KR20110001524A

KR20110001524A - 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판

Info

Publication number: KR20110001524A
Application number: KR1020090059089A
Authority: KR
Inventors: 김만석
Original assignee: 주식회사 송산; 김만석
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-06

Abstract

본 발명은 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판에 관한 것으로,

LED 및 CCFL 중 선택된 어느 하나를 광원으로 하며, 상기 광원의 전방에 형성되어 광원에서 출광되는 빛을 굴절 투과시켜서 조명하기 위한 3차원 구조의 패턴이 형성되어 있는 조명기구의 확산판에 있어서,

상기 3차원 구조의 패턴은,

상기 확산판의 일면에 3면 이상을 갖는 다각형 피라미드 형상으로 돌출되는 복수의 다면구조체나 원뿔구조체로 이루어지며, 상기 복수의 다면구조체나 원뿔구조체들은 확산판의 일면 전체에 서로 이웃하는 것끼리 연속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

3차원 구조의 패턴, 조명기구, 확산판, LED, CCFL, 다면구조체, 원뿔구조체

Description

3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판{Illumination system with diffuser plate using three dimensional structure}

본 발명은 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원으로부터 출광되는 빛의 조명거리는 짧아지게 하는 반면에 광원의 빛을 더 넓게 퍼뜨려서 조명할 수 있으며, 또는 광원에서 출광되는 빛의 조명각도는 좁아지도록 하는 반면에 광원의 빛을 더 멀리 전진시켜서 조명할 수 있도록 하는 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판에 관한 것이다.

일반적으로 면광원 조명기구는 발광다이오드(LED)나 냉음극 형광램프(CCFL)를 광원으로 사용하고 있으며, 상기의 각 광원들을 은폐시키면서 각 광원으로부터 출광되는 빛을 더 넓게 퍼뜨려서 조명하기 위해 광원 전방에 확산판(Diffuser plate)을 형성하는 구조로서 조명기구를 구성하게 된다.

종래 기술에서 조명기구에 사용되는 확산판은 여러 종류가 있으나, 일반적으로 PS(polystyrene) 또는 PC(polycarbonate)를 압출하여 성형되며, 내부에는 구슬(bead)이나 기포가 분포되어 있는 확산판을 많이 사용하고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같은 종래 기술의 확산판은 내부에 분포되어 있는 구슬이나 기포에 의해 광원이 투시되지 않도록 은폐시키는 광원의 은폐성이 좋은 장점이 있기는 하나, 입광되는 광원의 시야각에 관계없이 확산판의 배면(출사면)으로 출사되는 빛을 램버시안(lambertian) 분포 형태로 출사시키게 되므로 지향각의 제어가 불가능하다. 따라서 확산판의 출사면으로 출사되는 조명각도를 더 넓게 퍼뜨려서 확산 조명토록 하거나 또는 조명각도를 더 좁게 집합시켜서 집광 조명토록 하는 조명각도의 조절이 불가능하다는 단점이 있으며, 또 광량의 손실이 크다는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 확산판으로 입사되는 빛을 확산 굴절시키면서 확산판에서 출광되는 빛의 조명거리는 짧아지도록 하는 반면에 조명각도는 더 넓게 퍼뜨려서 조명할 수 있도록 하거나 또는 입사되는 빛을 축소 굴절시키면서 확산판에서 출광되는 빛의 조명각도는 더 좁아지도록 하는 반면에 조명거리는 더 멀어지게 집광시켜서 조명할 수 있도록 하는 조명기구의 확산판을 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 수단으로서,

본 발명의 일실시예는, LED 및 CCFL 중 선택된 어느 하나를 광원으로 하며, 상기 광원의 전방에 형성되어 광원에서 출광되는 빛을 굴절 투과시켜서 조명하기 위한 3차원 구조의 패턴이 형성되어 있는 조명기구의 확산판에 있어서,

상기 3차원 구조의 패턴은,

상기 확산판의 일면에 3면 이상의 다각형 피라미드 형상으로 돌출되는 복수의 다면구조체로 이루어지며, 상기 복수의 다면구조체들은 확산판의 일면 전체에 서로 이웃하는 것끼리 연속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 다면구조체는 광원의 빛이 입사되는 확산판의 입사면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 다면구조체는 광원의 빛이 출사되는 확산판의 출사면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예는, LED 및 CCFL 중 선택된 어느 하나를 광원으로 하며, 상기 광원의 전방에 형성되어 광원에서 출광되는 빛을 굴절 투과시켜서 조명하기 위한 3차원 구조의 패턴이 형성되어 있는 조명기구의 확산판에 있어서,

상기 3차원 구조의 패턴은,

상기 확산판의 일면에 원뿔형상으로 돌출되는 복수의 원뿔구조체로 이루어지며, 상기 복수의 원뿔구조체들은 확산판의 일면 전체에 서로 이웃하는 것끼리 연속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 원뿔구조체는 광원의 빛이 입사되는 확산판의 입사면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 원뿔구조체는 광원의 빛이 출사되는 확산판의 출사면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 확산판의 일면에 돌출 형성되는 복수의 다면구조체 또는 원뿔구조체를 광원의 불빛이 입사되는 입사면에 형성시키거나 또는 출사면에 형성시키는 수단으로, 상기 광원에서 출광하는 빛의 조명거리는 짧아지도록 하는 반면에 빛의 조명각도는 더 넓게 확산시켜서 조명할 수 있도록 하거나 또는 빛의 조명 각도는 더 좁아지도록 하는 반면에 빛의 조명거리는 더 먼 거리까지 조명할 수 있도록 하므로써 빛의 조명각도 및 조명거리의 조절을 가능하게 하는 효과가 있으며, 또한 상기 확산판의 입사면 또는 출사면에 돌출 형성되어 광원의 빛을 효율적으로 굴절 투과시키는 복수의 다면구조체나 원뿔구조체가 LED 광원이나 CCFL 광원이 외부로 투시되지 않도록 은폐시키게 되므로써 조명기구의 품질을 향상시키게 되는 장점을 제공한다.

본 발명에 의한 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일실시예의 광원과 확산판의 설치상태 단면도이며, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예의 광원과 확산판의 설치상태 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 확산판의 일면에 돌출 형성된 다면구조체와 원뿔구조체의 일부를 나타낸 사시도이며, 도 4a는 본 발명의 일실시예의 확산판 조명작동상태도이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예의 확산판 조명작동상태도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 조명기구를 나타내는 것으로, 상기 조명기구(1)는 게이스(2)와 상기 케이스 내부에 장착되는 광원(3) 및 상기 케이스(2)의 개구단에 고정된 상태로 장착되는 확산판(4)으로 구성된다.

상기 광원(3)은 케이스(2) 내부에 장착되는 인쇄회로기판(31)에 일정간격으 로 배열 설치되는 LED(3a) 또는 CCFL(냉음극 형광램프 : 3b) 중 어느 하나의 램프로 구성된다.

또한 상기 광원(3)은 도 1a, 도 1b 및 도 2a, 도 2b의 도시와 같이 케이스(2) 내부에 장착된 복수의 LED(3a) 또는 CCFL(3b)에서 직접 출광되는 빛이 직접적으로 상기 확산판(4)을 투과하도록 구성되어 있거나 또는 도 1c, 도 1d 및 도 2c, 도 2d의 도시와 같이 케이스(2) 내부에 장착되는 도광판(32)의 측면에 설치된 복수의 LED(3b) 또는 복수의 CCFL(3b)에서 출광되는 빛이 상기 도광판(32)의 내부로 입사된 후 굴절 및 반사되어 간접적으로 상기 확산판(4)을 투과하도록 구성될 수 있다.

상기 확산판(4)은 일면 전체에 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이 피라미드 형상과 같이 돌출하는 복수의 다면구조체(4a)들이 서로 이웃하는 것끼리 맞붙어 있는 상태에서 사방으로 연속해서 형성되어 있거나 또는 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 원뿔형상과 같이 돌출하는 복수의 원뿔구조체(4b)들이 서로 이웃하는 것끼리 맞붙어 있는 상태에서 사방으로 연속해서 형성될 수 있다.

그리고 상기 확산판(4)에서 일면에 형성된 복수의 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)들과 대응하는 다른 면은 평탄한 평면부(41)로 형성되어 있다.

상기 확산판(4)은 복수의 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)가 형성된 면이 케이스(2)의 내측에 형성되도록 조명기구(1)를 구성할 수 있으며, 또는 그 반대로 조명기구(1)를 구성할 수 있다.

즉, 도 1a 내지 도 1d의 도시와 같이 조명기구(1)의 케이스(2) 내부에 장착 된 복수의 LED(3a) 또는 CCFL(4b)에 출광되는 빛이 직접 또는 도광판(32)에 의해 간접적으로 복수의 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)들을 향해 입사되어 확산판(4)의 평면부(41)로 출사되도록 조명기구(1)를 구성하거나 또는 도 2a 내지 도 2d의 도시와 같이 LED(3a) 또는 CCFL(3b)에서 출광되는 빛이 직접 또는 간접적으로 확산판(4)의 평면부(41)로 입사되어 복수의 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)를 통해 출사되도록 조명기구(1)를 구성할 수 있는 것이다.

그리고 상기 확산판(4)의 일면 전체에 돌출 형성되는 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)들은 각각 돌출 높이가 0.1∼50㎛의 범위내의 높이로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)의 높이가 0.1㎛보다 낮을 경우에는 빛을 효과적으로 굴절 확산시키기 어렵게 되며, 이와는 달리 50㎛보다 높게 형성될 경우에는 상대적으로 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)의 면적이 커지게 되어 상기 확산판(4) 일면 전체에 충분한 갯수의 다면구조체(4a) 등을 형성시키기 곤란해져 빛의 굴절 효율이 떨어지게 되므로 상기 확산판(4)의 일면 전체에 형성되는 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)의 돌출 높이는 0.1∼50㎛ 범위내의 높이로 형성하는 것이 바람직한 것이며, 또한 상기 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)들은 0.1∼50㎛ 범위내에서 높이가 동일하게 형성되게 하거나 또는 서로 다른 높이로 형성되게 할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1a 내지 도 1d의 도시와 같이 확산판(4)의 일면 전체에 형성된 복 수의 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)가 케이스(2)의 내측을 향하도록 구성된 실시예의 조명기구(1)의 작용을 설명한다.

상기 조명기구(1)는 LED(3a) 또는 CCFL(3b)로 구성된 광원(3)에서 출광되는 빛이 상기 확산판(4) 일면에 형성된 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)를 통해 직접 입사되거나 또는 도광판(32)을 통해 간접적으로 입사되어 평면부(1)를 통해 출사되는데, 이와 같이 상기 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)를 통해 입사되는 빛은 도 4a에 도시된 화살표 표시와 같이 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b) 각각의 경사면으로 입사되는 과정에서 확산 굴절되고, 이어서 평면부(41)로 출사될 때 다시 한번 더 확산 굴절되므로 조명각도를 더 넓게 확산시켜서 조명할 수 되는 반면에, 상기 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)가 빛의 직진성을 방해하는 현상(굴절 현상)이 나타나게 되므로 빛이 확산판(4)을 투과하여 도달하는 조명거리는 짧아지게 된다.

즉, 상기와 같이 LED(3a) 또는 CCFL(3b)의 광원(3)에서 램버시안 상태로 빛이 출광되는데 비해 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)을 통해 확산판(4) 내부로 입사되어 평면부(41)로 출사되는 빛은 전,후,좌,우 사방으로 더 넓게 확산 조명되므로 조명각도를 더 넓게 확산시켜서 조명하는 배광특성을 제공하게 되는 것이다.

상기와 같은 배광특성은 천장이 낮은 실내 공간에서 실내를 더 넓고 더 밝게 조명할 수 있도록 하는 특징을 나타낸다.

다음, 도 2a 내지 도 2d의 도시와 같이 확산판(4)의 일면 전체에 형성된 복수의 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)가 케이스(2)의 외측으로 노출되도록 구 성된 실시예의 조명기구(1)의 작용을 설명한다.

상기 조명기구(1)는 LED(3a) 또는 CCFL(3b)로 구성된 광원(3)에서 출광되는 빛이 직접 확산판(4)의 평면부(41)로 입사되거나 또는 도광판(32)의 측면으로 입사된 다음 굴절 및 반사작용에 의해 간접적으로 상기 확산판(4)의 평면부(41)로 입사되어 확산판(4)에 형성된 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)를 통해 출사되는데, 이와 같이 상기 확산판(4)의 평면부(41)로 입사되어 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)를 통해 출사되는 빛은 도 4b에 도시된 화살표 표시와 같이 평면부(41)로 입사되는 과정에서 축소 굴절되고, 이어서 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)로 출사될 때 또 축소 굴절되므로 조명각도는 좁아지는 상태로 집광 조명되는 한편, 상기 다면구조체(4a) 또는 원뿔구조체(4b)가 빛을 집광시켜서 조명하게 되므로 빛의 조명거리를 연장시켜주는 배광특성을 제공한다.

따라서 상기와 같은 배광특성은 천장이 높은 창고 등에서도 내부를 더 밝게 조명할 수 있도록 하는 특징을 나타낸다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일실시예의 광원과 확산판의 설치상태 단면도

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예의 광원과 확산판의 설치상태 단면도

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 확산판의 일면에 돌출 형성된 다면구조체와 원뿔구조체의 일부를 나타낸 사시도

도 4a는 본 발명의 일실시예의 확산판 조명작동상태도

도 4b는 본 발명의 다른 실시예의 확산판 조명작동상태도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조명기구 2 : 케이스

3 : 광원 3a : LED

3b : CCFL 31 : 인쇄회로기판

32 : 도광판 4 : 확산판

4a : 다면구조체 4b : 원뿔구조체

41 : 평면부

Claims

LED 및 CCFL 중 선택된 어느 하나를 광원으로 하며, 상기 광원의 전방에 형성되어 광원에서 출광되는 빛을 굴절 투과시켜서 조명하기 위한 3차원 구조의 패턴이 형성되어 있는 조명기구의 확산판에 있어서,

상기 3차원 구조의 패턴은,

상기 확산판의 일면에 3면 이상을 갖는 다각형 피라미드 형상으로 돌출되는 복수의 다면구조체로 이루어지며, 상기 복수의 다면구조체들은 확산판의 일면 전체에 서로 이웃하는 것끼리 연속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판.
LED 및 CCFL 중 선택된 어느 하나를 광원으로 하며, 상기 광원의 전방에 형성되어 광원에서 출광되는 빛을 굴절 투과시켜서 조명하기 위한 3차원 구조의 패턴이 형성되어 있는 조명기구의 확산판에 있어서,

상기 3차원 구조의 패턴은,

상기 확산판의 일면에 원뿔형상으로 돌출되는 복수의 원뿔구조체로 이루어지며, 상기 복수의 원뿔구조체들은 확산판의 일면 전체에 서로 이웃하는 것끼리 연속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 3차원 구조의 패턴은 광원의 빛이 입사되는 확산판의 입사면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 2차원 구조의 패턴은 광원의 빛이 출사되는 확산판의 출사면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 패턴을 이용한 조명기구의 확산판.