KR20120014688A - Ｌｅｄ 조명 장치 - Google Patents

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KR20120014688A
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Abstract

본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED로부터 발광된 빛을 상부의 반사판을 통해 하부로 난반사시켜 고휘도 조명을 구현하고, 상기 LED로부터 발생된 열을 케이스 상부를 통해 방열시켜 LED 수명 연장이 가능한 LED 조명 장치에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 조명 장치 {LED Lighting Device}
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED로부터 발광된 빛을 상부의 반사판을 통해 하부로 난반사시켜 고휘도 조명을 구현하고, 상기 LED로부터 발생된 열을 케이스 상부를 통해 방열시켜 LED 수명 연장이 가능한 LED 조명 장치에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 전압을 인가하면 자체 발광하는 소자로써, 수명이 반영구적이고, 친환경적이고 응답속도가 빠르다는 등의 장점이 있어서 조명용 또는 LCD 백라이트(Back Light)에 장착되어 사용되고 있다.
종래의 LED를 이용한 조명 장치는 LED가 하부로 직 발광하는 구조이므로 빛이 확산되지 못하고 LED 하부에만 국부적으로 빛이 집중되는 문제가 있었다. 이로 인해, 조명기구 주변의 조도가 불일치하게 되어 눈의 피로를 유발하고 설치되는 조명기구의 수가 증가하는 문제가 있었다.
그러나, 엘이디는 자체 발광소자이기 때문에 열을 방출하므로 엘이디 모듈에는 기본적으로 방열을 위한 수단을 구비하여야 한다.
특히, LED를 사용한 조명기구의 경우 LED 하부에 별도의 방열판을 구비하여 사용하므로 국부적으로 열에 의한 과부하가 발생하여 LED에 손상이 발생하는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서 본 발명의 목적은 LED 프레임 내부에 반사부를 구비하고, LED에서 방출된 광이 상부로 방사되어 상기 반사부를 통해 난반사된 확산광이 내부로 방출되어 내부 전체에 균일한 조도를 유지할 수 있는 LED 조명 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 LED에서 발생하는 열을 프레임 내부의 반사부 사이의 중공된 공간을 통해 방열시킴으로서 열에 의한 LED 손상을 방지할 수 있는 LED 조명 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 상부 내측면에 형성된 반사판을 구비한 중공된 케이스와 상기 케이스 하부 내측 중앙에 상기 반사판과 연결된 LED가 장착된 LED 장착부를 포함하여 상기 LED에서 방사된 광을 상기 반사판을 통해 반사시켜 하부로 방사함으로써 간접광을 조명으로 이용하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 반사판은 상기 LED로부터 방사된 광을 확산부로 반사시키는 반사부와 상기 반사부로부터 반사된 광을 하부로 반사시키는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 반사부는 경사진 형상으로 구성되되, 단일각도 형상, 다각도 형상 및 곡선 형상 중 선택된 하나의 형상으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 확산부는 직선 또는 곡선의 방사형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 반사판은 난반사를 위해 표면에 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사판은 알루미늄으로 형성되거나, 반사재료가 코팅되어 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 LED 장착부는 LED와 상기 LED를 수용하고, 상기 반사판과 연결되어 LED로부터 발생한 열을 상기 반사판을 통해 케이스 상부의 공기중으로 방열시키는 LED 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 프레임은 상기 LED로부터 방사된 광을 상부로 가이드하는 상부 도광판과 상기 LED로부터 방사된 광이 통과하는 적어도 하나의 투과홀과 상기 투과홀로부터 투과된 광을 하부로 가이드하는 하부 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 LED에서 방사된 광을 확산 반사시켜 넓은 면적에 균일한 조도의 조명을 구현할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
또한, LED로부터 발생한 열을 반사판을 통해 공기중으로 방출함으로써 방열 공간을 최대한 확보하여 열에 의한 LED 손상을 방지하여 수명을 연장할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 1의 LED 장착부의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열 과정을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 프레임에 투과홀이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 7는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사판의 반사부 형상을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사판에 돌기가 형성된 것을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 1의 LED 장착부의 상세도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명장치는 상부 내측면에 반사부가 구비된 중공된 케이스(10)와 상기 케이스 중앙 내측에 상기 반사판과 연결된 LED 장착부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이스(10)는 LED 조명장치의 외곽을 형성하는 부재로서 도 4와 같이 다양한 형태로 변형 설계될 수 있음은 자명한 것이다.
그리고 상기 케이스(10)의 중앙에는 홀이 형성될 수 있으며, 상기 홀 내부에 LED 장착부(20)가 형성되고, 상기 홀을 기준으로 외곽으로 반사판이 형성될 수 있다.
상기 LED 장착부(20)는 LED(210)와 상기 LED를 구동하는 구동회로(미도시) 및 상기 LED 및 구동회로가 장착되는 LED 프레임(220)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 LED 프레임(220)은 도 3과 같이 원형 또는 다각형상으로 구성될 수 있으며, 상기 LED 프레임(220)상에 다수 개의 LED가 실장되도록 구성될 수 있으며, 상기 LED 프레임 상의 돌출부는 반사판과 연결된다.
따라서, 도 5와 같이 상기 LED(210)로부터 발생된 열은 하부의 LED 프레임을 통해 반사판(110)으로 전도되어 반사판 상부의 공기 중으로 열이 방열될 수 있다.
그리고 상기가 장착된 LED 프레임 하부에 광이 투과되지 못해 상대적으로 어두워지는 것을 방지하기 위해 도 6과 같이 상기 LED 프레임 하부에 광이 투과되는 투과홀(230)이 형성될 수 있다.
그리고 상기 LED 프레임 상부에는 LED로부터 방사된 광을 상부로 효율적으로 전달하기 위해 상부 도광판(240)을 더 포함할 수 있으며, 상기 투과홀(230)을 통해 출사된 광을 하부로 효율적으로 전달하기 위해 하부 도광판(250)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이스 상부 내측면에 형성된 반사판(110)은 LED로부터 방사된 광을 하부로 반사시키는 역할을 담당한다.
이를 위해, 상기 반사판은 반사재질인 알루미늄(Al)으로 형성되거나, 모재에 반사율이 높은 재료인 은, 티타늄, 폴리머 등으로 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 반사판은 상기 LED로부터 방사된 광을 하부로 골고루 반사시키기 위해 방사형상으로 형성될 수 있다.
일반적으로 LED는 조사각이 60 ~ 140도 범위에 있으나, 60도 내외의 조사각의 조도가 조명에 중요한 역할을 하고, 60도를 벗어난 조사각의 광은 조도가 낮기 때문에 실내 조명을 균일하게 유지하기 위해서는 LED 조명장치가 촘촘히 배치되어야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 LED에서 방사된 광 중 조사각이 60도 내외인 광을 최대한 난반사 시켜 최대한 넓은 면적에 균일한 조명 휘도가 확보할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이를 위해, LED에서 방사된 광 중 조사각이 60도 내외인 광이 출사되는 영역에서의 반사판은 광을 반사부 외곽으로 골고루 분산 시키기 위해 경사진 형상의 반사부와 상기 반사부로부터 반사된 광을 하부로 확산시키는 확산부로 구성될 수 있다.
상기 반사부의 경사 각도는 각도가 지나치게 크거나 작을 경우 광의 분산 효과가 떨어지므로 40 ~ 70 도 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사부는 도 7과 같이 단일 각도가 아닌 적어도 2개의 다른 각도로 구성된 다각 구조로 형성될 수 있으며, 직선이 아닌 곡선 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 반사부는 LED로부터 방사된 광 중 조도가 높은 광을 반사시키는 역할을 담당하므로 확산부보다 고 반사율 재료로 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 확산부는 하부로 최대한 넓게 광을 분산시키기 위해 방사형의 직선 또는 곡선 형태로 구성될 수 있다.
또한, 광을 하부로 난반사 시키기 위해 상기 반사판 표면에는 도 8과 같이 엠보싱 처리가 되어 돌기가 형성될 수 있다.
이하, 상기와 같은 구성에 따른 LED 광 경로에 대해 살펴보기로 한다.
먼저, LED를 통해 광이 발생되면 조도가 높은 광이 반사판의 반사부를 통해서 반사되어 확산부로 입사된다. 여기서, 상기 반사부를 통해 직접 하부로 출사되는 광도 존재한다.
그리고 상기 반사부를 통해서 반사되어 확산부로 입사된 광은 하부로 확산되어 방사된다. 여기서, 상기 LED에서 방사된 광은 반사부를 거치지 않고 직접 확산부에 반사되어 하부로 방출될 수 있다.
따라서, LED가 직접 하부로 방사될 때 보다 넓은 면적에 균일한 조도로 광을 방출시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 케이스 110 : 반사판
111 : 반사부 112 : 확산부
113 : 돌기 20 : LED 장착부
210 : LED 220 : LED 프레임
240 : 투과홀

Claims (8)

  1. 상부 내측면에 형성된 반사판을 구비한 중공된 케이스와
    상기 케이스 하부 내측 중앙에 상기 반사판과 연결된 LED가 장착된 LED 장착부를 포함하여 상기 LED에서 방사된 광을 상기 반사판을 통해 반사시켜 하부로 방사하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반사판은
    상기 LED로부터 방사된 광을 확산부로 반사시키는 반사부와;
    상기 반사부로부터 반사된 광을 하부로 반사시키는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 반사부는
    경사진 형상으로 구성되되, 단일각도 형상, 다각도 형상 및 곡선 형상 중 선택된 하나의 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 확산부는
    직선 또는 곡선의 방사형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 반사판은
    난반사를 위해 표면에 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 반사판은
    알루미늄으로 형성되거나, 반사재료가 코팅되어 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 LED 장착부는
    LED와;
    상기 LED를 수용하고, 상기 반사판과 연결되어 LED로부터 발생한 열을 상기 반사판을 통해 케이스 상부의 공기중으로 방열시키는 LED 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 LED 프레임은
    상기 LED로부터 방사된 광을 상부로 가이드하는 상부 도광판과;
    상기 LED로부터 방사된 광이 통과하는 적어도 하나의 투과홀과;
    상기 투과홀로부터 투과된 광을 하부로 가이드하는 하부 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101457194B1 (ko) * 2013-02-27 2014-11-04 (주)아이엠 엘이디 전구

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