KR20130096159A

KR20130096159A - Led를 위한 개선된 렌즈

Info

Publication number: KR20130096159A
Application number: KR1020127029917A
Authority: KR
Inventors: 루씰라 벤츄리니; 타티아나 벤츄리니; 비토리아 벤츄리니
Original assignee: 루씰라 벤츄리니; 타티아나 벤츄리니; 비토리아 벤츄리니
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2013-08-29
Also published as: US20130033876A1; AU2011241802A1; JP2013525953A; RU2012143361A; IT1399455B1; EP2558774A1; CA2795997A1; MX2012011806A; BR112012026453A2; CN102971585A; ITCR20100012A1; WO2011128926A1; TN2012000482A1; EP2558774B1

Abstract

본 발명은 조명 분야에 관한 것이고, 외측을 향하는 대형 기부(3) 및 지지 기부(11)에 결합된 전자 보드(6)에 연결된 LED(L)를 특수 리세스(5) 내에 수납하도록 배열된 소형 기부(4)를 구비한, 실질적으로 절두 원추 또는 원형 포물선 형상을 구비한 광학 본체(2); 상기 대형 기부(3)에 연결된 상부 폐쇄 벽(13); 상기 광학 본체(2)의 측면 표면(2'), 벽(7)의 내부 표면(7'), 상부 폐쇄 벽(13), 및 상기 지지 기부(11)에 연결된 상기 전자 보드(6)의 면 사이에 포함된 공간 체적(V)을 한정하도록 배열된, 상기 광학 본체(2) 및 상기 상부 폐쇄 벽(13)과 일체인 측벽(7)을 포함하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1)에 관한 것이고, 상기 렌즈(1)는 상기 공간 체적(V)을 충전하고 억지 끼워 맞춤에 의해 협동하는 상기 측벽(7)과 결합하도록 배열된 중실 형상 블록(8)을 포함한다.

Description

LED를 위한 개선된 렌즈 {IMPROVED LENS FOR LED}

본 발명은 조명 분야에 관한 것이고; 특히 본 발명은 다양한 유형의 조명 장치 및 본체와 관련된 조명 시스템 내에서 사용 가능한 LED를 위한 개선된 렌즈에 관한 것이다.

LED를 위한 렌즈는 동일 출원인의 이탈리아 특허 출원 CR2009A000023호로부터 공지되어 있고, 이는 특정 광학 및 조명 효과를 생성하기 위해 단일 LED에 연결되도록 배열된 플라스틱 재료, 예를 들어 메타크릴레이트로 만들어진다.

상기 렌즈는 본질적으로 내부 광학 본체, 측벽, 및 상부 폐쇄 벽을 포함한다.

상기 광학 본체는 실질적으로 절두 원추 또는 포물선 형상을 갖고, 상기 상부 폐쇄 벽에 연결된 대형 기부 및 LED가 삽입될 수 있는 특수 리세스를 구비한 소형 기부를 구비한다.

상기 LED는 다른 LED들과 함께, 지지 기부에 결합된 전자 보드에 연결된다.

상기 상부 폐쇄 벽은 LED에 의해 발산되는 광을 다양한 방식으로 지향시키기 위해, 매끄럽거나 규칙적인 기하학적 릴리프 패턴으로 처리되는 표면을 가질 수 있다.

상기 측벽들은 먼지, 증기, 및 기체가 동일 본체를 오염시켜서 렌즈의 효율을 감소시키는 것을 방지하기 위해 상기 광학 본체를 둘러싸도록 배열되어, 동일 렌즈 내에서 잘 정의된 공간 체적을 한정한다.

특히, 렌즈가 제 위치에 있을 때, 상기 공간 체적은 상기 상부 폐쇄 벽, 상기 광학 본체의 측면 표면, 상기 측벽의 내부 표면, 및 상기 지지 기부에 결합된 상기 전자 보드의 면 사이에 포함된다.

상기 측벽은 단일 블록 요소를 형성하기 위해, 상기 광학 본체 및 상기 상부 폐쇄 벽과 일체이고, 이들은 상기 지지 기부 상에 제공되는 대응하는 구멍 내로 삽입되도록 배열된 복수의 지지 풋(foot)을 포함한다.

LED를 위한 이러한 렌즈는 몇몇 제한 및 결점을 갖는다.

LED 상에 장착될 때, 각각의 렌즈는 내부에 담긴 LED가 켜지거나 꺼질 때, 또는 주변 요소 내의 온도의 갑작스런 변화 중에, 온도차로 인해 팽창 또는 압축할 수 있는 공기로 충전된 공간 체적을 에워싼다. 렌즈 내에서 발생하는 결과적인 압력 또는 진공은 공기, 기체, 증기, 및 먼지의 유입을 일으킬 수 있고, 그가 연결된 LED의 작동에 영향을 미칠 수 있다. 극단적인 경우에, 이는 또한 얇은 메타크릴레이트 표면으로 만들어진 렌즈의 측벽의 파손으로 이어질 수 있다.

그러므로, 이러한 유형의 렌즈는 내부에서 LED의 기체, 먼지, 또는 액체에 대한 완벽한 차단을 허용하지 않고, 조립 중에 렌즈 아래에 포함된 공기 체적을 변화하지 않게 유지하는 것을 허용하지 않는다.

LED 상으로의 렌즈의 조립 중에, 상기 벽의 바닥 모서리와 지지 기부에 연결된 상기 전자 보드의 면 사이에 밀봉 재료를 개재시키는 것이 가능하지만, 불리하게도, 고정 표면이 측벽의 두께 의해 제시되므로, 극도로 감소되고, 밀봉이 보장되지 않는다.

그러므로, 간략하게는, 조명 고정구 상에서의 이러한 렌즈의 사용은 폭발의 위험이 있는 환경에서의 사용에 영향을 주지만, 고가이며 조명 효율에 영향을 주는 밀봉된 엔클로저의 사용에 의해, 이는, 예를 들어, 산업 분야에서의 그의 용도를 크게 제한한다.

본 발명의 목적은 그러한 결점을 제거하여, 전통적인 렌즈에 비교하여 기능적 성능을 개선하는 것이다.

특히, 본 발명은:

- 과도한 양압 및/또는 음압 변동을 방지하기 위해 렌즈 내에 담기는 공기 체적을 최소화하고;

- 더 넓은 밀봉 표면을 제공하여, 기체, 먼지, 및 액체에 대해 완벽하게 밀봉된 렌즈를 만들고;

- 그의 기계적 저항을 증가시키는 연결 벽을 강화하는,

것을 목적으로 한다.

그러한 목적은,

- 외부로 향하는 대형 기부, 및 지지 기부에 결합된 전자 보드에 연결된 LED를 특수 리세스 내에 수납하도록 배열된 소형 기부를 구비한, 실질적으로 절두 원추 또는 원형 포물선 형상을 구비한 광학 본체;

- 상기 광학 본체의 상기 대형 기부에 연결된 상부 폐쇄 벽;

- 상기 광학 본체의 측면 표면, 측벽의 내부 표면, 상부 폐쇄 벽, 및 상기 지지 기부에 연결된 상기 전자 보드의 면 사이에 포함되는 공간 체적을 한정하도록 배열된, 상기 광학 본체 및 상기 상부 폐쇄 벽과 일체인 측벽

을 포함하고,

상기 공간 체적을 충전하고, 억지 끼워 맞춤에 의해 협동하는 상기 측벽과 결합하도록 배열된 중실 형상 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는,

LED를 위한 개선된 렌즈에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 전자 보드와 대면하는 상기 블록의 면은 상기 측벽의 바닥 모서리와 동일한 높이에 배열된다.

본 발명의 추가의 바람직한 태양에 따르면, 상기 블록은 상기 전자 보드 및/또는 상기 지지 기부 상에 제공되는 대응하는 구멍 내로 삽입되도록 배열된 복수의 지지 풋을 포함한다.

유리하게는, 상기 블록은 고저항 재료, 바람직하게는 중합체, 훨씬 더 바람직하게는 폴리카보네이트로 만들어진다.

위에서 언급된 구성 태양으로부터 생성되는 장점은 렌즈의 더 양호한 기능적 성능을 얻는 것에 있다.

특히, 폴리카보네이트 블록의 존재는:

- 렌즈에 의해 에워싸이는 공기 체적을 실질적으로 0으로 감소시키고, 상기 공기 체적의 팽창 및 수축으로 인한 위험한 갑작스런 압력 변동의 개시를 방지하고;

- 밀봉 재료가 LED의 완벽한 차단을 생성하고 기체, 먼지, 및 액체에 대해 밀봉된 렌즈를 만들기 위해 도포될 수 있는 대형 고정 표면을 제공하고;

- 전체 렌즈에 더 큰 기계적 저항을 도입하는 측벽을 강화한다.

또한, 측벽이 아닌, 상기 블록 상으로 직접 위치되는 지지 풋의 존재는 2개의 단계: LED 상으로의 블록의 인가 및 밀봉의 제1 단계, 광학 본체, 측벽, 및 상부 폐쇄 벽으로 구성된 단일 블록 렌즈 요소의 블록 상으로 억지 끼워 맞춤에 의해 결합하는 제2 단계로 나누어진, LED 상으로의 렌즈의 더 용이한 위치 설정을 허용한다.

밀봉 재료가 LED를 차단하기 위해 사용되면, 블록 상으로의 그의 직접 도포가 더 쉽고, 용량이 더 잘 제어되고, 단일 블록 요소가 단지 이후에 위치되므로, 이는 과량의 상기 재료의 가능한 누출로 인해 오염되는 것으로부터 보호된다.

본 발명의 이러한 그리고 추가의 장점은 도면을 참조하여 예시적이며 비제한적인 예로써 이루어지는, 바람직한 실시예의 다음의 설명으로부터 더 명확하게 드러날 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 만들어진, 수직 평면에 따른 LED를 위한 개선된 렌즈의 부분 분해 절결도를 도시한다.
도 2는 사용 시의 조립된, 수직 평면에 따른 LED를 위한 개선된 렌즈의 절결도를 도시한다.
도 3은 도 1의 렌즈의 부분 절결 투영도를 도시한다.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 LED를 위한 상기 개선된 렌즈의 구성요소의 평면도 및 저면도를 각각 도시한다.

도 1-3을 참조하면, LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1)는 본질적으로 단일 블록 요소를 형성하도록 서로 통합된, 광학 본체(2), 측벽(7), 및 상부 폐쇄 벽(13)을 포함한다.

상기 광학 본체(2)는 실질적으로 절두 원추 또는 원형 포물선 형상을 갖고, 외측을 향하는 대형 기부(3), 및 사용 중에 LED(L)를 특수 리세스(5) 내에 수납하도록 배열된 소형 기부(4)를 갖는다.

상기 LED(L)는 적합한 지지 기부(11)에 결합된 전자 보드(6)에 연결된다.

또한, 상기 대형 기부(3)에 연결된 상기 상부 폐쇄 벽(13)은 광학 기능을 갖고, LED에 의해 발산되는 광을 적합하게 지향시키기 위해, 매끄럽거나 규칙적인 기하학적 릴리프 범프를 구비하여 적합하게 처리된다.

상기 측벽(7)은 외측 환경으로부터 광학 본체(2)를 분리시켜서, 상기 상부 폐쇄 벽(13), 상기 광학 본체(2)의 측면 표면(2'), 상기 측벽(7)의 내부 표면(7'), 및 LED(L)가 연결되는 상기 전자 보드(6)의 면 사이에 포함된 공간 체적(V)을 한정하도록 배열된다.

상기 렌즈(1)는 상기 광학 본체(2), 상기 연결 벽(7), 및 상기 상부 폐쇄 벽(13)으로 구성된 단일 블록 요소의 상기 공간 체적(V)을 충전하고, 상기 벽(7)과의 억지 끼워 맞춤에 의해 결합되도록 배열된 중실 형상 블록(8)을 추가로 포함한다.

특히, 상기 전자 보드(6)와 대면하는 상기 블록(8)의 면(8')은 상기 측벽(7)의 바닥 모서리(7")와 동일한 높이에 배열되고, 상기 모서리(7")의 표면에 비교하여 상당히 더 큰 표면을 가져서, 보드(6) 또는 지지 기부(11) 상으로 상당히 큰 지지 영역을 제공한다.

그러므로, 그러한 면(8')은, 예를 들어 아세트산계 실리콘과 같은, 탄성 밀봉 재료(12)의 층의 개재에 의해, 기체, 증기, 및 먼지 밀봉 방식으로 보드(6) 또는 기부(11)에 블록(8)을 연결하는 것을 허용한다.

상기 블록(8)은 상기 지지 기부(11) 및 선택적으로 상기 전자 보드(6) 상에 제공되는 대응하는 구멍(10) 내로 삽입되도록 배열된 복수의 지지 풋(9)을 추가로 포함한다.

특히 도 4 및 5를 참조하면, 특히 저항성 플라스틱 중합체, 예를 들어 폴리카보네이트로 만들어진 상기 블록(8)은 상기 광학 본체(2)의 소형 기부(4)를 수납하기에 적합한 중심 구멍을 구비한 실질적인 정사각형 형상을 구비한, 상기 전자 보드(6)와 대면하기에 적합한 것인 주면(8')을 갖고, 상기 지지 풋(9)은 상기 면의 4개의 코너에 배열된다.

LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1)는 대체로 4개의 측면을 구비한 다각형 형상을 갖지만, 구성 요건 또는 상이한 광 효과를 위한 상이한 가능한 용도와 관련된 육각형, 팔각형, 또는 원 형상의 기부를 쉽게 취할 수 있다.

결과적으로, 상기 전자 보드와 대면하는 상기 블록의 면은 상기 블록이 연결되는 LED를 위한 렌즈의 전반적인 형상에 따라 상이한 다각형 형상을 취할 수 있다.

상부 폐쇄 벽(13)의 표면은 매끄럽거나 구분없이 처리될 수 있고, 당연히, 본 발명은 다양한 LED 조명 장치 내로의 삽입을 위해 조정된, 여러 형상, 치수 및 처리 버전으로 실시될 수 있다.

본 발명을 사용하는 방법은 다음과 같다.

제1 단계는 LED(L)가 연결되어 있는 전자 보드(6)를 지지 기부(11)에, 이들 구성요소 상에 제공된 정합 구멍(10)을 특별히 주의하면서, 결합시키는 것을 제공한다.

이후에, 상기 블록(8)은 지지 풋(9)을 상기 구멍(10) 내로 삽입하여, LED(L)에 대응하여 전자 보드(6)에 연결된다.

LED(L)의 주변 환경과의 완벽한 절연을 보장하기 위해, 상기 블록(8)의 주면(8')이 전자 보드(6)의 외측 면 상으로 위치될 때, 밀봉 재료(12)의 층을 개재시키는 것이 필요하다.

상기 밀봉 재료는 유리하게는 지지 기부 및 전자 보드의 열 팽창을 보상하고 흡수하며, 렌즈의 탈착 또는 미세 균열의 형성을 방지하기 위한 탄성 타입이다. 바람직하게는, 상기 탄성 밀봉 재료는 아세트산계 실리콘이다.

이후에, 광학 본체(2), 측벽(7), 및 상부 폐쇄 벽(13)으로 구성된 렌즈(1)의 단일 블록 요소는 렌즈(1)의 벽(7)의 바닥 모서리(7")를 전자 보드(6)의 외측 면 상에 또는 지지 기부(11)의 외측 면 상으로 위치시키면서, 상기 성형된 블록(8) 상에 억지 끼워 맞춤에 의해 삽입된다.

블록(8)은 측벽, 상부 폐쇄 벽, 광학 본체, 및 전자 보드 사이에 포함된 공간 체적(V)을 완전히 점유하고, 렌즈 내의 공기의 존재는 방지되지만, 작고 중요하지 않은 양으로 존재한다.

상기 렌즈와 LED가 장착되어 있는 상기 전자 보드 사이의 접촉 및 밀봉 표면은 넓고, 양호한 공기 및 기계적 밀봉을 보장한다.

단일 LED는 기체, 먼지, 및 액체 대한 최대의 밀봉으로, 그리고 LED의 단락 또는 고장의 경우에도, 파손 또는 폭발의 위험이 없이 시간에 걸쳐 양호한 조명 효율로, 전체 렌즈에 대해 주변 환경으로부터 확실하고 완벽하게 절연된다.

본 기술 분야의 당업자에게 명확한 바와 같이, 단일 광 확산 요소 이외에, 본 발명은 또한 위에서 설명된 장점을 항상 달성하면서, 대부분의 변경된 형상 및 치수로, 천장 램프, 램프, 및 실제 조명체를 만들기 위해 복수의 LED와 관련하여 사용될 수 있다.

Claims

- 외측을 향하는 대형 기부(3), 및 지지 기부(11)에 결합된 전자 보드(6)에 연결된 LED(L)를 특수 리세스(5) 내에 수납하도록 배열된 소형 기부(4)를 구비한, 실질적으로 절두 원추 또는 원형 포물선 형상을 구비한 광학 본체(2);
- 상기 광학 본체(2)의 상기 대형 기부(3)에 연결된 상부 폐쇄 벽(13);
- 상기 광학 본체(2)의 측면 표면(2'), 벽(7)의 내부 표면(7'), 상부 폐쇄 벽(13), 및 상기 지지 기부(11)에 연결된 상기 전자 보드(6)의 면 사이에 포함된 공간 체적(V)을 한정하도록 배열된, 상기 광학 본체(2) 및 상기 상부 폐쇄 벽(13)과 일체인 측벽(7)
을 포함하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1)에 있어서,
상기 공간 체적(V)을 충전하고 억지 끼워 맞춤에 의해 협동하는 상기 측벽(7)과 결합하도록 배열된 중실 형상 블록(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1).
제1항에 있어서, 상기 전자 보드(6)와 대면하는 상기 블록(8)의 면(8')은 상기 측벽(7)의 바닥 모서리(7')와 동일한 높이에 배열되는 것을 특징으로 하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1).
제1항에 있어서, 상기 블록(8)은 상기 전자 보드(6) 및/또는 상기 지지 기부(11) 상에 제공되는 대응하는 구멍(10) 내로 삽입되도록 배열된 복수의 지지 풋(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1).
제1항에 있어서, 상기 블록(8)은 고저항 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1).
제4항에 있어서, 상기 블록(8)은 중합체 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1).
제5항에 있어서, 상기 중합체 재료는 폴리카보네이트인 것을 특징으로 하는 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1).
제1항 내지 제6항 중 적어도 하나에 따른 LED(L)를 위한 개선된 렌즈(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 기구.