KR20110128434A - 비대칭 배광곡선을 조정하는 ｌｅｄ조립체와 그를 이용한 착탈식 ｌｅｄ조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 ｌｅｄ조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체와 그를 이용한 착탈식 LED조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 LED조명장치에 관한 것으로, LED패키지의 렌즈를 비대칭 렌즈로 구현하고 조사거리에 따라 틸트, 조사방향에 따라 오리엔트와 더불어 타원형 배광의 스핀을 통해 개별적인 배광곡선을 제공함으로써, 도로의 주변영역 또는 반대편 차선영역에 불필요하게 조사되는 빛을 도로에 집중적으로 조사하기 위한, 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체와 그를 이용한 착탈식 LED조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 LED조명장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지; 상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및 상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며, 상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트(tilt)와 조사방향에 따른 오리엔트(orient)가 이루어지고, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀(spin) 가능하게 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

비대칭 배광곡선을 조정하는 ＬＥＤ조립체와 그를 이용한 착탈식 ＬＥＤ조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 ＬＥＤ조명장치{LED ASSEMBLIES ADJUSTING ASYMMETRIC LIGHT DISTRIBUTION, LED ASSEMBLY BLOCKS OF ATTACHABLE AND DETACHABLE TYPE USING THE SAME, AND LED LIGHTING APPARATUS HAVING BLOCK ASSEMBLY STRUCTURE OF ATTACHABLE AND DETACHABLE TYPE}

본 발명은 배광각도를 조정하는 LED조립체와 그를 이용한 착탈식 LED조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 LED조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, LED패키지의 렌즈를 비대칭 렌즈로 구현하고 조사거리에 따라 틸트, 조사방향에 따라 오리엔트와 더불어 타원형 배광의 스핀을 통해 개별적인 배광곡선을 제공함으로써, 도로의 주변영역 또는 반대편 차선영역에 불필요하게 조사되는 빛을 도로에 집중적으로 조사하기 위한, 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체와 그를 이용한 착탈식 LED조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 LED조명장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도로조명에 주로 사용되는 배광은 제1 내지 제5 타입의 배광곡선(light distribution curve)을 사용한다. 이에 따라, 가로등은 이러한 배광곡선을 갖는 배광을 통해 도로면을 효율적으로 조사하도록 설계하여 도로에 설치한다.

최근에는 전력 소모량이 적고 고휘도로 발광하는 고휘도 LED(Light Emitting Diode)를 채용하는 가로등이 개발되고 있다. 이와 같은 고휘도 LED는 강한 직진성을 가짐에 따라 넓은 지역을 조사할 수 있도록 이중 렌즈로 패키징한다. 즉, 고휘도 LED는 LED칩을 패키징할 때 1차 렌즈에 부가하여 LED칩에서 발광되는 빛을 다양한 조사범위로 분산시키는 2차 렌즈(예를 들어, 12°렌즈, 25°렌즈, 30°렌즈 및 40°렌즈 등)를 포함한다.

한편, LED조명장치는 대한민국 공개특허 제2009-78712호에 개시되어 있다. 즉, 대한민국 공개특허 제2009-78712호에 개시된 LED조명장치는 서로 상이한 경사각을 갖도록 설정된 다수의 경사블록부재 각각에 다수의 LED모듈이 실장되어 원하는 배광곡선을 쉽게 설계할 수 있는 구조를 가지고 있다. 이때, LED조명장치는 원형의 상부 플레이트 외주를 따라 측면부가 일체로 형성되어 대략 보울(bawl) 형상의 하우징부재가 구비되며, 하우징 부재의 내부측, 상부 플레이트 하측 및 측면부 내측에 각각 다수의 LED모듈을 장착한 구성이 개시되어 있다. 또한, LED조명장치는 서로 상이한 경사각을 갖도록 설정된 다수의 경사블록부재 각각에 다수의 LED모듈이 실장되어 원하는 배광곡선을 쉽게 설계할 수 있는 구조를 갖는다.

그런데, 이러한 종래의 LED조명장치는 대형의 하우징 부재를 제작함에 따른 기술적 어려움이 있고, 하우징 부재 내부에 다수의 LED모듈이 장착되므로 다수의 전력공극용 배선 및 제어신호용 배선을 수작업으로 연결함에 따라 생산성이 떨어진다.

또한, 종래의 LED조명장치는 설치 장소(일례로, 지자체, 국가) 및 배광곡선 종류에 따라 다수의 LED모듈을 다양한 조합(일례로, 12개의 경사블록부재 세트를 다양한 조합으로 배치함)으로 배치하는 것이 요구되며 이에 따른 다이캐스팅 금형 제작비가 상승한다.

더욱이, 종래의 LED조명장치는 하나의 경사블록부재에 다수의 LED가 실장되는 금속PCB의 나사 조립과 하우징부재에 대한 다수의 경사블록부재의 나사 조립으로 인해 조립자동화가 어렵고, 고장난 경사블록 부재의 교체를 위해 글래스커버, 경사블록 및 상판 PCB를 해체하기 위해 10개 이상의 나사 분리작업이 요구되므로 용이하게 유지보수하기 어렵다.

아울러 종래의 LED조명장치는 하나의 경사블록부재에 조립되는 LED 실장 금속PCB 각각에 대해 3개의 LED가 실장된다. 이때, 3개의 LED는 모두 1방향을 향해 패키징되기 때문에 단일 광원으로 인식되는 멀티레이어 멀티스팟(multi-layer multi-spot) 방식으로 적용되므로, LED의 조사방향이 효과적으로 분산하기 어려워 균제도를 극대화할 수 없다.

이러한 종래의 LED조명장치는 경사블록부재의 LED 장착면을 기 설정된 각도로 제작하여 단일 광원으로서 LED의 빛이 노면을 규칙적으로 조명함에 따라, 운전자 및 보행자에게 직접 조사되는 광량에 의한 눈부심(glare)이 많다.

특히, 종래의 LED조명장치는 도로 주변의 주택가, 농경지 등과 같이 도로 이외 도로 밖 영역에 빛을 조사하여 피해를 줄 수 있다. 즉, 도로 주변의 주택가에 미치는 도로조명의 빛으로 사람들은 수면장애로 인해 불편을 겪을 수 있다. 또한, 도로 주변의 농작물은 생육에 지장을 받을 수 있다. 일례로, 낮의 길이가 밤의 길이보다 길 때 꽃이 피고 열매가 맺는 식물인 장일 식물(예를 들어, 보리, 시금치 등)의 경우에는, 출수개화가 빨라져 충분한 영양생장을 하지 못하고, 반대로 단일 식물(예를 들어, 벼, 콩 등)의 경우에는 출수개화가 늦어지거나 출수개화 자체가 진행되지 않아 피해가 발생한다.

따라서, 종래의 LED조명장치는 도로의 주변영역에 불필요하게 빛이 조사되는 것을 방지하여 가로등에 의한 빛 공해 유발을 방지할 필요가 절실하다.

따라서 상기와 같은 종래의 가로등은 도로의 주변영역에 불필요한 빛을 조사하여 빛 공해를 유발하는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.

따라서 본 발명은 LED패키지의 렌즈를 비대칭 렌즈로 구현하고 조사거리에 따라 틸트, 조사방향에 따라 오리엔트와 더불어 타원형 배광의 스핀을 통해 개별적인 배광곡선을 제공함으로써, 도로의 주변영역 또는 반대편 차선영역에 불필요하게 조사되는 빛을 도로에 집중적으로 조사하기 위한, 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체와 그를 이용한 착탈식 LED조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 LED조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 LED조립체는, 1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지; 상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및 상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며, 상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트(tilt)와 조사방향에 따른 오리엔트(orient)가 이루어지고, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀(spin) 가능하게 설정되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 상기 가동지지부가 회전되어 스핀이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 차량의 진행방향과 일치하도록 타원형 배광곡선의 장축을 설정하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 8자형 반구형 렌즈로 이루어지고, 상기 LED 패키지는 LED칩과 1차 및 비대칭 2차 렌즈가 실장되는 메탈 PCB인 금속기판을 더 포함한다.

그리고, 상기 고정지지부는, 상기 볼 조인트가 삽입되는 구형상의 내주부를 갖는 연결홈을 구비하고, 상기 고정지지부는, 상기 가동지지부에서 발생하는 열집중으로 인해 상기 연결홈이 벌어지는 것을 방지하도록 상기 볼 조인트를 상기 연결홈에 삽입 후 상기 연결홈의 입구를 코깅처리하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 LED조립블록은, 외측면에 다수의 방열핀을 구비한 블록몸체; 상기 블록몸체 내주면에 다수의 열로 착탈 가능하게 배열되며, 개별적인 배향각도가 설정되는 다수의 LED 조립체; 및 상기 다수의 LED 조립체를 둘러싸도록 블록몸체에 결합되는 보호커버를 포함하며, 상기 다수의 LED 조립체 각각은, 1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지와, 상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부와, 상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부를 포함하며, 상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트와 조사방향에 따른 오리엔트가 이루어지고, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀 가능하게 설정되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 갖는 비대칭 렌즈로서, 차량의 진행방향과 타원형 배광곡선의 장축이 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 LED조립체는, 1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지; 상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및 상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며, 상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트(tilt)와 조사방향에 따른 오리엔트(orient)가 이루어지고, 상기 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀(spin) 가능하게 설정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 LED조립블록은, 블록몸체; 상기 블록몸체 내주면에 착탈가능하게 배열되며, 틸트, 오리엔트 및 스핀의 3자 유도를 가지고 개별적인 배향이 이루어지는 다수의 LED조립체; 및 상기 다수의 LED 조립체를 둘러싸도록 블록몸체에 결합되는 보호커버를 포함한다.

이때, 상기 다수의 LED조립체 각각은, 1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지; 상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및 상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며, 상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트와 조사방향에 따른 오리엔트가 이루어지고, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀 가능하게 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 갖는 비대칭 렌즈로서, 차량의 진행방향과 타원형 배광곡선의 장축이 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 LED조명장치는, 하우징 몸체; 및 상기 하우징 몸체의 외주에 착탈가능하게 결합되며 개별적인 배향이 이루어지는 다수의 LED조립체가 다수의 보호커버에 의해 실링되는 다수의 LED조립블록을 포함하며, 상기 다수의 LED조립블록 각각은, 상기 하우징몸체의 외주에 착탈가능하게 결합되는 블록몸체; 상기 블록몸체 내주면에 착탈가능하게 배열되며, 틸트, 오리엔트 및 스핀의 3자 유도를 가지고 개별적인 배향이 이루어지는 다수의 LED조립체; 및 상기 다수의 LED 조립체를 둘러싸도록 블록몸체에 결합되는 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 다수의 LED조립체 각각은, 1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지; 상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및 상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며, 상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트와 조사방향에 따른 오리엔트가 이루어지고, 상기 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 배광각도를 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 LED 조립체 각각은, 대칭구조의 1차 렌즈 및 비대칭 구조의 2차 렌즈 내부에 LED칩이 내장된 LED 패키지; 및 상기 LED 패키지를 볼 조인트 결합구조에 의해 틸트, 오리엔트 및 스핀이 가능하게 지지하기 위한 볼 조인트 지지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비대칭 구조의 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 가지며, 상기 2차 렌즈는 차량의 진행방향과 타원형 배광곡선의 장축이 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 LED조립체 각각은, 다수의 배광영역 중 조사거리와 조사방향에 따라 틸트 각도와 오리엔트 각도가 설정되고, 차량의 진행방향과 배광곡선의 장축이 일치하도록 스핀각도가 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 서로 상이한 배향각도로 설정된 다수의 LED조립블록 내에서 다수의 LED조립체가 각각 볼 조인트 지지구조를 채택하여 각각 개별적인 다양한 배향각도 설정에 따라 조명장치(등기구)의 배광곡선 설계가 용이하고 그 결과 균제도를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 다수의 LED조립체와 블록몸체, 다수의 LED조립블록과 하우징 몸체 사이에 완전한 착탈식 조립구조를 채용함에 따라 조립 및 유지보수가 용이하고 생산성 및 작업성을 크게 향상시킬 수 있다.

더욱이, 본 발명에서는 각 부품을 소형화하고 심플한 구조를 가짐에 따라 생산비용을 절감하는 것은 물론 LED조립체가 볼 조인트 지지구조를 채택하여 표준화가 쉽게 이루어질 수 있고 유지보수가 용이하다.

또한, 본 발명에서는 LED조립체 각각의 개별적인 다양한 배향각도 설정이 용이하여 각 광원의 조명위치를 무작위적으로 배치함에 따라 야간, 특히 우천 시 노면에 반사되어 운전자 및 보행자의 눈으로 전달되는 빛의 양을 줄여 눈부심을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 도로의 주변영역 또는 반대편 차선영역에 불필요한 빛이 조사되는 경우를 방지하여 도로 주변영역에 대한 빛 공해 문제를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명은 LED패키지의 렌즈를 비대칭 렌즈로 구현하고 조사거리에 따라 틸트, 조사방향에 따라 오리엔트와 더불어 타원형 배광의 스핀을 통해 개별적인 배광곡선을 제공함으로써, 도로의 주변영역 또는 반대편 차선영역에 불필요하게 조사되는 빛을 도로에 집중적으로 조사하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 LED조립체에 대한 일실시예 사시도,
도 2는 도 1의 LED조립체에 대한 측면도,
도 3a는 도 1의 LED패키지에 대한 측면도,
도 3b는 도 3a의 LED패키지에 대한 길이 방향 단면도,
도 3c는 도 3a의 LED패키지에 대한 배면도,
도 4는 도 1의 LED조립체를 탑재한 LED조립블록에 대한 구성도,
도 5은 도 1의 LED조립체를 미탑재한 LED조립블록에 대한 구성도,
도 6a는 LED조립블록을 적용한 LED조명장치에 대한 제1 실시예 사시도,
도 6b는 도 6a의 LED조명장치에 대한 단면도,
도 6c는 LED조립블록을 적용한 LED조명장치에 대한 제2 실시예 사시도,
도 7a 및 도 7b는 가동지지부에 의해 비대칭 2차 렌즈에 스핀이 적용된 배광구조에 대한 설명도,
도 7c는 가동지지부에 의해 오리엔트 및 틸트가 적용된 배광구조에 대한 설명도이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 LED조립체에 대한 일실시예 사시도이고, 도 2는 도 1의 LED조립체에 대한 측면도이고, 도 3a는 도 1의 LED패키지에 대한 측면도이고, 도 3b는 도 3a의 LED패키지에 대한 길이 방향 단면도이고, 도 3c는 도 3a의 LED패키지에 대한 배면도이다.

도 1 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, LED조립체(100)는 크게 LED패키지(110), 가동지지부(120) 및 고정지지부(130)를 포함한다.

먼저, LED패키지(110)는 내부에 LED칩(111)을 포함하며 금속기판(140)에 실장된다. 이때, 금속기판(140)은 방열을 위해 방사상으로 규칙적으로 돌출된 스타형상(☆)의 메탈 PCB(Printed Circuit Board)로 이루어진다.

또한, LED패키지(110)는 상측에 LED칩(111)으로부터 발산되는 직진성이 강한 빛을 분산시키기 위한 1차 렌즈(112), 1차 렌즈(112)를 감싸는 2차 렌즈(113)를 구비한다.

특히, 2차 렌즈(113)는 비대칭형 렌즈이고 8자형 반구형 렌즈로서, 허리부분에 하나의 마름모(◇)형 홈이 렌즈 표면을 따라 대칭적으로 형성되어 있다. 이때, 2차 렌즈(113)는 상기와 같은 렌즈 특성에 의해 LED칩(111)을 통해 조사되는 빛을 타원형 배광곡선으로 형성하며, 도로상에 조사되는 타원형 배광의 각도를 가변적으로 적용하기 위해 회전할 수 있다.

그런데 2차 렌즈(113)는 직접 회전하여 스핀(spin)이 이루어지는 것이 아니라 가동지지부(120)의 회전에 의해 스핀이 이루어진다. 이러한 2차 렌즈(113)는 금속기판(140)에 고정시켜 결합하기 위한 한 쌍의 회전돌기(113a,113b)를 하부에 형성한다. 이때, 2차 렌즈(113)는 회전돌기(113a,113b)를 금속기판(140)에 고정시켜 결합한 후, 후술할 가동지지부(120)를 LED칩(111)을 하부로 관통하는 광축에 대한 회전에 의해 스핀을 형성하고 마치 2차 렌즈(113)가 제자리에서 스핀하는 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 2차 렌즈(113)는 차량 진행방향에 대해 타원형 배광곡선의 장축을 일치시키도록 설정할 수 있다. 일례로, 2차 렌즈(113)는 차량 진행방향에 대해 45°의 타원형 배광을 형성할 때 빛의 일부가 도로의 주변영역으로 조사될 수 있는데(후술할 도 8a 참조), 전술한 바와 같이 회전을 통해 빛의 대부분이 도로에 집중적으로 조사하도록 차량 진행방향과 일치하도록 타원형 배광곡선의 장축을 설정하여 차량 진행방향에 대해 0°의 타원형 배광을 형성할 수 있다(후술할 도 8b 참조).

가동지지부(120)는 상부에 LED패키지(110)가 실장된 금속기판(140)을 고정하며, 하부에 볼 조인트(ball joint)(121)를 형성하여 고정지지부(130)에 움직일 수 있도록 결합한다. 즉, 가동지지부(120)는 조사방향을 설정하는 오리엔트(orient), 조사거리를 설정하는 틸트(tilt), 타원형 배광곡선의 방향을 설정하는 스핀(spin)의 3자 유도를 통해 볼 조인트(121)를 조작하여, LED패키지(100)의 개별적인 배향을 설정할 수 있다.

여기서, '틸트'는 지면과 평행한 수평선을 기준으로 임의의 각도로 기울어진 정도(즉, 0°∼90°)를 나타내고, '오리엔트'는 지면과 평행한 수평면에서 임의의 지점을 기준으로 임의의 각도로 벌어진 정도(즉, 0°∼360°)를 나타내고, '스핀'은 광축을 중심으로 제자리에서 회전한 정도를 나타낸다. 다만, 오리엔트 각도는 가로등의 좌우측 중 일측에 대해 배광을 실시할 때 도로의 가로축을 기준축( 0°)으로 하면, 90°의 회전을 통해 원하는 조사방향을 포함할 수 있어, 이 경우 0°∼90°의 회전으로도 충분하다.

이러한, 가동지지부(120)는 필요에 따라 배광각도를 재설정할 수 있으며, 종래에 비하여 균제도를 적어도 3 이상의 증가시킬 수 있다.

부가적으로, 가동지지부(120)는 배광각도 자동 설정장치(도면에 미도시)에 의한 제어를 통해 고정지지부(130)에 대해 자동으로 조정될 수 있고, 작업자가 원하는 배광곡선을 선택할 때 다수의 LED조립체(100)가 자동으로 소정의 배광각도로 설정될 수도 있다.

고정지지부(130)는 상부에 가동지지부(120)의 볼 조인트(121)와 결합하는 연결홈(132)을 형성한다. 여기서, 연결홈(132)은 볼 조인트(121)를 접촉시켜 슬라이딩 유동할 수 있도록, 볼 조인트(121)에 대응하는 구형 내주홈 형상으로 이루어진다. 이 경우 볼 조인트(121) 외주와 연결홈(132) 사이에는 열전달 효율을 높이기 위해 써멀 윤활제(thermal grease)를 충진한다.

더욱이, 연결홈(132)은 가동지지부(120)의 볼 조인트(121)를 삽입한 후 연결홈(132)의 입구(133)를 코킹(cogging) 처리를 통해 연결을 마무리하는 것이 바람직하다.

이와 같은 코킹 처리작업을 행하는 이유는 다음과 같다. 즉, 오목하게 들어간 가동지지부(120)의 중앙(122)에서는 열집중이 발생할 수 있다. 이때, 연결홈(132)의 입구(133)에서는 열집중으로 인해 발생된 높은 열이 인접한 가동지지부(120)의 중앙(122)로부터 전달되면, 바깥쪽으로 벌어지는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같이 연결홈(132)의 입구(133)가 벌어지는 경우에는 볼 조인트(121)와 연결홈(132) 사이의 결합이 헐거워지고, 그에 따라 가동지지부(120)를 고정하기 어렵기 때문에 가동지지부(120)의 자중에 의해 기 설정된 배향각도가 변경될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 LED조립체(100)에서는 상기와 같이 코킹 처리를 통해 가동지지부(120)와 고정지지부(130) 간의 열집중에 의한 문제를 미연에 방지할 수 있다.

부가적으로, 본 발명의 LED조립체(100)에서는 가동지지부(120)에 볼 조인트(121)를 형성하고, 고정지지부(130)에 연결홈(132)을 형성하고 있으나, 이와 반대로 가동지지부(120)에 연결홈(132)을 형성하고 고정지지부(130)에 볼 조인트(121)를 형성할 수도 있다. 다만, 이에 대한 자세한 설명은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있으므로 생략하기로 하며, 후술할 설명에서도 도 1 내지 도 4에 도시된 바에 따라 한정하여 설명하기로 한다.

또한, 고정지지부(130)는 후술할 도 5 및 도 6의 LED조립블록(200)에 스냅 결합하기 위한 한 쌍의 결합돌기(131)를 하단 양측에 형성한다.

한편, 가동지지부(120) 및 고정지지부(130)는 각각의 내부에 상호 연통되는 연통구멍(124, 134)을 형성한다. 이때, 전원공급용 배선(L)은 연통구멍(124,134)을 통해 고정지지부(130)의 커넥터(135)로부터 LED칩(111)까지 연결된다.

또한, 가동지지부(120) 및 고정지지부(130)는 LED칩(111)에서 발산하는 열을 외부로 전달하기 위해 열전도가 우수한 금속재(예를 들면, Al합금, Mg합금, Al 그라파이트 합금, Cu합금, Ag합금 등)로 성형된다.

이처럼 LED조립체(100)는 각기 단일 광원으로 사용할 수 있으며, 지면에 빛을 조사할 때 배광곡선 내에 무작위로 조사하도록 배향각도를 자유롭게 설정함으로써 광량을 종래와 동일하게 유지하면서 노면의 반사광에 의한 눈부심을 줄일 뿐만 아니라 도로의 균제도를 향상할 수 있다.

도 4는 도 1의 LED조립체를 탑재한 LED조립블록에 대한 구성도이고, 도 5은 도 1의 LED조립체를 미탑재한 LED조립블록에 대한 구성도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, LED조립블록(200)은 블록몸체(210), 장착부(220)를 포함한다.

블록몸체(210)는 다수의 LED조립체(100)로부터 발산되는 열을 방열하기 위한 히트싱크 기능을 하면서 동시에 다수의 LED조립체(100)를 지지한다. 이를 위해, 블록몸체(210)는 외측에 다수의 방열핀(211)을 일체로 돌출 형성하고, 내측에 다수의 LED조립체(100)를 탄력적으로 결합 및 고정하는 장착부(220)를 형성한다.

여기서, LED조립체(100) 및 LED조립블록(200)의 방열구조에 대해 간략히 살펴보면, LED조립체(100)의 LED칩(111)에서 발생된 열은 LED조립체(100)의 금속기판(140), 기동지지부(120) 및 고정지지부(130), LED조립블록(200)의 블록몸체(210) 및 방열핀(211)을 통해 외부로 방출된다.

또한, 블록몸체(210)는 다수의 LED조립체(100)를 보호하기 위해 장착부(220)를 감싸는 보호커버(212)를 구비한다. 보호커버(212)는 양측에 한 쌍의 결합탭(212a)이 돌출되어 있고, 결합탭(212a)은 블록몸체(210) 양측에 각각 돌출된 결합후크(212c)와 스냅결합하기 위한 결합구멍(212b)이 형성되어 있다.

블록몸체(210)는 가로등의 하우징 몸체의 장착면에 밀착되는 상단에 접속 연결부(213a)를 배치하고, 접속 연결부(213a)의 외주에는 고정너트(213b)를 배치한다. 이때, 고정너트(213b)는 블록몸체(210)를 하우징 몸체에 용이하게 조립 및 분리하며, 접속 연결부(213a)와 하우징 몸체 간의 상호 접속이 분리되는 것을 방지한다.

아울러, 블록몸체(210)는 접속 연결부(213a) 양측에 한 쌍의 조립돌기(214a,214b)를 형성한다. 이때, 한 쌍의 조립돌기(214a,214b)는 하우징 몸체의 일측에 삽입되어, 가로등에 가해지는 충격이나 진동 등의 외력에 의해 블록몸체(210)가 기울어지거나 자세가 변경되는 것을 방지한다. 이는 블록몸체(210)가 한번 설정해 놓은 자세를 그대로 유지하게 함으로써, 가로등이 한번 설정해 놓은 배광곡선으로 원하는 영역에 정확히 조명할 수 있게 한다.

장착부(220)는 다수의 LED조립체(100)를 블록몸체(210)에 고정하기 위한 영역으로, 다수의 안착홈(221) 및 다수의 탄성와이어(222a,222b)를 구비한다. 여기서, 장착부(220)는 1열에 LED조립체(100)를 3개씩 구성하여 총 3열로 배열하였다. 이러한 LED조립체(100)의 1열 당 개수와 총 열수는 가로등의 조명영역, 설치 장소 등의 다양한 조건을 고려하여 자유롭게 설정할 수 있으며, 본 실시예에서는 총 9개의 LED조립체(100)를 탑재하는 경우에 대해 설명하기로 한다.

안착홈(221)은 다수의 LED조립체(100)의 배열에 대응하도록 총 9개를 배치하며, 각 안착홈(221)은 전술한 LED조립체(100)의 고정지지부(130) 저면에 대응하는 형상으로 이루어진다. 전술한 바와 같이, LED조립체(100)의 고정지지부(130)는 탄성와이어(222a,222b)에 스냅 결합되는 한쌍의 결합돌기(131)를 하단 양측에 형성한다.

안착홈(221)의 양측에는 LED조립체(100)의 고정지지부(130) 하단 양측에 돌출된 결합돌기(131)를 함께 삽입할 수 있는 한 쌍의 연장홈(221a)이 양측에 연장되어 형성된다. 이때, 연장홈(221a)은 LED조립체(100)의 고정지지부(130) 모양이 대략 원형으로 형성됨에 따라 안착홈(221)에서 자전하는 것을 방지할 수 있다.

한 쌍의 탄성와이어(222a,222b)는 각 열마다 연장홈(221a)을 가리도록 안착홈(221)에 인접하게 배치된다. 각 탄성와이어(222a,222b)는 다수의 고정구(222c)에 의해 블록몸체(210)에 고정된다. 이때, 한 쌍의 탄성와이어(222a,222b)는 LED조립체(100)를 안착홈(221)에 탄력적으로 장착할 수 있게 한다. 탄성와이어(222a,222b)는 피아노선과 같은 재질이 이용될 수 있다.

전원분배부(223)는 정전류 기판(223a), 다수의 전원패턴(223b) 및 버스 바(bus bar)(223c)를 포함한다.

정전류 기판(223a)은 장착부(220) 일측에 설치되며, 접속 연결부(213a)와 연결되어 하우징 몸체를 통해 외부 전원으로부터 공급된 직류(DC) 전원을 각 LED조립체(100)로 공급한다.

본 실시예에서 예로 든 정전류 기판(223a)은 장착부(220)에 조립되는 LED조립체(100)의 수에 대응하여 각각 3V∼3.2V의 해당 전압을 제공할 수 있는 기판을 선택적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 정전류 기판(223a)은 블록몸체(210)에 3개의 LED조립체(100)를 사용할 때 9V의 전압을 인가할 수 있는 기판을 사용하고, 6개의 LED조립체(100)를 사용할 때 20V의 전압을 인가할 수 있는 기판을 사용한다. 특히, 정전류 기판(223a)은 본 실시예와 같이 9개의 LED조립체(100)를 사용할 때 각각 3 ~ 3.2V의 균일한 전압을 공급하기 위해 부스트업 회로를 구비하고, 28V의 전압을 인가할 수 있는 기판을 채용한다. 이때, 부스트업 회로는 외부 전원로부터 인가된 24V의 전압을 28V로 높여 9개의 LED조립체(100)에 안정적인 전원을 공급한다.

다수의 전원패턴(223b)은 각 열을 따라 다수의 안착홈(221)을 가로질러 배치한다. 여기서, 각 안착홈(221)은 LED조립체(100)와 접속을 위한 접속단자(222d)가 설치되고, 다수의 전원패턴(223b)은 접속단자(222d)와 각각 전기적으로 연결된다.

특히, 접속단자(222d)는 LED조립체(100)를 장착부(220)에 장착할 때 별도의 조작없이 LED조립체(100)의 고정지지부(130) 내측에 배치된 커넥터(134)와 전기적으로 연결된다. 이는 LED조립체(100)의 고정지지부(130)를 탄성와이어(222a,222b)를 통한 스냅 결합을 통해 기계적 및 전기적 연결이 단일 동작으로 이루어짐에 따라, 작업자가 LED조립체(100)를 신속하고 용이하게 블록몸체(210)에 설치할 수 있도록 하기 위함이다.

버스 바(223c)는 장착부(220) 일측에 다수의 전원패턴(223b)에 대하여 직각방향으로 배치된다. 이때, 버스 바(155)는 정전류 기판(223a)으로부터 인가된 전원을 다수의 전원패턴(223b)으로 분배하기 위해, 다수의 전원패턴(223b)과 전기적으로 연결된다.

도 6a는 LED조립블록을 적용한 LED조명장치에 대한 제1 실시예 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 LED조명장치에 대한 단면도이다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 일실시예의 LED조명장치(300)는 하우징 몸체(301)를 다각형(예를 들어, 12각형)으로 형성한다. 이 경우 다수의 LED조립블록(200)은 하우징 몸체(301)의 외주를 따라 착탈 가능하게 조립된다.

먼저, 하우징 몸체(301)는 사이에 공간이 형성된 상부판(301a) 및 하부판(301b)으로 이루어진다.

하우징 몸체(301)의 상부판(301a)은 다수의 섹터(302), 예를 들면 12개의 섹터(302)로 구획되어 있다. 각 섹터(302)의 단부에는 하나의 요홈(303)이 각각 형성되어 있고, 각 섹터(302)는 중앙으로부터 요홈(303)쪽으로 갈수록 하향경사지게 이루어진다. 또한, 다수의 섹터(302)는 각각 선접촉되는 각 섹터(302)의 경계부분(304)으로부터 멀어질수록 골을 형성하도록 내향 만곡된 구조로 되어 있다.

이와 같이, 각 섹터(302)의 중앙으로부터 요홈(303)쪽으로 갈수록 하향 경사지며 중앙부분에 골을 형성한 구조는, 눈이나 비가 오는 경우 상부판에 물이 고이지 않고 다수의 섹터(302)의 경사를 따라 빗물이 흘러 요홈(303)을 통해 배수되도록 유도한다. 그 결과, 빗물이 자연스럽게 요홈(303)의 하측에 위치한 보호커버(212)의 외부로 흐르면서 보호커버(212)를 세척하여 먼지나 이물질 등에 의해 보호커버(212)의 빛 투과도가 낮아지는 것을 방지하고 투명상태를 유지할 수 있다.

한편, 하우징 몸체(301)는 외주를 따라 조립되는 다수의 LED조립블록(200)의 갯수에 대응하는 각으로 이루어진다. 여기서는 12개의 LED조립블록(200)이 결합되도록 외주를 따라 12개의 장착면을 구비하나, 이에 한정되지 않고 3각형, 4각형, 5각형, 6각형과 같은 임의의 다각형으로 형성할 수 있다.

12개의 장착면에는 각각 LED조립블록(200)의 상부 일측면이 면 접촉 상태로 조립된다. 이때, 12개의 장착면에는 각각 요홈(303)이 형성되고, 요홈(303)에는 LED조립블록(200)의 접속 연결부(213a)와 접속되는 접속단자(305a)가 돌출 형성된다. 이러한 접속단자(305a)는 회로기판과 연결되는 한 쌍의 전원공급용 배선 및 한 쌍의 제어신호용 배선과 각각 연결되도록 4개로 이루어지며, 접속 연결부(213a)와 접속하여 LED조립블록(100)의 정전류 기판(223a)으로 전원을 인가한다. 아울러, 접속단자(305a)는 외주에 나사산이 형성된 원통형 체결돌기(305b)에 의해 둘러싸여 있으며, 체결돌기(305b)는 LED조립블록(200)의 고정너트(213b)와 체결된다.

그리고, 12개의 장착면에는 각각 접속단자(305a)를 중심으로 양측에 한 쌍의 조립홈(306a,306b)이 형성된다. 조립홈(306a,306b)에는 LED조립블록(200)의 한 쌍의 조립돌기(214a,214b)가 삽입 고정되어 좌/우 유동을 억제한다. 이때, LED조립블록(200)은 하우징 몸체(301)에 조립시 조립돌기(214a,214b)가 조립홈(306a,306b)에 삽입됨에 따라, LED조립블록(200)을 하우징 몸체(301)에 결합시킨 후 LED조립블록(200)이 체결돌기(305b)를 중심으로 일방향 및 역방향으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 하우징 몸체(401)는 상부판(401a)에 가로등의 아암(미도시)과 연결시 피스가 체결되는 다수의 체결구멍(307)이 형성되며 중앙에는 관통구멍(308)이 형성된다. 상부판(401a)의 관통구멍(308)은 외부 교류전원으로부터 전원 공급을 위한 전선이 통과한다. 이때, 하우징 몸체(401)의 상부판(401a)은 예를 들어, Al과 같이 열전도 특성이 우수한 금속재료로 이루어지거나 또는 낙뢰로부터 보호하기 위해 상부가 절연체로 이루어지는 것이 바람직하며, 이때 상부판(401a)이 소정의 강성을 함께 가질 수 있도록, 절연체는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상부판(301a)의 하측면에는 전원장치(309)가 구비되어 있다. 이러한 전원장치(309)는 회로기판(309a)의 외측부에 LED조립블록(200)과 전기적으로 연결되는 회로배선이 배치되고, 중앙부에 교류/직류 변환장치(309b)가 구비되어 있다. 이때, 회로기판(309a)의 외주부에 배치된 회로배선은 전원공급용 배선 및 제어신호용 배선으로 이루어지며, 교류/직류 변환장치(309b)와 전기적으로 연결되어 있다. 전원공급용 배선 및 제어신호용 배선은 하우징 몸체(401)의 외주에 결합되는 다수의 LED조립블록(200)의 접속 연결부(213a)와 접속되는 접속단자(305a)에 연결되어 다수의 LED조립블록(200)으로 전원 및 제어신호를 인가한다. 또한, 교류/직류 변환장치(309b)는 예를 들면, SMPS(Switching Mode Power Supply)를 사용하는 것이 바람직하며, 본 실시예의 SMPS는 9개의 LED조립체(200)로 전압을 제공할 수 있도록 공급전압이 24V인 것을 예로 든다.

이를 통해, 본 발명에서는 외부로부터 교류전원이 인가되면, 전원장치(309)에서 교류/직류 변환을 실시하여 직류 전원과 제어신호가 접속단자(405a) 및 접속 연결부(213a)를 통하여 각 LED조립블록(200)의 정전류 기판(223a)으로 인가되고, 정전류 기판(223a)으로부터 버스 바(223c)와 전원패턴(223b)을 통하여 다수의 LED조립체(200)로 전원이 공급되어 LED칩(111)이 구동된다.

도 6c는 LED조립블록을 적용한 LED조명장치에 대한 제2 실시예 사시도이다.

도 6c에 도시된 일실시예의 LED조명장치(400)는 하우징 몸체(401)가 소정 길이를 가지는 바 타입으로 이루어진다. 이 경우 다수의 LED조립블록(200)은 하우징 몸체(401)의 양측의 길이방향을 따라 착탈 가능하게 조립된다.

도 6c에 도시된 LED조명장치(400)는 제1 실시예의 LED조명장치(300)에 비해 하우징 몸체(401)의 형상과 다수의 LED조립블록(200)의 배열이 상이하나, 나머지 구성은 모두 동일하다. 따라서 제2 실시예의 세부적인 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 7a 및 도 7b는 가동지지부에 의해 비대칭 2차 렌즈에 스핀이 적용된 배광구조에 대한 설명도이다.

도로 조명을 위한 LED조명장치(500)는, 가동지지부(120)의 광축에 대한 회전을 통해 비대칭 2차 렌즈(113)에 스핀을 적용함으로써 도로에 조사되는 타원형 배광의 각도를 조정할 수 있다. 먼저, LED조명장치(500)는 도 7a와 같이 차량 진행방향에 대해 대략 45°로 타원형 배광을 실시할 경우에, 도로의 주변영역(510)(여기서는 설명의 편의상 도로의 주변영역으로 한정하여 설명함)까지 타원형 배광의 일부를 조사한다. 일반적인 LED조명장치의 경우에는 도 7a와 같은 배광으로 인해 부득이 도로의 주변영역(510)에 빛을 조사한다. 이는 도로조명에 무관한 주변영역(510)까지 빛을 조사함으로써 농작물이나 주택가 등에 빛 공해와 같은 문제를 발생시킬 수 있다.

본 발명에서는 LED조명장치(500)에 도 1의 LED조립체(100)를 탑재함으로써, 주변영역(510)까지 조사되는 타원형 배광의 빛을 도로에 집중하여 조사할 수 있다. 전술한 바와 같이, 도 1의 LED조립체(100)에는 비대칭 2차 렌즈(113)가 적용된 LED패키지(110)를 구비함으로써, 차량 진행방향에 대해 타원형 배광의 각도를 조절할 수 있다. 즉, LED조명장치(500)는 도 7b와 같이 차량 진행방향에 대해 대략 0°로 타원형 배광을 형성하도록 LED조립체(100)의 2차 렌즈(113)를 설정하여, 타원형 배광의 빛이 도로 조명으로 대부분 집중되도록 한다. 이를 통해, LED조명장치(500)는 도로의 주변영역(510)에 불필요하게 조사되는 빛을 제한할 수 있도록 설정되어, 주변영역(510)에 일으킬 수 있는 빛 공해 문제가 해소된 배광구조를 구현할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 서로 상이한 배향각도로 설정된 다수의 LED조립블록(200) 내에서 다수의 LED조립체(100)가 각각 볼 조인트 지지구조를 채택하여 각각 개별적인 다양한 배향각도 설정에 따라 조명장치(등기구)의 배광곡선 설계가 용이하고 그 결과 균제도를 극대화할 수 있다.

도 7c는 가동지지부에 의해 오리엔트 및 틸트가 적용된 배광구조에 대한 설명도이다.

도 7c의 LED조명장치(600a,600b)는 도로의 좌우측 영역에 대해 배광구조를 형성하지만, 여기서는 설명의 편의상 우측 영역에 한정하여 오리엔트 및 틸트를 적용하여 배광구조를 설정하는 경우에 대해 설명하기로 한다. 이때, LED조명장치(600a,600b)는 도로의 좌우측 영역에 대한 배광구조를 위해 총 54개의 LED조립체(100)[즉, 좌측 및 우측 영역 각각에 대해 27개의 LED조립체(100)가 할당됨]를 수용하는 경우를 가정하여 설명한다.

아울러, 본 발명에서는 도로의 우측 영역을 동일한 면적의 9개의 단위영역으로 구분한다. 이때, 단위영역은 편의상 매트릭스 형태로 표시하여 행(즉, A1,A2,A3)과 열(즉, B1,B2,B3)로 나타내며, 하부층이 (A1,B1), (A1,B2), (A1,B3)이고, 중간층이 (A2,B1), (A2,B2), (A2,B3)이며, 상부층이 (A3,B1), (A3,B2), (A3,B3)이다.

한편, 도 7c는 LED조명장치(600a)에 의해 오리엔트가 적용된 경우를 나타내는 '오리엔트 적용선'을 표시하고 있는데, 이는 소정의 높이에 위치하는 LED조명장치(600a)의 수평면에 LED조명장치(600a)에 의해 형성되는 배광곡선을 나타낸다. 이때, 도 7c의 오리엔트 적용선은 LED조명장치(600a)에 의해 조사방향을 10°씩 변화시키면서 적용한 경우(즉, 0°∼90°)를 나타낸다.

또한, 도 7c는 LED조명장치(600b)에 의해 틸트가 적용된 경우를 나타내는 '틸트 적용선'을 표시하고 있는데, 이는 소정의 높이에 위치하는 LED조명장치(600b)의 수직면에 LED조명장치(600b)에 의해 형성되는 배광곡선을 나타낸다. 이때, 도 7c의 틸트 적용선은 LED조명장치(600b)에 의해 조사거리를 10°씩 변화시키면서 적용한 경우(즉, 0°∼90°)를 나타낸다.

일반적으로, 조도는 (조사거리)²에 반비례한다[즉, 조도＝1／(조사거리)²]. 즉, 도로 우측 영역의 각 단위영역은 서로 면적이 동일하더라도 조사거리에 따라 틸트 적용선의 배치정도가 상이한데, 조사거리가 가까울수록 집중 배치되고 조사거리가 멀수록 드물게 배치된다. 일례로, 거리 1에 해당하는 단위영역 (A1,B1)에 틸트 적용선이 4개 배치될 때, 거리 2에 해당하는 단위영역 (A1,B2)에 단위영역 (A1,B1)의 1/2에 해당하는 틸트 적용선이 2개 배치된다.

이러한 이유로, LED조명장치(600a,600b)는 조사거리에 따라 27개의 LED조립체(100)[즉, 3개의 LED조립블록(200)에 해당함]를 각 단위영역에 할당한다.

구체적으로, B1열에 해당하는 단위영역[즉, (A1,B1), (A2,B1), (A3,B1)]에는 총 6개의 LED조립체(100)를 할당하여 배광곡선을 설정(즉, 각 단위영역별 2개씩 할당)하고, B2열에 해당하는 단위영역[즉, (A1,B2), (A2,B2), (A3,B2)]에는 총 9개의 LED조립체(100)를 할당하여 배광곡선을 설정(즉, 각 단위영역별 3개씩 할당)하고, B3열에 해당하는 단위영역[즉, (A1,B3), (A2,B3), (A3,B3)]에는 총 12개의 LED조립체(100)를 할당하여 배광곡선을 설정(즉, 각 단위영역별 3개씩 할당)한다. 이때, 먼곳은 LED패키지(110)에 각도가 적은 렌즈(일례로, 25°렌즈)를 광원으로 적용하여 조사하고, 가까운 곳은 LED패키지(110)에 각도가 큰 렌즈(일례로, 42°렌즈)를 광원으로 적용하여 조사한다. 이는 도로 영역에 균제도를 높이기 위한 배광곡선을 구현하기 위함이다.

본 발명에서는 틸트, 오리엔트 및 스핀의 3자 유도를 가지고 개별적인 배향이 이루어 도로 영역에 대한 배광곡선을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 다수의 LED조립체(100)와 블록몸체(210), 다수의 LED조립블록(200)과 하우징 몸체(301,401) 사이에 완전한 착탈식 조립구조를 채용함에 따라 조립 및 유지보수가 용이하고 생산성 및 작업성을 크게 향상시킬 수 있다.

더욱이, 본 발명에서는 각 부품을 소형화하고 심플한 구조를 가짐에 따라 생산비용을 절감하는 것은 물론 LED조립체(100)가 볼 조인트 지지구조를 채택하여 표준화가 쉽게 이루어질 수 있고 유지보수가 용이하다.

본 발명에서는 LED조립체(100) 각각의 개별적인 다양한 배향각도 설정이 용이하여 각 광원의 조명위치를 무작위적으로 배치함에 따라 야간, 특히 우천 시 노면에 반사되어 운전자 및 보행자의 눈으로 전달되는 빛의 양을 줄여 눈부심을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 도로 주변영역에 불필요한 빛이 조사되는 경우를 방지하여 도로 주변영역에 대한 빛 공해 문제를 해소할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100: LED조립체 110: LED패키지
111: LED칩 112: 1차 렌즈
113: 2차 렌즈 120: 가동지지부
121: 볼 조인트 122: 중앙
124, 134: 연통구멍 130: 고정지지부
131: 결합돌기 132: 연결홈
133: 입구 135: 커넥터
140: 금속기판 200: LED조립블록
210: 블록몸체 211: 방열핀
212a: 결합탭 212b: 결합구멍
212c: 결합후크 213a: 접속 연결부
213b: 고정너트 214a, 214b: 조립돌기
220: 장착부 221: 안착홈
222a, 222b: 탄성와이어 222c: 고정구
222d: 접속단자 223: 전원분배부
223a: 정전류 기판 223b: 전원패턴
223c: 버스 바 300, 400: LED조명장치
301, 401: 하우징 몸체 301a: 상부판
301b: 하부판 302: 섹터
303: 요홈 304: 경계부분
305a: 접속단자 305b: 체결돌기
306a, 306b: 조립홈 307: 체결구멍
308: 관통구멍 309: 전원장치
309a: 회로기판 309b: 교류/직류 변환장치

Claims (17)

1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지;
상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및
상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며,
상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트(tilt)와 조사방향에 따른 오리엔트(orient)가 이루어지고, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀(spin) 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체.

제 1 항에 있어서, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 갖는 것을 특징으로 하는 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체.

제 1 항에 있어서, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 상기 가동지지부가 회전되어 스핀이 이루어지는 것을 특징으로 하는 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체.

제 1 항에 있어서, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 차량의 진행방향과 일치하도록 타원형 배광곡선의 장축을 설정하는 것을 특징으로 하는 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체.

제 1 항에 있어서, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 8자형 반구형 렌즈로 이루어지고, 상기 LED 패키지는 LED칩과 1차 및 비대칭 2차 렌즈가 실장되는 메탈 PCB인 금속기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체.

제 1 항에 있어서, 상기 고정지지부는, 상기 볼 조인트가 삽입되는 구형상의 내주부를 갖는 연결홈을 구비하고, 상기 고정지지부는, 상기 가동지지부에서 발생하는 열집중으로 인해 상기 연결홈이 벌어지는 것을 방지하도록 상기 볼 조인트를 상기 연결홈에 삽입 후 상기 연결홈의 입구를 코깅처리하는 것을 특징으로 하는 비대칭 배광곡선을 조정하는 LED조립체.

외측면에 다수의 방열핀을 구비한 블록몸체;
상기 블록몸체 내주면에 다수의 열로 착탈 가능하게 배열되며, 개별적인 배향각도가 설정되는 다수의 LED 조립체; 및
상기 다수의 LED 조립체를 둘러싸도록 블록몸체에 결합되는 보호커버를 포함하며,
상기 다수의 LED 조립체 각각은,
1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지와, 상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부와, 상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부를 포함하며, 상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트와 조사방향에 따른 오리엔트가 이루어지고, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 LED조립블록.

제 7 항에 있어서, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 갖는 비대칭 렌즈로서, 차량의 진행방향과 타원형 배광곡선의 장축이 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 LED조립블록.

1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지;
상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및
상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며,
상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트(tilt)와 조사방향에 따른 오리엔트(orient)가 이루어지고, 상기 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀(spin) 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 LED조립체.

블록몸체;
상기 블록몸체 내주면에 착탈가능하게 배열되며, 틸트, 오리엔트 및 스핀의 3자 유도를 가지고 개별적인 배향이 이루어지는 다수의 LED조립체; 및
상기 다수의 LED 조립체를 둘러싸도록 블록몸체에 결합되는 보호커버를 포함하는 LED조립블록.

제 10 항에 있어서,
상기 다수의 LED조립체 각각은,
1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지;
상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및
상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며,
상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트와 조사방향에 따른 오리엔트가 이루어지고, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 LED조립블록.

제 11 항에 있어서, 상기 비대칭 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 갖는 비대칭 렌즈로서, 차량의 진행방향과 타원형 배광곡선의 장축이 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 LED조립블록.

하우징 몸체; 및
상기 하우징 몸체의 외주에 착탈가능하게 결합되며 개별적인 배향이 이루어지는 다수의 LED조립체가 다수의 보호커버에 의해 실링되는 다수의 LED조립블록을 포함하며,
상기 다수의 LED조립블록 각각은,
상기 하우징몸체의 외주에 착탈가능하게 결합되는 블록몸체;
상기 블록몸체 내주면에 착탈가능하게 배열되며, 틸트, 오리엔트 및 스핀의 3자 유도를 가지고 개별적인 배향이 이루어지는 다수의 LED조립체; 및
상기 다수의 LED 조립체를 둘러싸도록 블록몸체에 결합되는 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED조명장치.

제 13 항에 있어서,
상기 다수의 LED조립체 각각은,
1차 및 2차 렌즈의 내부에 LED칩이 내장된 LED패키지;
상기 LED패키지가 상부면에 실장되고 하측에 볼 조인트를 갖는 가동지지부; 및
상기 가동지지부의 볼 조인트가 유동 가능하게 지지되는 고정지지부;를 포함하며,
상기 가동지지부는, 상기 고정지지부와의 볼 조인트 결합에 의해 조사거리에 따른 틸트와 조사방향에 따른 오리엔트가 이루어지고, 상기 2차 렌즈는, 광축을 중심으로 스핀 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 배광각도를 조정하는 것을 특징으로 하는 LED조명장치.

제 13 항에 있어서,
상기 다수의 LED 조립체 각각은,
대칭구조의 1차 렌즈 및 비대칭 구조의 2차 렌즈 내부에 LED칩이 내장된 LED 패키지; 및
상기 LED 패키지를 볼 조인트 결합구조에 의해 틸트, 오리엔트 및 스핀이 가능하게 지지하기 위한 볼 조인트 지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED조명장치.

제 15 항에 있어서, 상기 비대칭 구조의 2차 렌즈는, 타원형 배광곡선을 가지며, 상기 2차 렌즈는 차량의 진행방향과 타원형 배광곡선의 장축이 일치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 LED조명장치.

제 13 항에 있어서, 상기 다수의 LED조립체 각각은, 다수의 배광영역 중 조사거리와 조사방향에 따라 틸트 각도와 오리엔트 각도가 설정되고, 차량의 진행방향과 배광곡선의 장축이 일치하도록 스핀각도가 설정되는 것을 특징으로 하는 LED조명장치.

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