KR20150142930A - 발광다이오드를 광원으로 하는 다면 발광 조명등 - Google Patents

발광다이오드를 광원으로 하는 다면 발광 조명등 Download PDF

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KR20150142930A
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Abstract

본 발명은 광원인 발광다이오드의 배치 구조를 개선하여 측면을 포함하는 다면으로 빛이 출사되는 다면 발광의 실내 천장 조명등에 관한 것으로, 다각형의 판상을 이루며, 적어도 두 측의 모서리부는 광원이 배치되는 광원부가 마련되는 커버 플레이트; 상기 커버 플레이트에 대응하는 다각 형상을 이루며, 상기 광원부의 모서리부에는 중심점 방향의 입광면이 형성되는 도광판; 상기 커버 플레이트의 모서리에 대응하는 삼각 형상의 상면, 상기 상면의 양 측부에서 하측으로 연장되는 제1 및 제2 측면, 상기 상면의 하면에서 하측으로 돌출형성되는 리브를 갖고, 상기 상면의 단부가 상기 도광판의 단부를 가압하면서 상기 커버 플레이트에 체결되는 고정 블록; 기판, 상기 기판의 일 측에 실장되는 LED 광원 및 상기 LED 광원과 전기적으로 연결되면서 상기 기판의 타 측에 실장되는 커넥터로 구성되어, 상기 LED 광원에서 출사되는 빛이 상기 도광판의 입광면으로 입사되도록 상기 고정 블록의 리브에 볼트 체결되는 광원 모듈; 및 상기 커버 플레이트와 상기 고정 블록의 모서리 단부를 관통하면서 형성되는 고정 홀;을 포함한다.

Description

발광다이오드를 광원으로 하는 다면 발광 조명등{Multi-Surface Lighting Plate Lamp having LED}
본 발명은 발광다이오드 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원인 발광다이오드의 배치 구조를 개선하여 측면을 포함하는 다면으로 빛이 출사되는 다면 발광의 실내 천장 조명등에 관한 것이다.
발광다이오드(Light Emiting Diode, 이하, 'LED'라 함)는 작은 전압과 전류를 사용하여 다양한 색상의 발광을 가지는 것으로, 수명이 오래가고, 소비전력이 절감되면서 다양한 분야(예; 신호등, 조명, 악세사리, 표시등)에서 활발하게 사용되고 있다. 최근에는 LED가 형광램프나 백열등을 대체하는 조명장치의 광원으로 널리 사용되고 있으며, 도광판과 함께 구성되어 다양한 형상과 기능의 면 조명장치가 개발되고 있다. 이러한 LED를 광원으로 하는 면 조명장치는 광원의 배치 구조에 따라, 도광판의 측면에 광원이 배치되는 측면형 면 조명장치와 도광판의 배면에 광원이 배치되는 직하명 면 조명장치로 구분될 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 LED를 광원으로 하는 조명등을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 Ⅰ-Ⅰ 방향의 단면도이며, 도 3은 도 1의 조명등에 대한 광원부인 프레임과 LED 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 조명등(10)은 사각 판상의 도광판(13), 도광판(13)의 가장자리 네 변을 따라 체결되는 소정의 길이를 갖는 프레임(11), 소정의 길이를 갖는 기판(12a) 상에 일정 간격으로 다수의 LED(12b)가 실장되어 각 프레임(11)의 내측에 체결되는 LED 모듈(12), 도광판(13)의 배면을 커버하면서 각 프레임(11)에 체결되는 커버 플레이트(14), 도광판(13)의 전면과 배면에 각각 조립되는 확산판(15) 및 반사판(16)으로 구성된다. 이러한 조명등(10)은 도광판(13)의 측면에 광원이 배치되는 측면형 면 조명장치를 구성한다.
여기서, 도광판(13)은 다수의 점광원의 빛을 면광원으로 전환시키는 광 전환 소자로서 기능을 하고, LED 모듈(12)은 도광판 내부로 다수의 점광원의 빛을 제공하는 광원으로서 기능을 한다. 또한, 프레임(11)은 도광판(13), LED 모듈(12), 커버 플레이트(14), 확산판(15) 및 반사판(16)을 결합시키고, 특히 LED 모듈(12)에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 히트 싱크(Heat Sink)로서 기능을 한다. 이를 위한 프레임(11)의 외측에는 다수의 방열편(11a)이 형성된다.
이와 같은 측면형의 면 조명장치에서 LED 모듈(12)과 프레임(11)은 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 길이를 갖는 바 형상을 이루며 도광판(13)의 네 측면에서 체결된다. 따라서, LED 모듈(12)에서의 다수의 출사되는 다수의 점광원의 빛은 도광판(13)의 네 측면에서 입사되고, 입사된 빛은 도 1에 도시된 바와 같이 도광판(13)의 전면부(Front-Surface)를 향하여 면광원으로 출사된다.
이러한 종래의 조명등 구조에서는 LED 모듈과 프레임이 도광판의 측면에서 체결되어 도광판의 전면부로만 빛이 출사되므로, 조명등의 측면 공간에서는 빛이 도달하지 않아 암부가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 조명등은 많은 수의 LED가 구비되어야 하므로 조명등의 제조 단가가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 조명등은 LED 모듈이 소정의 길이를 갖는 바 형상을 이루어, LED 모듈의 조립이 어려워 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, LED를 광원으로 하는 조명등에 있어서, 정면 및 측면을 포함하는 다수의 면으로 빛이 출사되어 측면의 암부 공간 발생을 방지하는 조명등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상대적으로 적은 수의 LED를 사용함으로써, 제조 비용을 걸감할 수 있으며, 조립이 용이하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 구조의 조명등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조명등은, 다각형의 판상을 이루며, 적어도 두 측의 모서리부는 광원이 배치되는 광원부가 마련되는 커버 플레이트; 상기 커버 플레이트에 대응하는 다각 형상을 이루며, 상기 광원부의 모서리부에는 중심점 방향의 입광면이 형성되는 도광판; 상기 커버 플레이트의 모서리에 대응하는 삼각 형상의 상면, 상기 상면의 양 측부에서 하측으로 연장되는 제1 및 제2 측면, 상기 상면의 하면에서 하측으로 돌출형성되는 리브를 갖고, 상기 상면의 단부가 상기 도광판의 단부를 가압하면서 상기 커버 플레이트에 체결되는 고정 블록; 기판, 상기 기판의 일 측에 실장되는 LED 광원 및 상기 LED 광원과 전기적으로 연결되면서 상기 기판의 타 측에 실장되는 커넥터로 구성되어, 상기 LED 광원에서 출사되는 빛이 상기 도광판의 입광면으로 입사되도록 상기 고정 블록의 리브에 볼트 체결되는 광원 모듈; 및 상기 커버 플레이트와 상기 고정 블록의 모서리 단부를 관통하면서 형성되는 고정 홀;을 포함한다.
여기서, 상기 고정 블록은 상면의 하측으로 나사 체결부가 형성되어 상기 커버 플레이트에 형성되는 체결 홀을 통하여 상기 커버 플레이트와 나사 체결로 조립되거나, 상면의 하측으로 후크 체결부가 형성되어 상기 커버 플레이트에 형성되는 체결 홀을 통하여 후크 체결로 조립되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버 플레이트 및 도광판은 사각 형상을 이루고, 상기 고정 블록은 사각 형상의 상기 커버 플레이트의 서로 대향하는 두 모서리 또는 네 모서리에 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기와 같은 구성의 조명등은 정면뿐만 아니라 측면으로도 빛이 출사됨으로써, 설치 공간에 대한 측면에서의 암부를 개선할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구성의 조명등은 적용되는 LED 수량을 저감하여 제조 비용을 절감할 수 있으며, 제품 구조가 간단하여 생산성이 향상되고, 제품의 경량화에 유리한 효과를 나타낸다.
도 1은 종래의 기술에 따른 LED를 광원으로 하는 조명등을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 Ⅰ-Ⅰ 방향의 종단면도,
도 3은 도 1의 조명등에 대한 광원부인 프레임과 LED 모듈을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED를 광원으로 하는 조명등을 나타낸 사시도,
도 5는 도 4의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 Ⅱ-Ⅱ 방향의 사시 단면도,
도 6은 도 4의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 상부 분해 사시도, 및
도 7은 도 4의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 하부 분해 사시도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED를 광원으로 하는 조명등을 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 Ⅱ-Ⅱ 방향의 사시 단면도이다.
이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조명등(100)은 사각 형상의 면 조명장치로서, 커버 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140), 광원 모듈(150) 및 고정 블록(160)으로 구성된다. 이와 같이 구성되는 조명등(100)은 커버 플레이트(110) 상에 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)이 순차적으로 안착되고, 커버 플레이트(110)의 사각 모서리부에 광원 모듈(150)이 체결된 고정 블록(160)이 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)을 커버 플레이트(110)에 고정시키면서 체결된다.
구체적으로 살펴보면, 커버 플레이트(110)는 조명등의 배면 커버로서, 사각의 판 형상을 이룬다. 이러한 커버 플레이트(110)는 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)이 고정되고 고정 블록(160)에 체결될 수 있도록 충분한 강도를 갖는 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어진다.
반사판(120)은 도광판(130)과 커버 플레이트(110) 사이에 개입되어 도광판(130)에서 배면으로 출사되는 빛을 전면으로 반사시켜 조명등의 휘도를 향사시키는 기능을 한다. 이러한 반사판(120)은 광 반사율이 우수한 시트 또는 필름으로 이루어질 수 있다. 반사판(120)은 별도의 시트나 필름으로 구성될 수 있으나, 커버 플레이트(110)의 내면에 광 반사 재질의 잉크가 도포된 코팅층으로 구성될 수도 있다.
도광판(130)은 광원 모듈(150)에서 입사되는 빛을 내부 전반사를 통하여 면광원으로 전환시켜 전면부 및 측면부로 출사시키는 광 전환 기능을 한다. 도광판(130)은 소정의 두께를 갖고, 커버 플레이트(110)의 형상에 대응하는 사각의 판(Plate) 형상을 이룬다. 특히, 본 발명에서의 도광판(130)은 고정 블록(160)이 체결되는 사각의 각 모서리부에 입광면(130a)이 형성된다. 입광면(130a)은 도광판(130)의 모서리 일부가 모따기로 제거되어 형성될 수 있으며, 도광판(130)의 중앙을 향하는 수직의 경면으로 형성된다. 즉, 본 발명에서의 도광판(130)은 사각의 각 모서리가 입광면(130a)을 구성하고, 배면이 반사면을 구성하며, 전면과 네 측의 각 측면이 출광면을 구성한다. 이와 같은 구성의 도광판(130)에서는 각 모서리에서 입사된 빛이 전면 및 네 측면을 포함하는 다섯 면을 통하여 외부로 출사된다.
이러한 도광판(130)은 광 투과율이 우수한 투명 수지가 이용될 수 있으며, 일반적으로 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않는 PMMA, PC, PS, MS 등의 수지가 이용된다. 이때, 모서리부의 입광면(130a)에는 도광판 내부로 입사되는 빛의 지향각을 넓히기 위한 광 패턴이 형성될 수 있으며, 전면 및 네 측면의 출광면에도 도광판 내부에서 빛을 산란시키고 출사되는 빛의 휘도와 균일도 특성을 향상시키기 위한 다양한 형상의 광 패턴들이 형성될 수 있다.
확산판(140)은 도광판(130)의 전면부로 출사되는 빛을 확산시켜 조명등의 광 특성을 향상시키기 위한 광 제어 소자로서, 광 확산제가 첨가된 시트 또는 필름으로 구성될 수 있다. 이러한 확산판(140)도 도광판(130)과 동일한 사각 형상을 이루며, 고정 블록(160)에 의하여 커버 플레이트(110)에 고정될 수 있도록 도광판의 입광면과 동일한 형상으로 네 모서리에 모따기가 적용된다.
광원 모듈(150)은 도광판(130) 내부로 빛을 입사시키는 조명등의 광원으로서 기능을 한다. 이러한 광원 모듈(150)은 기판(151)의 일 측에 LED(152)가 실장되고, 기판(151)의 타 측에는 외부 전원이 접속될 수 있는 커넥터(153)가 장착된다. 이때, LED(152)와 커넥터(153)는 전기적으로 서로 연결되도록 기판에 장착된다.
고정 블록(160)은 광원 모듈(150)을 내부에 체결시키면서 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)을 커버 플레이트(110)에 고정시키며, 광원 모듈(150)에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 기능을 한다. 고정 블록(160)은 내부에 체결된 LED의 빛이 도광판 내부로 입사될 수 있도록 커버 플레이트(110)의 네 모서리에서 체결된다.
고정 블록(160)은 도광판(130) 네 모서리의 모따기된 부분을 채우는 형상으로, 도광판(130)과의 조합에 의하여 전체적으로 커버 플레이트(110)에 대응하는 사각 형상을 이루게 된다. 구체적으로 고정 블록(160)은 커버 플레이트(110)의 모서리에 대응하는 삼각 형상의 상면(161), 상면(161)의 양 측부에서 하측으로 연장되는 제1 측면(162a) 및 제2 측면(162b)으로 구성된다. 또한, 고정 블록(160)은 상면(161)과 제1, 2 측면(162a,162b)에 의하여 형성되는 상면 하부의 내부 공간에는 광원 모듈(150)이 체결될 수 있도록 상면의 하측으로 돌출되는 리브(163)가 형성된다.
그리고, 고정 블록(160)은 커버 플레이트(110)에 체결되기 위한 체결 수단이 상면 하부의 내부 공간에 형성된다. 이러한 체결 수단은 도시된 바와 같이 나사 체결부(164)로 구성될 수 있으며, 후크 체결부(미도시)로 구성될 수도 있다. 이때, 고정 블록(160)과 커버 플레이트(110)의 나사 체결 또는 후크 체결을 위하여 커버 플레이트(110)에는 체결 홀(110a)이 형성된다. 고정 블록(160)과 커버 플레이트(110)의 나사 체결은 커버 플레이트(110) 외부에서 체결 홀(110a)을 관통한 스크류(111)가 고정 블록(160)의 나사 체결부(164)에 체결되면서 이루어지며, 후크 체결은 고정 블록(160)에 형성된 후크(미도시)가 커버 플레이트(110)의 체결 홀(110a)에 끼워지면서 이루어진다.
또한, 고정 블록(160)은 내부의 리브(163)에 체결된 광원 모듈(150)에서 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방출시킨다. 이를 위한 고정 블록(160)은 열을 신속히 방출할 수 있도록 높은 열전도성을 갖는 금속 또는 플라스틱 재질로 구성된다.
상기와 같은 구성의 조명등(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 전체적으로 사각 형상을 이루고, 광원 모듈(150)이 체결된 고정 블록(160)이 네 모서리에서 커버 플레이트(110)에 체결되어 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)을 고정시킨다. 이때, 각 고정 블록(160)에 체결된 광원 모듈(150)은 도광판(130)의 네 모서리에서 중앙부 영역으로 빛을 입사시키고, 도광판(130) 내부에서 전체 영역으로 분산된 빛은 전면부와 네 측면부로 빛을 출사시키게 된다. 이에 따라 본 발명의 조명등(100)은 배면을 제외한 다수의 면으로 빛이 출사되켜 측면부에서 암부를 발생시키지 않는다.
또한, 본 발명의 조명등(100)은 각 모서리에서 커버 플레이트(110)에 체결되는 네 개의 고정 블록(160)이 체결과 동시에 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)을 가압하여 커버 플레이트(110)에 고정시키므로, 조명등의 구조와 조립 공정을 단순화시킬 수 있다. 이때, 고정 블록(160)이 커버 플레이트(110)에 나사 또는 후크 체결로 조립되면서, 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)은 모서리측 상단부가 고정 블록(160)의 상면(161) 단부에 가압되고, 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)은 모서리측 단부가 고정 블록(160)의 제1 측면(162a) 및 제2 측면(162b)에 끼워져 고정된다.
또한, 상기와 같은 조명등(100)은 천장과 같은 실내 천장과 같은 구조물에 고정 설치되어 그 하부 공간을 조명한다. 이를 위하여 조명등은 커버 플레이트(110)와 고정 블록(160)의 모서리 단부를 관통하는 고정 홀(170)이 형성된다. 이러한 고정 홀(170)은 볼트 체결에 의하여 조명등이 천장에 고정될 수 있도록 함으로써, 조명등의 설치를 용이하게 할 수 있도록 한다.
이하에서는 본 발명의 조명등에 대한 조립 구조를 도면을 참고하여 살펴보기로 한다. 도 6은 도 4의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 상부 분해 사시도이고, 도 7은 도 4의 조명등에 대한 광원부 구조를 나타낸 하부 분해 사시도이다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(151)에 LED(152)와 커넥터(153)가 장착된 광원 모듈(150)이 고정 블록(160)의 리브(163)에 나사 체결에 의하여 조립된다. 그리고, 사각 판상의 커버 플레이트(110) 상에 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)이 순차적으로 적층되며, 이때, 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)의 네 모서리부는 모따기가 미리 적용되고, 특히 도광판(130)에는 입광면(130a)이 형성된다. 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)이 커버 플레이트(110)에 적층된 상태에서 도 7에 도시된 바와 같이, 나사 체결에 의하여 커버 플레이트(110)와 고정 블록(160)이 조립된다. 이때, 반사판(120), 도광판(130) 및 확산판(140)의 모서리측 단부는 고정 블록(160)의 내부 공간에 끼워지면서 고정 블록 상면의 단부에 의하여 커버 플레이트(110) 측으로 가압되면서 고정 조립된다.
이와 같이 본 발명의 조명등(100)은 광원 모듈(150)이 체결된 고정 블록(160)을 커버 플레이트(110)의 네 모서리에 나사 체결함으로써, 간단히 조립될 수 있다. 또한, 이렇게 조립된 조명등은 커버 플레이트(110)와 고정 블록(160)을 관통하는 네 곳의 고정 홀(170)을 통한 볼트 체결로 천장에 쉽게 고정된다. 이를 위하여 조명등은 볼트 수단을 더 구비할 수 있다. 이때, 전원 연결을 위한 케이블은 전원 홀(110b)을 통하여 광원 모듈의 커넥터(153)와 연결된다.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100 : 조명등 110 : 커버 플레이트
120 : 반사판 130 : 도광판
140 : 확산판 150 : 광원 모듈
160 : 고정 블록 170 : 고정 홀

Claims (4)

  1. 다각형의 판상을 이루며, 적어도 두 측의 모서리부는 광원이 배치되는 광원부가 마련되는 커버 플레이트;
    상기 커버 플레이트에 대응하는 다각 형상을 이루며, 상기 광원부의 모서리부에는 중심점 방향의 입광면이 형성되는 도광판;
    상기 커버 플레이트의 모서리에 대응하는 삼각 형상의 상면, 상기 상면의 양 측부에서 하측으로 연장되는 제1 및 제2 측면, 상기 상면의 하면에서 하측으로 돌출형성되는 리브를 갖고, 상기 상면의 단부가 상기 도광판의 단부를 가압하면서 상기 커버 플레이트에 체결되는 고정 블록;
    기판, 상기 기판의 일 측에 실장되는 LED 광원 및 상기 LED 광원과 전기적으로 연결되면서 상기 기판의 타 측에 실장되는 커넥터로 구성되어, 상기 LED 광원에서 출사되는 빛이 상기 도광판의 입광면으로 입사되도록 상기 고정 블록의 리브에 볼트 체결되는 광원 모듈; 및
    상기 커버 플레이트와 상기 고정 블록의 모서리 단부를 관통하면서 형성되는 고정 홀;을 포함하는 다면 발광 조명등.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정 블록은,
    상면의 하측으로 나사 체결부가 형성되어 상기 커버 플레이트에 형성되는 체결 홀을 통하여 상기 커버 플레이트와 나사 체결로 조립되는 것을 특징으로 하는 다면 발광 조명등.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정 블록은,
    상면의 하측으로 후크 체결부가 형성되어 상기 커버 플레이트에 형성되는 체결 홀을 통하여 후크 체결로 조립되는 것을 특징으로 하는 다면 발광 조명등.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트 및 도광판은 사각 형상을 이루고,
    상기 고정 블록은 사각 형상의 상기 커버 플레이트의 서로 대향하는 두 모서리 또는 네 모서리에 체결되는 것을 특징으로 하는 다면 발광 조명등.
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