엘이디(LED) 소자(12)를 갖는 엘이디 모듈(10)과, 상기 엘이디 모듈(10)을 복개하고 상기 엘이디 소자(12)에 의하여 발생되는 빛을 투과시키는 커버(20)를 포함할 수 있다.

상기 다수개의 엘이디 소자(12)는 상기 엘이디 모듈(10)에 조명의 설치장치, 조명조건 등에 따라 다양하게 배열될 수 있으며, 특히 형광등처럼 천장 등에 설치되어 폭 넓게 효과적으로 조명할 수 있도록 적어도 길이방향(화살표 L)을 따라서 배열될 수 있다.

이때, 상기 다수개의 엘이디 소자(12)는 하나 이상의 열을 이루어 배열될 수 있다. 즉 상기 다수 개의 엘이디 소자(12)는 도시된 바와 같이 하나의 열로 배열되는 것은 물론, 폭방향(화살표 W)을 따라서 다수의 열을 이루어 배열될 수 있다.

그리고, 상기 다수개의 엘이디 소자(12)는 도시된 바와 같이 상기 길이방향 화살표 L)을 따라서 일직선으로 배열되는 것은 물론, 지그재그(zigzag), 웨이브(wave) 등 다양한 형태로 배열될 수 있다.

상기 엘이디 모듈(10)은 상기 다수개의 엘이디 소자(12)가 실장되는 기판(14)을 더 포함할 수 있다. 상기 기판(14)은 일반적인 패널이거나 조명을 위한 전기회로가 형성될 수 있으며, 상기 엘이디 소자(12)의 구동을 위한 소자가 장착될 수 있다. 또한 상기 기판(14)은 휨이 가능한 에프피씨비(FPCB), 방열성이 우수한 메탈피씨비(metal PCB) 등으로 이루어질 수도 있다.

상기 엘이디 모듈(10)은 도시된 바와 같이 평면형으로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 확산특성 및 조도특성이 우수하도록 다수의 면을 갖는 입체적인 형상으로 형성될 수도 있다.

상기 엘이디 모듈(10)은 도시된 바와 같이 하나의 엘이디 모듈(10)로 구성될 수 있으며, 필요에 따라 다수의 엘이디 모듈(10)로 구성될 수도 있다.

상기한 엘이디 모듈(10)은 프레임(30)에 의해 지지될 수 있도록 상기 프레임(30)과 결합될 수 있다. 이때, 상기 프레임(30)은 유지,보수 등을 위해 상기 엘이디 모듈(10)이 탈착 가능토록 결합될 수 있도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

한편 상기 프레임(30)은 조명용도 등에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 특히 도시된 바와 같이 형광등처럼 천장 등에 설치될 수 있도록 상기 커버(20)와 함 께 관 형상을 이루도록 형성될 수 있다.

또한 상기 프레임(30)은 상술한 바와 같이 상기 다수개의 엘이디 소자(12)가 상기 길이방향(화살표 L)을 따라서 배열될 수 있도록 상기 길이방향(화살표 L)으로 긴 형상으로 형성될 수 있다.

상기 프레임(30)은 상기 엘이디 모듈(10)과 결합되는 지지부(32)가 도시된 바와 같이 평면형으로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 확산특성 및 조도특성이 우수하도록 다수의 면을 갖는 입체적인 형상으로 형성될 수 있다.

상기 프레임(30)은 상기 엘이디 모듈(10)에 전원을 공급하는 구동회로모듈(16)이 설치되는 회로설치부(34)를 가질 수 있다. 참고로 상기 구동회로모듈(16)는 전원을 선택적으로 공급하기 위한 스위치전원회로, AC전원을 DC전원으로 변환하는 어댑터 등이 구성된 안정기 등이 있다. 상기 프레임(30)의 회로설치부(34)는 상기 구동회로모듈(16)에 의해 상기 엘이디 소자(12)에 의한 조명이 방해받지 않도록, 상기 엘이디 모듈(10)의 후방에 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 프레임(30)은 도시된 바와 같이 일체형으로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 다수로 분할되어 형성될 수도 있다.

상기 프레임(30)은 상기 커버(20)와 탈착 가능토록 결합될 수 있도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다. 이를 위해 상기 프레임(30)은 상기 커버(20)와 슬라이드 끼움방식으로 결합될 수 있도록, 상기 커버(20)가 슬라이드 끼움될 수 있는 적어도 하나의 끼움부(36)가 형성될 수 있다.

특히 상기 프레임(30)은 상기 다수개의 엘이디 소자(12)의 원활한 방열을 위 해, 열전도성이 좋은 알루미늄과 같은 금속 재질 또는 세라믹 재질 등으로 형성될 수 있다.

상기 커버(20)는 상기 커버(20)에 의해 상기 다수개의 엘이디 소자(12)에 의해 발생되는 빛이 직접적으로 조명되지 않게 하는 것으로서, 상기 다수개의 엘이디 소자(12)의 강한 빛의 직진성으로 인한 눈부심을 효과적으로 방지할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 특히 상기 커버(20)는 상기 다수개의 엘이디 소자(12)에 의하여 발생되는 빛의 눈부심을 보다 확살하게 방지할 수 있도록, 표면에 산란층이 형성되거나, 반투명 아크를 수지 또는 PC재질 등의 확산필름으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 커버(20)는 상기 다수개의 엘이디 소자(12)에 의한 발생되는 빛에 의해 넓고 균일하게 조명될 수 있도록, 적어도 일부가 외측을 향해 볼록한 곡면을 이루고, 그 곡면부(22)의 내측면에 소정 곡률반경(화살표 R)으로 이루어진 돌출부(24)가 연속적으로 다수 형성될 수 있다. 여기서 상기 돌출부(24)는 커버(20)의 내측면이 아닌 외측면에 형성될 수 있음은 물론이다.

이때, 상기 커버(20)는 하나의 곡면부(22) 및 다수의 곡면부(22)를 갖도록 형성될 수 있으며, 특히 도시된 바와 같이 상기 엘이디 모듈(10)을 복개하는 전 부분이 상기 곡면부(22)로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

상기 커버(20)의 곡면부(22)는 다양하게 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 어느 한 방향으로 만곡된 실린더의 옆면 일부 형상으로 이루어질 수 있다. 특히 상기 커버(20)의 곡면부(22)는 상술한 바와 같이 상기 프레임(30)과 함께 관 형상 을 이루도록, 상기 폭방향(화살표 W)을 따라서 만곡될 수 있다. 물론, 상기 커버(20)의 곡면부(22)는 필요에 따라, 구처럼 다수의 방향으로 만곡되도록 형성될 수 있다.

상기 커버(20)의 곡면부(22)는 도시된 바와 같이 일정한 곡률반경(화살표 R)으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 둘 이상의 곡률에 의해 이루어질 수 있다.

상기 커버(20)의 곡면부(22)는 도시된 바와 같이 일정한 두께로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 두께가 일정하지 않을 수 있다.

상기 커버(20)의 다수의 돌출부(24)는 다양하게 구성될 수 있으며, 특히 상기 다수개의 엘이디 소자(12)에 의한 조명 특선을 개선하기 위해, 상기 곡면부(22)의 측방 측 돌출부(24)의 곡률반경(화살표 R)이 상기 곡면부(22)의 중앙 측 돌출부(24)의 곡률반경(화살표 R)보다 크도록 형성될 수 있다.

이때, 상기 커버(20)의 다수의 돌출부(24)는 도시된 바와 같이 상기 곡면부(22)의 중앙에서 측방으로 가면서 서로 다른 곡률반경(화살표 R)으로 형성될 수 있다. 또는 필요에 따라 상기 커버(20)의 다수의 돌출부(24)는 일부는 이웃끼리 서로 같은 곡률반경(화살표 R)으로 형성될 수도 있다.

또한 상기 커버(20)의 다수의 돌출부(24)는 각각 그 정점과 상기 곡면부(22)의 외측면 사이 거리(24L)가 서로 같도록 형성되거나, 일정하지 않게 형성될 수 있다.

상기 커버(20)의 다수의 돌출부(24)는 그 곡률반경(화살표 R)이 다음과 같은 방법에 의해 결정될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 커버(20)의 다수의 돌출부(24)는 각각의 정점(24A)이 일정 반경의 원(C1)에 외접되고, 각각 상기 원(C1)에 외접된 위치에서 상기 원(C1)과 동심을 이룸과 아울러 그 짧은 반지름(r)이 상기 원(C1)의 반경보다 큰 타원(C2) 사이의 거리를 그 곡률반경(화살표 R)으로 하여 형성될 수 있다.

즉, 상기 다수의 돌출부(24)의 각각의 위상에 따라서 상기 원(C1)과 상기 타원(C2) 사이의 거리가 달라짐으로써 상기 각각의 돌출부(24)의 곡률반경(화살표 R)이 결정될 수 있다.

이때 도시된 바와 같이 상기 곡면부(22)의 중앙 측 돌출부(24)가 상기 타원(C2)의 짧은 반지름(r)과 대응되게 위치될 수 있으며, 상술한 바와 같이 상기 곡면부(22)의 측방 측 돌출부(24)의 곡률반경(화살표 R)이 상기 곡면부(22)의 중앙 측 돌출부(24)의 곡률반경(화살표 R)보다 클 수 있다면 상기 곡면부(22)의 중앙 측 돌출부(24)가 꼭 상기 타원(C2)의 짧은 반지름(r)과 대응되게 위치되지 않아도 된다.

물론, 필요에 따라 상기 커버(20)의 다수의 돌출부(24)는 그 곡률반경(화살표 R)이 조명특성과 관련된 변수에 의해 정립된 수학식에 의해 결정될 수도 있고, 최적화 실험에 의해 결정될 수도 있고, 이외에도 다양한 방법으로 결정될 수 있다.

한편, 상기 커버(20)는 상술한 바와 같이 상기 프레임(30)과 슬라이드 끼움방식으로 결합될 수 있도록, 적어도 하나의 결합부(26)를 가질 수 있다.

상기 커버(20)의 결합부(26)는 다양하게 형성될 수 있으며, 특히 도시된 바와 같이 상기 커버(20)의 곡면부(22)의 양 가장자리에서 상기 커버(20)의 내측을 향해 절곡된 형상을 취할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 엘이디 조명장치는 상기 커버(20) 및 프레임(30)의 길이방향(화살표 L) 양단부에는 각각, 천장에 형광등 설치를 위해 구축된 조명설비 등과 전기적으로 연결 가능토록 소켓(40)이 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 엘이디 조명장치의 조명특성 개선효과는 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.

도 5 및 도 6은 조명도를 나타낸 그래프로서, 파랑색에 가까울수록 엘이디 소자(12)에 의해 발생되는 빛의 밝기가 크고, 빨강색에 가까울수록 엘이디 소자(12)에 의해 발생되는 빛의 밝기가 작은 것을 의미한다. 또한, 도 5 및 도 6의 그래프에서 X축 좌표는 상기 폭방향(화살표 W), Y축 좌표는 상기 길이방향(화살표 L)에 따른 좌표이다.

이러한 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명과 실험군을 비교해볼 때, 실험군의 그래프보다 본 발명의 그래프에서 파랑색 부분이 중앙에 더 넓게 분포되어 있음을 볼 수 있고, 이는 본 발명에 따른 엘이디 조명장치가 보다 넓은 영역을 밝고 균일하게 조명할 수 있음을 의미한다. 즉, 본 발명에 따른 엘이디 조명장치는 확산특성 및 조도특성이 매우 우수함을 알 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 조명장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 조명장치의 커버의 돌출부 곡률반경 결정방법을 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 조명도를 나타낸 그래프이다.

도 6은 본 발명과 대비되는 실험군으로서 상기 커버의 다수의 돌출부의 곡률반경이 균일한 경우의 조명도를 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10; 엘이디 모듈 12; 엘이디 소자

14; 기판 16; 구동회로모듈

20; 커버 22; 곡면부

24; 돌출부 30; 프레임

40; 소켓

Claims (12)

1. 다수개의 엘이디(LED) 소자를 갖는 엘이디 모듈과;

   상기 엘이디 모듈을 복개하고, 상기 엘이디 소자에 의하여 발생되는 빛을 투과시키는 커버를 포함하고,

   상기 커버는 적어도 일부가 외측을 향해 볼록한 곡면을 이루고, 그 곡면부의 내측면에 소정 곡률반경으로 이루어진 돌출부가 연속적으로 다수 형성되며, 상기 곡면부의 측방 측 돌출부의 곡률반경이 상기 곡면부의 중앙 측 돌출부의 곡률반경보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 엘이디모듈은 상기 다수의 엘이디 소자가 적어도 길이방향을 따라 배열되도록 형성되고,

   상기 커버의 곡면부는 상기 길이방향과 수직한 폭방향을 따라서 만곡된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 커버의 다수의 돌출부는 상기 폭방향을 따라서 연속적으로 형성되고, 각각 상기 길이방향을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 커버는 상기 엘이디 모듈를 복개하는 전 부분이 상기 곡면부로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 커버의 다수의 돌출부는 상기 곡면부의 중앙에서 측방으로 가면서 서로 다른 곡률반경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 커버의 다수의 돌출부는 각각, 그 정점과 상기 곡면부의 내측면 사이 거리가 서로 같도록 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 커버의 곡면부는 일정한 곡률반경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 커버의 다수의 돌출부는 각각의 정점이 일정 반경의 원에 외접되고,

   각각 상기 원에 외접된 위치에서, 상기 원과 동심을 이루고 그 짧은 반지름이 상기 원의 반경보다 큼과 아울러 상기 곡면부의 중앙 측 돌출부와 타원 사이의 거리를 곡률반경으로 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 엘이디 모듈을 지지하는 프레임을 더 포함하고,

   상기 커버는 상기 프레임과 끼움결합되거나 슬라이딩 결합될 수 있도록 적어도 하나의 결합부를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
10. 청구항 1 내지 청구항 6 중 언 한 항에 있어서,

    상기 커버는 상기 엘이디 소자에 의하여 발생되는 빛의 눈부심을 방지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
11. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 커버는 표면에 산란층이 형성되거나, 확산필름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
12. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 엘이디 조명장치용 커버.

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