KR20130022606A - 조명 장치 - Google Patents

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KR20130022606A
KR20130022606A KR1020110085301A KR20110085301A KR20130022606A KR 20130022606 A KR20130022606 A KR 20130022606A KR 1020110085301 A KR1020110085301 A KR 1020110085301A KR 20110085301 A KR20110085301 A KR 20110085301A KR 20130022606 A KR20130022606 A KR 20130022606A
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light emitting
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유철준
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 실시형태에 따른 조명 장치는,
기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광소자를 포함하는 광원; 상기 발광소자를 덮도록 상기 기판 상에 장착되며, 상기 발광소자의 빛을 상기 기판의 상부로 안내하여 상기 기판의 상부에서 방출하는 도광부; 및 상기 광원과 체결되며, 외부전원과 연결되는 외부접속부를 구비하여 상기 광원에 전원을 공급하는 본체부;를 포함하고, 상기 도광부는, 일단이 상기 기판 상에 장착되어 상기 발광소자의 빛을 상기 기판으로부터 일정 높이까지 안내하는 안내부와, 상기 안내부의 타단에 구비되어 상기 안내된 빛을 상기 기판의 상부에서 방사 형태로 방출하는 렌즈부를 포함한다.

Description

조명 장치{Illuminating Device}
본 발명은 조명 장치에 관한 것이다.
발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaInP 등의 화합물 반도체(compound semiconductor) 재료의 변경을 통해 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 발광소자의 일종이다.
이러한 발광소자는 우수한 단색성 피크 파장을 가지며 광 효율성이 우수하고 소형화가 가능하다는 장점과 친환경, 저소비전력 등의 이유로 TV, 컴퓨터, 조명, 자동차 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있으며, 점차적으로 활용분야를 넓혀 나가고 있는 추세이다.
최근 에너지 절감 운동으로 저효율 조명인 백열전구의 사용이 규제되고, 이를 발광소자와 같은 고효율 조명으로 교체하려는 움직임이 발광소자 제조업체 및 조명업체를 중심으로 활발히 일어나고 있다.
그러나, 발광소자의 경우 발광 특성 및 방열 구조상 백열전구의 배광 특성과 같이 방사 형태로 조명을 하는 것이 어려운 실정이다. 따라서, 최근 출시되는 발광소자 램프의 경우 기존의 백열전구 모양을 유지하더라도 한쪽 면에서만 빛이 방출되는 발광소자의 구조적 특성 탓에 배광각이 크지 않아 방사 형태로 조명하지 못하는 문제가 있다.
특히, 빛이 조명하는 면적이 작고, 램프 커버의 반대쪽은 빛이 비추지 않아 어두운 문제가 있다. 따라서 백열전구와 같은 방사 형태를 갖는 구 광원을 구현하기 위한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적 중 하나는 구조가 간단하고, 발광소자 자체를 광원으로 사용하며, 전방은 물론 측방 및 후방까지 방사 형태로 조명이 가능하여 배광 특성이 우수한 조명 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 조명 장치는,
기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광소자를 포함하는 광원; 상기 발광소자를 덮도록 상기 기판 상에 장착되며, 상기 발광소자의 빛을 상기 기판의 상부로 안내하여 상기 기판의 상부에서 방출하는 도광부; 및 상기 광원이 체결되며, 외부전원과 연결되는 외부접속부를 구비하여 상기 광원에 전원을 공급하는 본체부;를 포함하고, 상기 도광부는, 일단이 상기 기판 상에 장착되어 상기 발광소자의 빛을 상기 기판으로부터 일정 높이까지 안내하는 안내부와, 상기 안내부의 타단에 구비되어 상기 안내된 빛을 상기 기판의 상부에서 방사 형태로 방출하는 렌즈부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도광부는, 일단이 상기 기판 상에 장착되어 상기 발광소자의 빛을 상기 기판으로부터 일정 높이까지 안내하는 안내부와, 상기 안내부의 타단에 구비되어 상기 안내된 빛을 상기 기판의 상부에서 방사 형태로 방출하는 렌즈부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안내부는 상기 기판에 장착되는 일단면에 상기 발광소자를 내부에 수용하는 수용홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 도광부는 상기 안내부의 외측면에 형성되는 굴절층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 안내부는 플라스틱 또는 유리 재질로 이루어지며, 상기 굴절층은 상기 안내부의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 도광부는 상기 굴절층의 외측면에 형성되는 반사층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사층은 금속 재질 또는 광 반사물질이 함유된 수지 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 렌즈부는 원형, 타원형, 다면체형 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 렌즈부는 외측면에 돌기부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 수용홈과 상기 발광소자 사이의 공간에는 접착제 또는 형광층이 채워질 수 있다.
또한, 상기 기판은 상기 도광부가 장착되는 상면에 하면측으로 함몰 형성된 리세스를 더 구비하며, 상기 리세스 내에 실장되는 상기 발광소자의 빛을 상기 도광부로 반사시킬 수 있다.
또한, 상기 기판은 상면에 상기 도광부가 장착되는 장착홈을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 도광부가 상기 기판과 착탈가능하게 장착되도록 하는 체결수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 체결수단은, 상기 기판측에 구비되는 암나사산과, 상기 도광부측에 구비되어 상기 암나사산과 맞물리는 수나사산을 포함하며, 상기 암나사산과 상기 수나사산의 나사 체결방식을 통해 체결을 이룰 수 있다.
또한, 상기 체결수단은, 상기 도광부의 상기 기판과 결합되는 일단에 구비되는 어댑터를 포함하며, 상기 어댑터에는 상기 수나사산이 형성될 수 있다.
또한, 상기 체결수단은, 상기 도광부의 상기 기판과 결합되는 일단에 구비되는 어댑터와 상기 어댑터와 대응하여 상기 기판 상에 구비되는 보조 어댑터를 포함하며, 상기 어댑터의 내측면에는 상기 암나사산이 형성되고, 상기 보조 어댑터의 외측면에는 상기 수나사산이 형성될 수 있다.
또한, 상기 체결수단은, 상기 기판측에 구비되는 복수의 결합홀과, 상기 결합홀에 대응하여 상기 도광부측에 구비되는 걸림턱이 형성된 탄성을 갖는 복수의 스냅 피트를 포함하며, 상기 스냅 피트와 상기 결합홀의 걸림고정을 통해 체결을 이룰 수 있다.
또한, 상기 체결수단은, 상기 도광부의 상기 기판과 결합되는 일단에 구비되는 어댑터를 포함하며, 상기 어댑터에는 상기 스냅 패트가 형성될 수 있다.
또한, 상기 광원과 상기 도광부를 덮어 보호하는 커버부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면 발광소자 자체를 광원으로 사용하더라도 전방은 물론 측방 및 후방 영역까지 방사 형태로 동시에 조명이 가능하여 배광 특성이 획기적으로 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 조명 장치에서 광원을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 광원의 다른 실시형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 조명 장치에서 도광부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 도광부에서 수용홈의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 5의 도광부에서 수용홈에 접착제 또는 형광층이 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 5의 도광부에서 렌즈부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 조명 장치에서 기판의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 조명 장치에서 광원과 도광부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 조명 장치에서 체결수단을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 체결수단의 변형예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 도 11의 체결수단의 다른 실시형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13의 체결수단의 변형예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시형태에 따른 조명 장치에 관한 사항을 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 도면 상에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 참조부호를 사용할 것이다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 조명 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 1의 조명 장치에서 광원을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3의 광원의 다른 실시형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5는 도 1의 조명 장치에서 도광부를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 5의 도광부에서 수용홈의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 7은 도 5의 도광부에서 수용홈에 접착제 또는 형광층이 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 5의 도광부에서 렌즈부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치(1)는 광원(100), 도광부(200), 본체부(300)를 포함하며, 상기 광원(100)과 상기 도광부(200)를 덮어 보호하는 커버부(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 광원(100)은 형성된 기판(120)과, 상기 기판(120) 상에 실장되어 상기 회로 배선과 전기적으로 연결되는 발광소자(110)를 포함한다.
상기 발광소자(110)는 외부에서 인가되는 전기 신호에 의해 소정 파장의 광을 출사하는 반도체 소자의 일종이며, 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자(110)는 함유되는 물질에 따라서 청색광, 적색광 또는 녹색광을 출사할 수 있으며, 백색광을 출사할 수도 있다.
상기 발광소자(110)는 도 3a 및 도 3b에서와 같이 LED 칩 자체 또는 LED 칩이 장착된 패키지를 포함한다. 또한, 도 4에서 도시하는 바와 같이 상기 발광소자(110)는 복수개의 LED 칩 또는 복수개의 LED 칩이 장칙된 멀티 칩 패키지(MCP)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발광소자(110)는 매트릭스 구조로 배열될 수 있으며, 상기 발광소자(110)는 동일한 파장의 광을 출사하는 동종(同種)이거나 또는 서로 상이한 파장의 광을 출사하는 이종(異種)으로 구성될 수 있다.
상기 기판(120)은 인쇄회로기판(PCB)의 일종으로 에폭시, 트리아진, 실리콘, 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(120)은 AlN, Al2O3 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 구체적으로는 메탈 PCB의 일종인 MCPCB인 것이 방열 측면에서 바람직하다.
상기 발광소자(110)가 장착되는 상기 기판(120)에는 상기 발광소자(110)와 전기적으로 연결되는 미도시된 회로 배선이 구비되며, 내전압 특성을 갖는 절연층(미도시)이 더 구비될 수 있다.
상기 도광부(200)는 상기 발광소자(110)를 덮도록 상기 기판(120) 상에 장착되며, 상기 발광소자(110)의 빛을 상기 기판(120)의 상부로 안내하여 상기 기판(120)의 상부에서 방출한다.
구체적으로, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 상기 도광부(200)는 상기 발광소자(110)의 빛을 안내하는 안내부(210)와, 상기 안내부(210)를 통해 안내된 빛을 방출하는 렌즈부(220)를 포함한다. 상기 안내부(210)와 상기 레즈부(220)는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 안내부(210)는 일단이 상기 기판(120) 상에 장착되어 고정되며, 상기 발광소자(110)의 빛을 상기 기판(120)으로부터 일정 높이까지 안내한다. 상기 안내부(210)는 투명한 아크릴, PMMA, 플라스틱 또는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 안내부(210)의 일단을 통해 내부로 입사된 상기 발광소자(110)의 빛을 전반사시키는 방식으로 타단까지 안내한다.
상기 안내부(210)는 도면에서와 같이 원기둥 형상으로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 사각기둥 또는 기타 다각기둥 형상으로 다양하게 형성될 수 있다.
상기 안내부(210)는 상기 기판(120)에 장착되는 일단면에 상기 발광소자(110)를 내부에 수용하는 수용홈(211)이 형성된다. 상기 수용홈(211)은 상기 발광소자(110)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 안내부(210)의 상기 일단면이 상기 기판(120) 상에 장착되는 경우 상기 발광소자(110)는 상기 수용홈(211) 내에 안정적으로 수용될 수 있다.
또한, 상기 수용홈(211)은 상기 발광소자(110)가 들어맞는 크기로 형성될 수 있다. 이렇게 하면, 상기 안내부(210)를 상기 기판(120) 상에 장착시킬 때 상기 발광소자(110)는 틈새 없이 상기 수용홈(211)에 끼워질 수 있다.
도 6에서는 상기 수용홈(211)의 다양한 형태를 개략적으로 나타내고 있다. 상기 수용홈(211)은 모서리부분이 곡률을 갖도록 완만하게 라운딩되는 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 수용홈(211)은 전체가 곡률을 갖도록 볼록한 렌즈 형상으로 형성될 수도 있다. 특히, 상기 발광소자(110)가 렌즈구조를 갖는 패키지로 장착되는 경우 상기 수용홈(211)은 2차 렌즈로서 기능을 할 수 있어 상기 발광소자(110)에서 방출되는 빛의 추출 효율을 증가시키는 효과를 갖는다.
상기 수용홈(211)과 상기 발광소자(110) 사이의 공간에는 도 7a에서 도시하는 바와 같이 내열 및 투광성의 접착제(A)가 채워져 상기 안내부(210)를 고정시킬 수 있다. 상기 접착제(A)는 고 내열 에폭시 수지나 실리콘 수지를 사용할 수 있으며, 상기 안내부(210)와 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수용홈(211)과 상기 발광소자(110) 사이의 공간에는 도 7b에서 도시하는 바와 같이 형광층(P)이 채워질 수 있다. 상기 형광층(P)은 상기 발광소자(110)에서 출사되는 빛의 파장을 원하는 색상의 파장으로 변환시킨다. 예를 들어, 적색광 또는 청색광과 같은 단색광을 백색광으로 변환시킨다. 이를 위해 상기 형광층(P)을 형성하는 수지에는 적어도 한 종류 이상의 형광물질이 함유될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(110)에서 발생되는 자외선을 흡수하는 자외선 흡수제를 함유할 수도 있다.
상기 형광층(P)은 상기 발광소자(110)에서 발생되는 빛을 최소한의 손실로 통과시킬 수 있는 높은 투명도의 수지로 선택되는 것이 바람직하며, 예를 들어 탄성 수지를 사용할 수 있다. 탄성 수지는 실리콘 등의 젤 형태의 수지로 황변(yellowing)과 같은 단파장의 빛에 의한 변화가 매우 적고, 굴절률 또한 높기 때문에 우수한 광학적 특성을 갖는다.
상기 안내부(210)의 외측면에는 굴절층(212)이 형성되어 상기 안내부(210)를 감싸는 구조로 구비될 수 있다. 상기 굴절층(212)은 증착 또는 코팅 방식을 통해 상기 안내부(210)의 외측면에 형성되거나, 박막 형태로 부착될 수 있다.
상기 굴절층(212)은 상기 안내부(210)와 실질적으로 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 굴절층(212)은 상기 안내부(210)보다 낮은 굴절률을 갖도록 한다. 바람직하게, 상기 굴절층(212)은 상기 안내부(210)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 내부에 위치하는 안내부(210)보다 외부에 위치하는 굴절층(212)이 더 낮은 굴절률을 갖는 구조를 통해 빛이 상기 안내부(210)에서 외부로 방출되지 않고 전반사되어 안내될 수 있도록 한다.
상기 굴절층(212)의 외측면에는 반사층(213)이 형성되어 상기 굴절층(212)을 감싸는 구조로 구비될 수 있다. 상기 반사층(213)은 상기 안내부(210)로부터 외부로 빛이 방출되지 않도록 차단하는 한편, 외부에서 상기 안내부(210)로 향하는 빛을 반사시켜 빛이 외부에서 상기 안내부(210)로 입사되는 것을 차단한다.
상기 반사층(213)은 알루미늄(Al)과 같은 광 반사율이 우수한 금속 재질로 이루어지며, 코팅 또는 증착 방식을 통해 상기 굴절층(212)의 외측면을 덮도록 형성되거나, 박막 형태로 부착될 수 있다. 또한, 상기 반사층(213)은 TiO2와 같은 광 반사물질을 포함하는 수지 재질로 이루어질 수 있다.
상기 렌즈부(220)는 일단이 상기 기판(120) 상에 장착된 상기 안내부(210)의 타단에 구비되어 상기 안내부(210)를 통해 안내된 빛을 상기 기판(120)의 상부에서 방사상의 형태로 방출한다.
도면에서와 같이, 상기 렌즈부(220)는 원형, 구체적으로는 구형(球形)으로 형성될 수 있다. 이렇게 하면 백열등과 같은 구 광원의 배광각을 구현하는 것이 가능하다. 그러나, 상기 렌즈부(220)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 타원형, 기타 다면체형 등의 구조로 형성되는 것도 가능하다.
상기 렌즈부(220)는 상기 안내부(210)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 안내부(210)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 렌즈부(220)의 지름은 상기 안내부(210)의 단면 지름보다 큰 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
도 8에서 도시하는 바와 같이, 상기 렌즈부(220)의 외측면에는 돌기부(221)가 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 돌기부(221)는 상기 렌즈부(220)의 외측면 둘레를 따라서 상기 렌즈부(220)를 덮는 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해 상기 렌즈부(220)에서 방출되는 빛이 보다 넓은 범위로 조사될 수 있도록 하여 배광각을 향상시키는 것이 가능하다.
상기 본체부(300)는 상기 광원(100)을 지지하는 하우징부재로서 기능을 하며, 상기 광원(100)에서 발생된 열을 외부로 방출한다. 상기 본체부(300)는 열전도성이 우수한 금속 재질로 형성되거나 방열수지와 같은 플라스틱 계열로 형성될 수 있다.
상기 본체부(300)의 상부에는 상기 광원(100)이 체결되어 고정된다. 그리고 상기 본체부(300) 내에는 전원공급장치(SMPS)(310)가 구비되어 상기 광원(100)으로 전원을 공급한다. 상기 본체부(300)의 하부에는 외부전원과 연결되는 외부접속부(320)가 구비된다.
상기 커버부(400)는 상기 광원(100)과 상기 도광부(200)를 덮어 보호하도록 상기 본체부(300)의 상부에 장착된다.
이러한 커버부(400)는 폴리카보네이트(PC), 플라스틱, 실리카, 아크릴, 유리 등의 소재로 형성될 수 있으며, 광 투과성을 위해 투명하게 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.
이와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 조명 장치(1)의 경우 빛을 램프의 중앙까지 안내하는 안내부(210)와 램프의 중앙에 배치되는 구 형상의 렌즈부(220)를 갖는 도광부(200)를 통해 평면 광원을 구 광원으로 전환하여 램프의 중앙에서 방사상으로 빛을 조사함으로써 배광각을 종전의 백열전구와 같이 구현하는 것이 가능하다.
도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시형태에 따른 조명 장치에 대해 설명한다.
도 9 및 도 10에서 도시하는 실시형태에 따른 조명 장치를 구성하는 구성은 상기 도 1 내지 도 8에 도시된 실형태와 기본적인 구조는 실질적으로 동일하다. 다만, 광원을 이루는 기판의 구조가 상기 도 1 내지 도 8에 도시된 실시형태와 다르기 때문에 이하에서는 앞서 설명한 실시형태와 중복되는 부분에 관한 설명은 생략하고 기판에 관한 구성을 위주로 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 조명 장치에서 기판의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 조명 장치에서 광원과 도광부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도면에서 도시하는 바와 같이, 상기 기판(120')은 상기 도광부(200)가 장착되는 상면에 하면측으로 함몰 형성되는 리세스(121)를 구비한다. 상기 발광소자(110)는 상기 리세스(121) 내에 실장되며, 상기 리세스(121)는 내부에 실장된 상기 발광소자(110)의 빛을 상기 도광부(200)로 반사시킨다.
도 9a에서 도시하는 바와 같이, 상기 리세스(121)는 내측면이 상기 발광소자(110)를 향해 소정 기울기로 경사지도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 발광소자(110)의 빛은 상기 경사진 내측면에 의해 반사되어 상기 도광부(200)로 온전히 입사될 수 있다. 상기 리세스(121)의 내측면은 다양한 기울기로 형성될 수 있으며, 도 9b에서와 같이 상기 발광소자(110)와 대응하여 수직하게 형성될 수도 있다.
한편, 상기 기판(121')은 도 9c에서 도시하는 바와 같이 상면에 상기 도광부(200)가 장착되는 장착홈(122)을 구비할 수 있다. 상기 장착홈(122)은 상기 도광부(200)의 안내부(210)가 들어맞는 구조로 상기 안내부(210)의 크기와 대응되는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 장착홈(122)은 상기 안내부(210)의 크기보다 다소 큰 크기로 형성될 수도 있으며, 이 경우 상기 안내부(210)와 상기 장착홈(122)은 접착제(미도시)를 통해 서로 결합될 수 있다.
도 10a에서와 같이, 상기 기판(120') 상에 상기 리세스(121)가 형성되는 경우에는 상기 도광부(200)의 상기 안내부(210)에는 수용홈(211)이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 도 10b에서와 같이 상기 안내부(210)에 수용홈(211)이 형성되는 것도 가능하다. 그리고, 도 10c에서와 같이 상기 안내부(210)에 수용홈(211)이 형성되는 경우에는 상기 리세스(121)에는 발광소자(110)가 패키지로 장착될 수 있다.
도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 조명 장치에 대해 설명한다.
도 11 내지 도 14에서 도시하는 실시형태에 따른 조명 장치를 구성하는 구성은 상기 도 1 내지 도 8에 도시된 실형태와 기본적인 구조는 실질적으로 동일하다. 다만, 도광부가 상기 기판에 착탈가능하게 장착 또는 체결되는 구조가 상기 도 1 내지 도 8에 도시된 실시형태와 다르기 때문에 이하에서는 앞서 설명한 실시형태와 중복되는 부분에 관한 설명은 생략하고 도광부와 기판의 체결구조에 관한 구성을 위주로 설명한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 조명 장치에서 체결수단을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11의 체결수단의 변형예를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 13은 도 11의 체결수단의 다른 실시형태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 14는 도 13의 체결수단의 변형예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에서 도시하는 바와 같이 상기 도광부(200)와 상기 기판(120)에는 상기 도광부(200)가 상기 기판(120)과 착탈가능하게 장착되도록 하는 체결수단(500)이 구비된다.
상기 체결수단(500)은 상기 기판(120)측에 구비되는 암나사산(510)과, 상기 도광부(200)측에 구비되어 상기 암나사산(510)과 맞물리는 수나사산(520)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 도광부(200)의 안내부(210) 하단부 외측면에는 수나사산(520)이 형성되며, 상기 기판(120)의 상면에는 상기 수나사산(520)과 맞물리는 암나사산(510)이 소정 깊이로 함몰 형성된다. 따라서, 이러한 암나사산(510)과 수나사산(520) 사이의 나사 체결방식을 통해 상기 도광부(200)와 상기 기판(120)은 상호 착탈가능하게 체결을 이룰 수 있다.
상기 발광소자(110)는 상기 암나사산(510)이 형성된 상기 기판(120)의 상면에서 상기 암나사산(510)에 의해 둘러싸이는 구조로 장착된다. 그리고, 상기 안내부(210)에 구비되는 상기 수용홈(211)은 상기 암나사산(510)의 깊이를 고려하여 상기 안내부(210)의 하단면으로부터 내부로 보다 깊게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 12에서 도시하는 바와 같이 상기 체결수단(500)은 상기 기판(120)측에 구비되는 복수의 결합홀(530)과, 상기 결합홀(530)에 대응하여 상기 도광부(200)측에 구비되는 걸림턱(541)이 형성된 탄성을 갖는 복수의 스냅 피트(540)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 도광부(200)의 안내부(210) 하단면에는 복수의 스냅 피트(540)가 상기 하단면으로부터 연장되는 구조로 형성되며, 상기 스냅 피트(540)의 각 단부에는 걸림턱(541)이 구비된다. 그리고, 상기 기판(120)에는 상기 스냅 피트(540)의 위치와 대응하여 상기 스냅 피트(540)가 삽입되는 복수의 결합홀(530)이 형성된다. 따라서, 이러한 결합홀(530)에 삽입된 스냅 피트(540)의 걸림고정을 통해 상기 도광부(200)와 상기 기판(120)은 상호 착탈가능하게 체결을 이룰 수 있다.
도 13은 도 11의 체결수단의 다른 실시형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에서 도시하는 바와 같이, 상기 체결수단(500')은 상기 도광부(200)에 결합된 별도의 구성요소로 구비되는 점에서 상기 도 11 및 도 12에서 도시하는 체결수단(500)과 차이가 있다. 즉, 도 11 및 도 12에서 도시하는 체결수단(500)의 경우 상기 도광부(200)와 일체로 이루어지는 구조인 반면, 도 13 및 도 14에서 도시하는 체결수단은 별도의 구성요소로 구비되어 상기 도광부(200)에 결합된다.
도 13a에서와 같이, 상기 체결수단(500')은 상기 도광부(200)의 상기 기판(120)과 결합되는 일단에 구비되는 어댑터(550)를 포함한다. 상기 어댑터(550)는 전체적으로 링 형태를 갖는다. 그리고, 상기 어댑터(550)의 상단부에 구비되는 개구부(551)에는 상기 도광부(200)의 상기 안내부(210)가 끼워져 결합되며, 상기 어댑터(550)의 하단부에 구비되는 개구부를 통해 상기 안내부(210)의 하단면에 구비된 수용홈(211)이 노출된다.
상기 어댑터(550)는 도 13a에서 도시하는 바와 같이 하단부의 외측면에 상기 기판(120)에 구비된 암나사산(510)과 맞물리는 수나사산(520)을 구비한다.
또한, 상기 어댑터(550)는 도 13b에서 도시하는 바와 같이 하단부의 내측면에 암나사산(510)을 구비할 수 있으며, 이 경우, 상기 기판(120)의 상면에는 외측면에 수나사산(520)이 형성된 보조 어댑터(560)가 돌출되어 구비될 수 있다. 상기 보조 어댑터(560)의 내부 중앙에는 상기 발광소자(110)가 배치되며, 상기 보조 어댑터(560)의 내측면은 상기 발광소자(110)를 향해 소정 기울기로 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 상기 어댑터(550)는 도 14에서 도시하는 바와 같이 하단면으로부터 연장되어 형성되는 복수의 스냅 피트(540)를 구비할 수 있다. 상기 스냅 피트(540)는 상기 기판(120)에 형성된 결합홀(530)에 삽입되어 걸림고정 방식을 통해 체결을 이룬다.
이와 같이, 상기 도광부(200)가 상기 기판(120)으로부터 용이하게 분리 및 결합될 수 있어 발광소자(110)의 교체는 물론 도광부(200)의 교체가 용이하다는 장점을 갖는다. 즉, 발광소자(110) 또는 도광부(200)에 문제가 발생하였을 경우 해당 부분을 용이하게 교체할 수가 있다. 따라서, 장치의 유지보수가 용이하다는 장점을 갖는다.
100... 광원 110... 발광소자
120... 기판 121... 리세스
200... 도광부 210... 안내부
211... 수용홈 212... 굴절층
213... 반사층 220... 렌즈부
221... 돌기부 300... 본체부
400... 커버부 500... 체결수단
510... 암나사산 520... 수나사산
530... 결합홀 540... 스냅 피트
550... 어댑터 560... 보조 어댑터

Claims (18)

  1. 기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광소자를 포함하는 광원;
    상기 발광소자를 덮도록 상기 기판 상에 장착되며, 상기 발광소자의 빛을 상기 기판의 상부로 안내하여 상기 기판의 상부에서 방출하는 도광부; 및
    상기 광원과 체결되며, 외부전원과 연결되는 외부접속부를 구비하여 상기 광원에 전원을 공급하는 본체부;
    를 포함하고, 상기 도광부는,
    일단이 상기 기판 상에 장착되어 상기 발광소자의 빛을 상기 기판으로부터 일정 높이까지 안내하는 안내부와, 상기 안내부의 타단에 구비되어 상기 안내된 빛을 상기 기판의 상부에서 방사 형태로 방출하는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 기판에 장착되는 일단면에 상기 발광소자를 내부에 수용하는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도광부는 상기 안내부의 외측면에 형성되는 굴절층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안내부는 플라스틱 또는 유리 재질로 이루어지며, 상기 굴절층은 상기 안내부의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 도광부는 상기 굴절층의 외측면에 형성되는 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반사층은 금속 재질 또는 광 반사물질이 함유된 수지 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 원형, 타원형, 다면체형 중 어느 하나의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 렌즈부는 외측면에 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 수용홈과 상기 발광소자 사이의 공간에는 접착제 또는 형광층이 채워지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 도광부가 장착되는 상면에 하면측으로 함몰 형성된 리세스를 더 구비하며, 상기 리세스 내에 실장되는 상기 발광소자의 빛을 상기 도광부로 반사시키는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 상면에 상기 도광부가 장착되는 장착홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 도광부가 상기 기판과 착탈가능하게 장착되도록 하는 체결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 체결수단은, 상기 기판측에 구비되는 암나사산과, 상기 도광부측에 구비되어 상기 암나사산과 맞물리는 수나사산을 포함하며, 상기 암나사산과 상기 수나사산의 나사 체결방식을 통해 체결을 이루는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 체결수단은, 상기 도광부의 상기 기판과 결합되는 일단에 구비되는 어댑터를 포함하며, 상기 어댑터에는 상기 수나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 체결수단은, 상기 도광부의 상기 기판과 결합되는 일단에 구비되는 어댑터와 상기 어댑터와 대응하여 상기 기판 상에 구비되는 보조 어댑터를 포함하며, 상기 어댑터의 내측면에는 상기 암나사산이 형성되고, 상기 보조 어댑터의 외측면에는 상기 수나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 체결수단은, 상기 기판측에 구비되는 복수의 결합홀과, 상기 결합홀에 대응하여 상기 도광부측에 구비되는 걸림턱이 형성된 탄성을 갖는 복수의 스냅 피트를 포함하며, 상기 스냅 피트와 상기 결합홀의 걸림고정을 통해 체결을 이루는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 체결수단은, 상기 도광부의 상기 기판과 결합되는 일단에 구비되는 어댑터를 포함하며, 상기 어댑터에는 상기 스냅 패트가 형성된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 광원과 상기 도광부를 덮어 보호하는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
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