KR20130001409U - 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조. - Google Patents

Abstract

관상체(管狀體)이거나 봉체(棒體)로 구성하는 광확산기 이며 상기 관상체 외주(外周)면에 엘이디(201)가 장착된 광확산기(202) 이며 상기 광확산기(202) 관상체의 중공(中空)에는 또 다른 관상체이거나 봉체로 된 광확산기(203)가 수납되어 구성하는 광확산기 이며 상기 엘이디의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 다수의 계면반사가 반복되어 작용하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조이다.
투명 또는 투명에 가까운 광확산기이므로 광투과율이 높고 광원에 대한 시각에서 사시(斜視)방향으로 휘도가 낮고 수평방향의 비교적 큰 휘도에 의하여 천정면을 밝게하고 따라서 광원휘도와 배경휘도의 차를 줄여 불쾌 글래어를 감소시키는 등 효과가 있다.
또한 확산기의 반사와 굴절에 의하여 엘이디 광원의 광점은 확장되고 분활되어 눈부심을 감소시키는 것은 물론 특유의 문양을 생성하여 장식성의 광원 이미지를 나타내는 특징을 갖는다.
또한 여러가지 색의 엘이디들을 배열하는 엘이디 군집 발광체에서는 특히 색과 색의 혼합에서 특징이 있는 광원 이미지를 생성할 수 있다.
또한 이러한 본 고안 취지에 의한 광확산기는 상이한 원통형태이거나 각주체로 이루어진 개개의 광확산기들을 다양하게 조합하여 비대칭 광원을 만들기 용이하며 이러한 특징은 간접조명을 구성하기 용이하게 한다.

Description

엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.{Structure of the diffusion of light for LED array lamp.}

본 고안은 엘이디 군집 조명등에서의 광확산기구에 관한 것이다.

특히 투명하거나 투명에 가까운 광확산기에 의한 광확산 수단에 관한 것으로 광투과 재료의 다층화로써 복층 굴절면과 다수의 계면반사면를 구성하여 불쾌 글레어(discomfort glare) 저감에 이용하는 엘이디 군집 조명등의 광확산 구조에 관한 것이다.

통상의 조명등에서의 광확산기구는 반투명 유리이거나 반투명의 프라스틱 재료가 주로 이용되어 왔다. 투명한 재료에 비하여 광투과 손실이 큰 결함이 있음에 불구하고 눈부심 감소나 감성적인 조명환경을 구축하고자 하는 취지로 반투명 광확산기가 면발광의 발광체를 구성하는데 이용되어 왔다.

한편 반투명 광확산기구에 비하여 광투과율이 높은 투명한 재료에 의한 광확산기는 렌즈효과를 갖도록하거나 반사에 유효한 복잡한 요철면이나 패턴으로 이루어지는 투명한 재료이거나 투명에 가까운 재료에 의한 광확산기구가 있다.

반투명 광확산기에 의한 엘이디 군집 조명등에서는 생활공간에서 광원에 대한 시선의 방향이 변하였을때 광원으로부터 새로운 불쾌 글레어(discomfort glare)가 발생되지 않도록 평활한 광원으로 되어 있다. 그러나 복잡한 요철면이나 패턴으로 이루어지는 구조의 투명한 재료에 의한 광확산 수단에서는 위와는 달리 광원에 대한 시선의 방향이 변화하였을때 각도에 따라 광원으로부터 새로운 불쾌 글레어를 경험할 가능성이 매우 크다는 결함을 갖는다. 이러한 결함에 불구하고 광손실이 적고 비교적 염가인 점 등, 유용성 또한 있는 것이다.

아래에 투명한 재료에 의한 광확산기에 대한 몇가지 제안을 인용한다.

(문서 1) 대한민국특허청 출원번호 10-2009-0021212(2009년03월12일) ＬＥＤ용 투광성 확산 부재 및 이것이 구비된 ＬＥＤ 조명등 에서는 투광성 확산 부재 및 이것이 구비된 LED 조명등에 관한 것으로, 결정성 폴리프로필렌 수지로 이루어져 전사율이 90% 이상인 패턴이 형성됨으로써 면광원의 우수한 이미지를 제공할 수 있으며, 종래 이미지 개선에 사용되었던 광확산제의 사용량을 대폭 줄일 수 있어 비용 면에서도 경제적인 LED용 투광성 확산 부재 및 이것이 구비된 LED 조명등에 관한 것이 제안되고 있다.

(문서 2) 대한민국특허청 출원번호 10-2009-0111421(2009년11월18일)ＬＥＤ 조명용 확산부재 및 이를 구비한 ＬＥＤ 조명등에서는 내주면 상에 광원에서 방출된 빛을 수렴시키기 위한 렌즈가 구비됨으로써 빛의 확산 효과를 증대시켜 측면에서의 암부발생을 최소할 수 있고 면광원의 우수한 이미지를 제공할 수 있으며, 광확산제 사용으로 인한 광의 강도 저하를 개선할 수있는 LED 조명용 확산부재 및 이를 구비한 LED 조명등에 관한 것이 제안되고 있다.

이들은 엘이디로부터 기존의 형광등에서와 같은 면발광체를 얻으려는 목적으로 제안된 것으로 광확산부재의 외측이거나 내측이거나 또는 양측에 요철로 이루어진 패턴을 부가하는 것을 특징으로하는 것이다. 따라서 단층으로 된 광확산 매질의 내외면에 부가된 요철 패턴의 광학적 역활로써 확산효과를 생성하여 조광하도록하는 구조이다.

(문서 3) 대한민국특허청 출원번호 20-2011-0007554(2011년08월20일) 엘이디 군집 발광체의 구조에서는 판상(板狀)의 방열부재와 상기 판상의 방열부재의 단부(斷部)에 열전도성 절연층을 형성하고 상기 열전도성 절연층을 매개로 상기 방열부재와 긴밀하게 열전도 결합되는 엘이디와 상기 엘이디의 발광 개구부에 정합(整合)되는 광확산기구와 상기 광확산기구와 상기 방열부재와 상기 엘이디를 연직방향으로 정렬 및 결속하여 자연스런 대류의 통로에 저해 함이 없는 구조를 구성하는 엘이디 군집 발광체의 구조를 제공하면서 광확산기구는 원통형상의 봉체(棒體)이거나, 파이프 형상의 관상체(管狀體)이거나, 삼각형의 각주체(角柱體)이거나, 다각형의 각주체(角柱體)로 하는 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 발광체의 구조를 게시하고 있으며 또한 상기 문서는 대표도 도2로써 파이프 형상의 관상체(管狀體)에의한 광확산수단을 실시 예로 예시하고 있다.

상기 문서 3이 상기 문서 1 및 문서 2와의 상위점은 상기 문서1, 2가 광확산 매질의 내외면(內外面)에 부가된 요철(凹凸) 패턴의 광학적 역활로써 확산효과를 생성하여 조광하도록하는 구조인 것에 대하여 상기 문서 3에서는 투명한 재료 매질에의한 광확산 수단으로 투명한 재료의 매질에 의한 복층 굴절면과 다수의 계면반사를 이용하는 광확산 수단이라는 점에서 상이한 것이다.

상기 문서 3에서 상기 문서 1 및 문서 2와의 또 다른 상위점은 상기 문서1, 2가 직관형 형광등의 대체 구조로써 발광체를 구성하였을때 엘이디는 관상체(管狀體)의 광확산기 내에 매립되는 것이며 따라서 엘이디의 발광은 광확산 매질을 1 회 통과하여 외부로 방출되는 구조인 것에 대하여 문서 3에서의 광확산기는 관상체(管狀體)의 외주면(外周面) 어느 곳에 엘이디가 장착되어 있으므로 엘이디의 발광은 관상체의 외부에서 내부로, 다시 관상체의 내부에서 외부로 광확산 매질을 2회 통과하여 발산되는 구조로 되어 있는 점이다. 따라서 상기 문서 3은 상기 문서 1, 2에 비하여 광선의 통로에 증가된 계면과 굴절계에 의하여 확산효과를 배가시키는 특징이 있는 것이다.

상기 문서 3이 상기 문서 1 및 문서 2와의 또 다른 상위점은 상기 문서1, 2가 광확산기를 통하여 점광원의 엘이디 광원이미지를 평활하게하여 면광원의 광원이미지로 전환 시키려는 의도로 실시되는 것인 점에 비하여 문서 3에서는 이러한 점광원의 광원이미지를 장식성 광원 이미지로 강조하여 활용하고 있다는 점이다.

도1에서는 문서 3에서 주장하는 취지에 따른 실시 예(1A)를 나타내고 그 조광특성(1B)을 나타내고 있다.

도 1A에서 101은 엘이디이고 102는 원통형 관상체로 된 광확산기이며 104는 방열부재를 나타내고 있다. 스트립 형상의 방열부재(104)의 단부에 엘이디(101)가 탑재되어 있고 엘이디 발광 개구부에는 광확산부재(102)가 스트립형상의 방열부재와 나란히 배치되어 있어 대류의 통로에 저해됨이 없도록 고안된 구조이다.

상기 도1B는 직관형 형광등 대체용으로 시중에 유통되는 24W급의 엘이디 군집 조명등에 대한 조광특성을 조사하고 이에 더하여 상기 문서 3이 제안하는 원통형상의 관상체(管狀體)에의한 광확산수단이 적용된 도 1A의 실시 예에 대한 조광특성을 비교하도록 하는 도표이다.

상기 도표에 사용된 시중품 시료의 엘이디는 3 Chips의 SMD Type으로 정격전류60mA, 지향각120°, 연색성77, 광도6,800mcd로써 실제로는 정격전류의 약 78%인 46.7mA로 점등되고 있는 것이다. 또한 시중품 시료의 반투명 확산기는 폴리카보네이트(polycarbonate) 재질이며 두께가 1.2mm, 투과율은 약 65±3%로 되어 있는 것이 사용 되었으며, 문서 3에서 주장하는 취지에 따른 실시 예(1A)를 위한 투명 확산기는 아크릴 파이프로써 두께 2,0mm, 직경 12mm의 것이 사용되었다. 측정은 광원을 중심으로 반경 1m로 된 원주를 32 등분하고 각 지점에서 조도를 측정하고 도표화 하였다.

상기 도표에서 곡선 A는 광확산수단이 전혀 부가되어 있지 않은 상태의 조광특성으로써 엘이디 발광 중심축에서 485LUX로 관측 되었다.

상기 도표에서 곡선 B는 광확산수단으로 시중품 반투명 포리카보네이트 확산기를 장착한 결과의 조광특성 이다. 엘이디 발광 중심축에서 320LUX로 관측 되었으며 곡선 A의 엘이디 발광 중심축에 대하여 약35%의 감쇠를 나타내었다. 이들의 관계는 광확산수단이 전혀 부가되어 있지 않은 상태의 조광특성(곡선 A)이 광원을 중심으로 비례 축소된 양태의 조광특성(곡선 B)을 나타낸다.

상기 도표에서 곡선 C는 광확산수단으로 상기 문서 3의 실시 예(도 1A)에 따른 투명 아크릴 파이프를 장착하고 시험한 결과이다. 엘이디 발광 중심축에서 380LUX로 관측 되었으며 곡선 A의 엘이디 발광 중심축 값에 대하여 약22%의 감쇠를 나타내었다. 엘이디 군집 조명등이 팬던트형 등기구로 되어 있을 경우 직하(直下)방향과 수평(水平)방향에 비하여 사시(斜視)방향으로 휘도가 낮은 것은 불쾌한 글레어의 감소에 유용한 특징이며 특히 수평방향의 비교적 큰 휘도에 의하여 천정면을 밝게하고 따라서 광원휘도와 배경휘도의 차를 줄여 불쾌 글래어를 감소시키는 등 유용한 효과가 있음이 곡선 C에 나타내고 있다. 또한 원통형 확산기는 렌즈효과를 갖으며 반사와 굴절에 의하여 엘이디 광원의 광점은 확장되고 분활되어 눈부심을 감소시키는 것은 물론 특유의 문양을 생성하여 광원 이미지를 나타내는 특징을 갖는다.

이러한 특징의 문서 3에 의한 광확산 수단은 투명한 성질에 의하여 사용하는 엘이디가 0.2W급에서도 정격전류의 범위에서 불쾌 글래어를 관찰 할 수 있어 다소간의 엘이디 정격 디레이팅(Derating)이 필요하게 된다.. 물론 광확산기의 재료의 조성을 변경하여 0.2W급 엘이디에서 불쾌 글래어 발생을 개선 할 수 있으나 엘이디의 밝기를 높혀 0.5W 또는 1W등으로 엘이디로 정격을 상향 시키는 경우 문서3에서의 실시 예에 의한 투명재료의 광확산기 수단으로써는 글레어를 감소시키는 기능이 충분하지 않은 것으로 되는 결함을 갖는다.

상기하는 문서 3에서의 결함을 제거하여 사용하는 엘이디가 0.5W 또는 1W등으로 상향 시키는 경우에도 불쾌 글레어 감소 효과 역시 유효한 범위로 상향되며 특유의 발광체 문양을 생성하여 장식성을 나타내는 특징을 갖는 엘이디 군집 발광체의 광확산 수단을 제공하고자 한다.

엘이디 발광의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 계면반사가 반복되어 광점의 분산과 휘도 저하를 나타내도록 하는 것으로 증대된 엘이디 광 출력에 대하여 증가된 확산 단계로써 불쾌 글레어를 감소시킨다.

투명 또는 투명에 가까운 광확산기이므로 광투과율이 높고 광원에 대한 시각에서 사시(斜視)방향으로 휘도가 낮고 수평방향의 비교적 큰 휘도에 의하여 천정면을 밝게하고 따라서 광원휘도와 배경휘도의 차를 줄여 불쾌 글래어를 감소시키는 등 효과가 있다.

또한 확산기의 반사와 굴절에 의하여 엘이디 광원의 광점은 확장되고 분활되어 눈부심을 감소시키는 것은 물론 특유의 문양을 생성하여 장식성의 광원 이미지를 나타내는 특징을 갖는다.

또한 여러가지 색의 엘이디들을 배열하는 엘이디 군집 발광체에서는 특히 색과 색의 혼합에서 특징이 있는 광원 이미지를 생성할 수 있다.

또한 이러한 본 고안 취지에 의한 광확산기는 상이한 원통형태이거나 각주체로 이루어진 개개의 광확산기들을 다양하게 조합하여 비대칭 광원을 만들기 용이하며 이러한 특징은 간접조명을 구성하기 용이하게 한다.

도 1 ; 종래의 엘이디 군집 조명등의 일 실시 예.
도 2 ; 본 고안 취지에 의한 엘이디 군집 조명등의 일 실시 예.
도 3 ; 본 고안 취지에 의한 엘이디 군집 조명등의 실시 예의 조광 특성.
도 4 ; 본 고안 취지에 의한 엘이디 군집 조명등의 일 실시 예의 조광 특성의 변화.
도 5 ; 본 고안 취지에 의한 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구성 예.

도2는 본 고안의 취지에 의한 복층 굴절면을 구비한 엘이디 군집 조명등의 광확산 구조에 의한 팬던트 타입 조명등의 일 실시 예이다.

도 2에서 2A는 본 고안 취지에 따른 광확산기에 의한 조명등 실시 예에 대한 사시도 이고 2B는 상기 조명등이 점등되었을때 보여지는 광원 이미지의 사진이다.

사진2B에 의하면 여러개의 광점이 병렬로 나타나 마치 엘이디 군집이 여러개 병렬로 설치된 것과 같이 보이나 이것은 본 고안 취지에의한 광확산기의 역활에 의한 것이고 도 2A에 의하면 엘이디는 한줄의 직렬로 설치된 것이라는 것을 나타내고 있다.

도 2A에서 201은 엘이디이고 202는 광확산기이며 204는 방열부재이다.

도 2A에서 광확산기(202)는 관상체로써 1차 광확산기이며 관상체의 내부에는 또 다른 관상체이거나 봉체로 된 확산기(203)가 수납되어 2차 광확산기를 구성하고 있다. 관상체(管狀體)는 중공(中空)이 있는 것으로 원통형(圓筒形)이거나, 다각형(多角形)이거나, 비정형(非定形)의 관상체중 그 어느 하나이다. 봉체(棒體)는 중공(中空)이 없는 것으로 환형(丸形)이거나, 다각형(多角形)이거나, 비정형(非定形)의 어느 한 형체이다.

상기하는 1차 광확산기와 2차 광확산기, 그리고 그 이상의 다차 광확산기로 구성 될 수 있는 것으로 2차 광확산기(203) 관상체의 중공(中空)에는 또 다른 관상체이거나 봉체로 된 광확산기가 수납되어 구성하는 광확산기인 것은 본 고안의 특징이다.

1차 광확산기(202)에는 관상체의 외주면의 일 부분에 엘이디(201)가 장착되어 있다. 엘이디(201)가 관상체(202)의 외주면의 일 부분에 장착되어 있는 것은 본 고안의 특징이다.

1차 광확산기(202)가 관상체로 되어 있어 중공(中空)을 갖으며 관상체의 중공에 또 다른 2차 광확산기(203)를 수용하여 광을 수렴하는 것은 본 고안의 특징 이다. 엘이디로부터 출사된 광선의 대부분은 중공을 갖는 관상체의 외벽 매질을 통하여 수렴되고, 중공에 설치된 2차 확산기의 매질에 수렴되고, 2차확산기의 중공을 통과하여 2차확산기의 외벽 매질을 통과하고, 1차확산기의 외벽 매질을 통과하여 다시한번 수렴되어 외부에 발산 된다. 이러한 과정에서 광선은 수회 굴절되고 반사되어 분산 되므로 눈부심을 감소시키는 효과와 독특한 광원 이미지를 생성한다.

엘이디 발광의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 다수의 계면반사가 반복되어 작용하는 것에 의하여 눈부심이 감소하는 것은 본 고안의 특징이다.

엘이디 발광의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 다수의 계면반사가 반복되어 작용하는 것에 의하여 광원 문양을 생성하여 광원 이미지를 나타내는 것은 고안의 특징이다.

광확산기는 1차 또는 2차 광확산기에 한정되는 것은 아니며 3차, 또는 4차 등등, 다층 구조로 본 고안의 취지 내에서 확장 될 수 있는 것이다. 또한 관상체이거나 봉체로 된 2차 광확산기(203)의 수효(數爻)가 단일개이거나 다수(多數)개로 구성하는 것은 본 고안의 특징이다.

도 2에서 광확산기는 원통형 관상체로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 다수의 층으로 구성되는 굴절 또는 반사계에 의한 빛의 분산과 이로인한 눈부심 감소의 취지를 갖는 여러가지 형태의 다각형이 광확산의 관상체로 사용 될 수 있다.

광확산기의 재료는 투명하거나 투명에 가까운 것으로 프라스틱이나 유리등이 사용 될 수 있으며, 미량의 확산제나 색소가 포함 될 수 있으며, 재료의 굴절률이 비교적 큰 것이 바람직하다.

광확산기에서의 관상체 두께와 직경은 눈부심의 감쇠 정도와 광원 이미지의 장식성을 고려하여 결정된다.

도2에서 방열부재(204)는 도1에서와 같이 자연스런 대류의 통로에 저해 함이 없는 구조를 위한 단부 장착 형태로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니며 공지하는 여러가지 방열 수단이 본 고안 취지에 의한 엘이디 군집 발광체를 구성하는데 이용 될 수 있다.

도 3에서는 원통형 관상체에의한 3가지 실시 예를 상호 비교에 편리한 도표로 정리하여 나타내고 있다.

도 3에서 실시예(1)의 ①은 1차 확산기에 아크릴 파이프 두께2mm, 직경12mm이고, 2차 확산기는 아크릴 파이프 두께2mm, 직경8mm의 것을 동심축으로 배치하여 최대 4층의 광투과 매질을 구성하는 예이다.

도 3에서 실시예(2)의 ①은 1차 확산기에 아크릴 파이프 두께2mm, 직경25mm이고, 2차 확산기는 아크릴 파이프 두께2mm, 직경10mm의 것을 2방향(수평)으로 배치하여 최대 4층의 광투과 매질을 구성하는 예이다.

도 3에서 실시예(3)의 ①은 1차 확산기에 아크릴 파이프 두께2mm, 직경30mm이고 2차 확산기는 아크릴 파이프 두께2mm, 직경10mm의 것을 방사형(3방향)으로 배치하여 최대 6층의 광투과 매질을 구성하는 예이다.

상기 실시 예에서 사용된 광확산기의 두께와 직경이 명시되어 있으나 광확산기에서의 관상체 두께와 직경은 눈부심의 감쇠 정도와 광원 이미지의 장식성을 고려하여 결정되는 것으로 반드시 상기하는 바에 한정되는 것은 아니다.

상기한 광확산기의 조광특성 시험은 도 1에서의 시험과 동일한 조건으로 실시 된 것이다.

도 3의 ②에는 각 실시예에 의한 광확산기의 조광특성을 나타내는 도표이다. 도표에서 곡선 A는 광확산기가 사용되지 않은 상태의 조광특성이고 곡선 B는 ①에 도시된 광확산기에 의한 조광특성을 나타낸다.

도 3의 ③에는 각 실시예에 의한 광확산기의 직하면(直下面) 시야(視野)에서의 광원 이미지의 사진이다. 실시예 (1), (2)에서는 왼쪽부분에 광확산기가 사용되지 않은 상태의 광원 이미지를 나타내고, 중간에는 한개의 광확산기에 의한 광원 이미지, 오른쪽에는 본고안 취지(①)에 의한 광원 이미지를 나타낸다. 실시 예(3)은 본고안 취지(①)에 의한 광원 이미지만을 단독으로 나타내고 있다.

도 3의 ④에는 각 실시예에 의한 광확산기의 사시면(斜視面) 시야(視野)에서의 광원 이미지의 사진이다. 실시예 (1), (2)에서는 왼쪽부분에 광확산기가 사용되지 않은 상태의 광원 이미지를 나타내고, 중간에는 한개의 광확산기에 의한 광원 이미지, 오른쪽에는 본고안 취지(①)에 의한 광원 이미지를 나타낸다. 실시 예(3)은 본고안 취지(①)에 의한 광원 이미지만을 단독으로 나타내고 있다.

도 1에서 1B의 도표상에 곡선 A는 광확산기가 사용되지 않은 상태의 조광특성을 나타내고 있었다. 도 3에서 실시예들의 조광특성 도표(②)에서 역시 곡선 A는 광확산기가 사용되지 않은 상태의 조광특성을 나타내고 있었으며 도 3에서 이를 곡선 A로 인용하고 있다. 도 3에서 실시예들의 조광특성 도표(②)에서 도표상에 곡선 B는 각 실시 예에 의한 광확산기의 조광특성을 나타내고 있다.

도 1에서의 조광특성 곡선 B는 조광특성 곡선 A를 감쇠 시킨 축소형태를 보인다. 그러나 도 3에서의 본 고안 취지에 의한 실시 예에서는 조광특성 곡선 A와는 달리 다양한 특성으로 나타나고 있다. 이들 조광특성의 특징은 광원에 대한 직하면이라든가 사시면의 시선에 대하여 좀 더 낮은 휘도를 나타내고 수평면 또는 배면(背面)의 휘도가 비교적 높게 나타나므로써 팬던트 형태의 조명등에서 천정의 휘도를 증가시키고 글레어를 감소시키는 특징이 있는 것이다.

실시예(1)이 최대 4층의 매질에 의하여 굴절과 반사로써 만드는 광원 이미지인 것에 비하여 실시예(3)에서는 최대 6층의 매질에 의하여 굴절과 반사로써 만든 광원 이미지로써 증대된 다수의 반사광점으로 인하여 더 많은 휘도의 분산 결과를 나타내고 있다. 따라서 광확산층의 증가는 더 많은 반사광점을 생성하고 휘도를 분산시켜 눈부심을 저지하는 특징을 갖는다. 이러한 광점 분산은 광원의 휘도를 분산 시키는 이외 특이한 광원 이미지를 만드는 것은 물론 광선의 감쇠를 최소한으로 하고 눈부심을 억제하는 것으로 본 고안의 특징이다.

도 4에는 도 3에서의 실시 예(2)로써 나타낸바 있는 광확산기에서 2차 광확산기의 엘이디에 대한 방향을 90도 변경시킨 후 조광특성을 비교하는 도표를 나타내고 있다. 엘이디에 대하여 2차 광확산기(A)가 수평으로 된 자세에서는 도 3에서의 실시 예(2)로써 나타낸바 있는 조광특성과 동일하다. 2차 광확산기의 배치가 엘이디에 대하여 수직으로 된 경우(B)의 도표에는 광원 중심축 부근에서 최대 6층의 광투과 매질을 통과하는 구조에 의하여 광선의 감쇠가 크다. 그러나 수평면이나 배광면의 휘도는 증가되는 것으로 나타나 있어 동일한 구조의 광확산기에서 배치방향의 차이가 매우 다른 조광특성을 나타내고 있음을 보여 준다.

동일한 구조의 광확산기에서 2차 광확산기와 엘이디에 대한 상대적인 배치각도에 의하여 조명등의 조광특성이 결정되는 것은 본 고안의 특징이다.

도 3에서는 1차 광확산기에 대하여 2차 광확산기가 동심축상에 배치 되거나 수평으로 배치 되거나 방사상으로 배치되는 실시 예들을 도시하고 있다. 그러나 본 고안의 취지 내에서 이러한 구성은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 고안은 투명하거나 투명에 가까운 재료에의한 광확산 수단으로 다수의 층을 이루는 광투과 재료에 의한 복층 굴절면과 다수의 계면반사를 이용하는 엘이디 군집 조명등의 광확산 구조에 관한것으로 도 5에는 이러한 취지에 의한 광확산기 구성들을 일부 예시하고 있다.

도 5에서의 A, B, C는 동심축으로 배치된 다수의 투명하거나 투명에 가까운 관상체에 의한 광확산기의 실시 예이다. 개별 광확산기가 원통형(圓筒形)이거나 다각형(多角形)이나 비정형(非定形)의 관상체(管狀體)이거나 각주체(角柱體)이거나 봉체(棒體)가 사용 될 수 있다. 봉체(棒體)는 중공(中空)이 없는 것으로 환형(丸形)이거나, 다각형(多角形)이거나, 비정형(非定形)의 어느 한 형체이다.

도 5에서 D에는 6방향 방사형 그리고 E는 4방향 방사형의 2차 광확산기구의 배치 예를 나타내고 있다. 개별 광확산기가 원통형(圓筒形)이거나 다각형(多角形)이나 비정형(非定形)의 관상체(管狀體)이거나 각주체(角柱體)이거나 봉체(棒體)가 사용 될 수 있다.

도 5의 F는 원통형 관상체의 중공에 구, 또는 다면체등의 정형, 비정형 또는 무작위 다각형의 투명한 조각들로 채워져 있는 형태를 도시하고 있다. 이들 조각은 투과광선에 색갈을 나타낼 수 있는 색소를 포함하여 독특한 광원 이미지를 생성하도록 할 수 있다. 1차 광확산기(202) 관상체의 중공(中空)에 구, 또는 다면체등의 정형, 비정형 또는 무작위 다각형의 투명한 조각들로 채워지는 것에 의한 광확산기인 것은 본 고안의 특징이다.

본 고안 취지의 투명하거나 투명에 가까운 재료에의한 광확산 수단으로 다수의 층을 이루는 광투과 재료의 매질에 의한 복층 굴절면과 다수의 계면반사를 이용하는 광확산기는 상기한 응용 예에 한정되지 않으며 개별 광확산기들의 수다한 조합들이 본 고안 취지 내에서 가능한 것이다.

이러한 본 고안 취지에 의한 광확산기는 사용 엘이디에 있어 여러가지 색의 엘이디들을 배열하는 엘이디 군집 발광체에서는 특히 색과 색의 혼합에서 특징이 있는 광원 이미지를 생성한다.

이러한 본 고안 취지에 의한 광확산기는 상이한 원통형태이거나 각주체로 이루어진 개개의 광확산기들을 다양하게 조합하여 비대칭 광원을 만들기 용이하며 이러한 특징은 간접조명을 구성하기 용이하게 한다.

이상과 같이 본 고안은 관상체(管狀體)이거나 봉체(棒體)로 구성하는 광확산기 이며, 상기 관상체 외주(外周)면에 엘이디(201)가 장착된 광확산기(202) 이며, 상기 광확산기(202) 관상체의 중공(中空)에는 또 다른 관상체이거나 봉체로 된 광확산기(203)가 수납되어 구성하는 광확산기 이며, 상기 엘이디의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 다수의 계면반사가 반복되어 작용하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조이다.

모든 도면용 번호에서 처음 1 문자는 도번 임.
처음 1 문자를 제하고,
01 : 엘이디.
02 : 1차 광확산기.
03 : 2차 광확산기.

Claims (10)

1. 관상체(管狀體)이거나 봉체(棒體)로 구성하는 광확산기 이며;
   상기 관상체 외주(外周)면에 엘이디(201)가 장착된 광확산기(202) 이며;
   상기 광확산기(202) 관상체의 중공(中空)에는 또 다른 관상체이거나 봉체로 된 광확산기(203)가 수납되어 구성하는 광확산기 이며;
   상기 엘이디의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 다수의 계면반사가 반복되어 작용하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
2. 제1항에서 관상체(管狀體)는 원통형(圓筒形)이거나, 다각형(多角形)이거나, 비정형(非定形)의 관상체인 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
3. 제1항에서 봉체(棒體)는 환형(丸形)이거나, 다각형(多角形)이거나, 비정형(非定形)의 봉체인 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
4. 제1항에서 광확산기는 미량의 확산제나 색소가 포함된 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
5. 제1항에서 관상체이거나 봉체로 된 광확산기(203)가 수납되는 것에서 상기 광확산기(203)와 상기 엘이디(201)에 대한 상대적인 배치각도에 의하여 조명등의 조광특성이 결정되는 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
6. 제1항에서 관상체이거나 봉체로 된 광확산기(203)가 수납되는 것에서 상기 광확산기(203)의 수효(數爻)가 단일개이거나 다수(多數)개인 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
7. 제1항에서 엘이디 발광의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 다수의 계면반사가 반복되어 작용하는 것에 의하여 눈부심이 감소하는 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
8. 제1항에서 엘이디 발광의 광선 통로에 복층으로 구성되는 광확산기 매질에 의하여 다수의 굴절단계와 다수의 계면반사가 반복되어 작용하는 것에 의하여 광원 문양을 생성하여 광원 이미지를 나타내는 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
9. 제1항에서 광확산기(203) 관상체의 중공(中空)에는 또 다른 관상체이거나 봉체로 된 광확산기가 수납되어 구성하는 광확산기인 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
10. 제1항에서 광확산기(202) 관상체의 중공(中空)에 구, 또는 다면체등의 정형, 비정형 또는 무작위 다각형의 투명한 조각들로 채워지는 것에 의한 광확산기인 것을 특징으로 하는 엘이디 군집 조명등의 광확산기 구조.
    

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