KR20160128808A

KR20160128808A - 조명기구

Info

Publication number: KR20160128808A
Application number: KR1020150060759A
Authority: KR
Inventors: 김용세; 이동경; 이기남
Original assignee: 주식회사 명선하이테크; 이기남
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2016-11-08

Abstract

본 발명은 조명장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 조명장치는, 빛을 조사하는 LED 모듈; 상기 LED 모듈이 장착되는 상부 하우징; 및 상기 상부 하우징에 장착되고, 상기 LED 모듈에서 조사된 빛을 반사하여 반사된 반사광이 상기 LED 모듈에서 조사된 다른 빛과 보강간섭을 일으키도록 조명장치의 발광방향을 향해 돌출 형성된 보강부를 포함한다.

Description

조명기구{Lighting Apparatus}

본 발명은 조명기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED를 광원으로 하는 조명기구에 관한 것이다.

최근 각종 조명기구의 광원으로서 발광 다이오드(LED)가 주목을 받고 있다. 이는 LED가 기존의 백열등, 형광등에 비해서 전력소모가 적고 구조가 간단하여 대량생산이 가능하며 내구성도 높아 긴 수명을 가지고 있기 때문이다.

하지만 LED는 한 점에서 빛을 생성하는 점광원이기 때문에 빛의 직진성이 높아 직접적으로 눈에 조사되면 눈부심 현상이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, LED 조명기구에 별도의 도광판 등을 구비하여 빛이 간접 조사 되도록 함으로써 눈부심을 낮추는 방법이 상용화 되었다.

그러나 도광판을 이용하면 빛이 흡수되고 산란됨으로 인하여 LED 조명의 조도가 떨어지게 되고, 또한 도광판의 설치로 인해서 LED 조명기구가 복잡해질 뿐만 아니라 제조단가가 높아지는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

첫째, 조명기구의 눈부심을 해소하는 것이다.

둘째, 조명기구의 조도를 향상시키는 것이다.

셋째, 조명기구의 소비전력을 감소시키는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 조명장치는, 빛을 조사하는 LED 모듈; 상기 LED 모듈이 장착되는 상부 하우징; 및 상기 상부 하우징에 장착되고, 상기 LED 모듈에서 조사된 빛을 반사하여 반사된 반사광이 상기 LED 모듈에서 조사된 다른 빛과 보강간섭을 일으키도록 조명장치의 발광방향을 향해 돌출 형성된 보강부를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 조명장치는, 서로 마주하게 배치되어 빛을 조사하는 복수의 LED 모듈들; 상기 복수의 LED 모듈들로부터 조사된 빛을 조명장치의 발광방향을 향해 반사하는 리플렉터; 및 상기 복수의 LED 모듈로부터 조사된 빛을 반사하고, 반사된 반사광이 상기 리플렉터에서 반사된 반사광과 상기 LED 모듈들에서 조사된 직사광 중 적어도 어느 하나와 만나 보강간섭을 일으키도록 상기 복수의 LED 모듈들 사이에 돌출 배치된 보강부를 포함한다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 조명기구의 눈부심을 해소할 수 있다.

둘째, 조명기구의 조도를 향상시킬 수 있다.

셋째, 조명기구의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구의 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보강부에 의해서 보강간섭 발생 시 빛의 경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 적층시트를 빛이 투과 할 때의 경로를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명기구의 상부 하우징과 결합되는 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명기구의 상부 하우징과 결합되는 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 조명기구의 분해사시도이다.
도 7은 도6에 도시된 조명장치에서 빛의 경로를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예들에 의한 조명장치에서 빛의 경로를 나타낸 도면들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 베이스의 후면을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 조명장치의 LED 모듈 배치를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시 예들에 의하여 조명기구를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기구(100)는 광원이 되는 LED 모듈(110), 광원으로부터의 빛을 반사하는 리플렉터(120), 경로차에 의하여 보강간섭이 되도록 빛을 반사 및 회절시키는 보강부(130), 상부 하우징(140), 커버(150), 빛이 집중 및 확산되도록 하는 적층시트(160) 및 하부 하우징(170)을 포함한다.

상부 하우징(140)은 윗면이 개방된 직육면체 상자형 형상을 한 얇은 두께를 갖는 평판 부재일 수 있다. 재질로는 아크릴 수지 등의 플라스틱류, 목재류, 금속류 또는 유리류 등과 같은 다양한 재질이 사용될 수 있다.

LED 모듈(110)은 점형태의 광원인 LED 소자가 일정한 간격으로 설치된 띠 모양의 LED용 기판으로서 상부 하우징(140)에서 길이방향으로 있는 내측 양 모서리에 인접되도록 장착될 수 있다.

LED 모듈(110)은 서로 마주 볼 수 있도록 배치되며, 베이스로부터 90°가 되도록 측면에 장착되거나 또는 베이스로부터 90° 내지 110°가 되도록 외부로 벌어지며 비스듬히 장착될 수 있다. 그래서 LED 모듈(110)은 LED 소자에서 발생된 빛이 상부 하우징(140)의 중앙을 향해 조사될 수 있도록 한다.

리플렉터(120)은 모재에 반사율이 높은 물질을 코팅한 것으로 수지제 또는 금속제 등의 리플렉터를 사용할 수 있다. 리플렉터(120)의 표면은 매끄러운 평면 형상의 것을 이용할 수도 있고 단면이 골판 형상일 수도 있다.

본 발명의 실시예에서는 리플렉터(120)의 표면에 엠보 형상이 형성된 리플렉터를 이용함으로써 LED 광원의 빛이 더욱 골고루 반사되고 회절될 수 있도록 하였다. 이때 엠보 형상은 반구형 또는 삼각뿔 또는 사각뿔 등과 같은 다양한 형상이 적용될 수 있다.

또한, LED 광원의 1차적인 빛이 리플렉터(120)에 의하여 반사된 후에 조명기구(100) 외부로 2차적으로 조사되도록 함으로써 간접조명으로 인해 눈부심을 해소할 수 있도록 한다.

또한, 리플렉터(120)의 두께에 따라 빛이 반사될 때의 균일성 정도와 눈부심의 해소 정도가 달라질 수 있다. 본 발명에서는 두께가 0.025mm 내지 0.5mm 인 것을 사용할 수 있는데, 바람직하게는 두께가 0.35mm인 리플렉터(120)을 사용할 수 있다.

보강부(130)는 표면에 반사율이 높은 물질이 코팅된 띠 모양의 평판부재로서 상부 하우징(140)의 내부 베이스에 부착되고, 길이방향의 양 측면의 중앙에 세워져서 부착된다. 보강부(130)는 양 측면에 장착된 LED 모듈(110)로부터 발생된 빛을 반사시킨다. 이때, 보강부(130)에 부딪히며 반사된 반사광과 리플렉터(120)에 의하여 반사된 반사광이 상호 중첩되어 경로차에 의하여 보강 간섭될 수 있도록 하고 보강부(130)에 의한 회절로 인하여 확산될 수 있도록 한다.

또한, 보강부(130)의 단면 형상은 보강부(130)가 수직으로 세워졌을 때 직사각형이거나 삼각형 등일 수 있다. 보강부(130)는 조명장치의 발광방향을 향해 수직하게 세워진 평면형상이다.

그리고 보강부(130)가 수직으로 세워졌을 때의 높이는 상부 하우징(140)의 폭 방향 길이를 300mm로 하였을 때 보강 간섭이 일어나는 빛이 최대가 되는 보강부(130)의 높이는 15mm 내지 35mm가 바람직하다. 보강부의 높이와 베이스의 폭 방향 길이의 비는 1:7.5 ~ 1:20 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 보강부(130)의 높이와 베이스의 폭 방향 길이의 비는 1:10이다.

보강부(130)의 높이가 높아질수록 조도는 상승하지만 너무 커지게 되면 보강부(130)에 의한 음영이 생기는 문제점이 발생할 수 있다.

측벽의 높이는 보강간섭이 발생하는 공간과 관련된다. 측벽의 높이와 베이스의 폭 방향 길이의 비는 1:5 ~ 1:10 인 것이 바람직하다.

커버(150)는 투명성 수지제의 직사각형의 평판부재로서 상부 하우징(14)의 개방된 윗면을 덮게 된다. 커버(150)는 조명기구(100)의 내부를 보강부호함과 동시에 통과되는 빛을 굴절시켜 점광원인 LED 모듈의 그늘을 없애고 재차 산란되도록 한다.

또한, 커버(150)에 사용되는 투명성 수지로서는, 대표적으로 폴리카보네이트(PC) 수지가 사용될 수 있고, 이외에도 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 메틸메타크릴레이트-스타이렌공중합체(MS) 수지, 폴리스타이렌(PS) 수지, 환상 올레핀 폴리머(COP) 수지, 폴리에터설폰 중의 어느 하나이거나 이들의 변성체 중의 어느 하나일 수 있으며 상기된 예에 한정되는 것은 아니다.

적층시트(160)는 프리즘시트(161)와 확산시트(162)를 포함하고 외측에는 확산시트(162)가, 그 내부측으로는 프리즘시트(161)가 순차적으로 적층되어서 커버(150)의 외측에 부착된다. 적층시트(160)는 LED 광원에서 조사되는 빛이 투과되면서 집광된 후 골고루 확산되도록 할 수 있다.

프리즘시트(161)는 투명성 필름 등을 모재로 하여 필름 상부에 띠 모양의 미세한 프리즘형상이 형성된 것이다. 프리즘시트(161)는 커버(150)를 통과하면서 굴절되어 재차 여러 방향으로 산란되는 LED 광원의 빛을 전면에 위치한 확산시트(162) 방향으로 빛을 집광시킨다.

또한, 프리즘시트(161)는 두께가 0.12mm 내지 0.32mm 인 것을 사용할 수 있는데, 바람직하게는 두께가 0.28mm인 프리즘시트(161)를 사용할 수 있다.

또한, 프리즘시트(161)는 다양한 형상의 프리즘을 사용할 수 있고, 프리즘형상을 갖는 띠 모양을 수평(이하 '가로결 배치'라 한다.)과 수직(이하 '세로결 배치'라 한다.)으로 배치하여 사용할 수 있는데, 각각의 배치에 따라 투과되는 빛의 배광곡선이 달라지므로 용도에 따라 가로결 배치 또는 세로결 배치 중에서 하나의 프리즘시트(161)를 사용하거나 두 장을 합쳐서 하나의 세트로 사용할 수도 있다.

즉, 프리즘시트(161)의 가로결 배치에서는 빛이 조사되는 대상 영역에서 조도가 중앙 영역이 주변 영역보강부다 상대적으로 높은 반면, 세로결 배치에서는 중앙 영역에서의 조도가 가로결 배치와 비교하여 낮지만 빛이 조사되는 전체의 영역에서의 조도는 가로결 배치보다 높아진다.

확산시트(162)는 투명성 필름 등을 모재로 하여 양면에 확산 안료가 혼합된 구조를 갖는다. 확산시트(162)는 LED 광원으로부터 발생된 빛이 프리즘시트(122)를 통과하면서 직진성을 갖게 되므로 다시 빛이 주변으로 골고루 확산되도록 한다.

또한, 확산시트(162)는 두께가 0.05mm 내지 0.42mm이고, 투과율이 35% 내지 90% 인 것을 사용할 수 있는데, 바람직하게는 두께는 0.28mm이고 투과율은 70%인 확산시트(162)를 사용할 수 있다.

프리즘시트(161)와 확산시트(162)의 모재에 적용되는 투명성 수지로는 커버(150)에 사용된 투명성 수지의 재료들 중의 어느 하나일 수 있다.

또한 확산시트(162)의 확산 안료에 적용되는 확산재로서는 모재에 사용되는 투명성 수지의 굴절률과 차이가 0.02 이상이 바람직하며, 예를 들어 폴리스타이렌 수지, 가교 아크릴 수지, 가교 폴리스타이렌 수지, 실리콘 수지, 불소계 수지, 실리카, 석영, 산화 타이타늄 및 산화아연 중 어느 하나일 수 있다.

하부 하우징(170)은 상부 하우징(140)의 개방된 윗면의 테두리를 따라 형성된 중앙 부위가 비어있는 얇은 두께의 평판 부재로서 재질로는 아크릴 수지 등의 플라스틱류, 목재류, 금속류 또는 유리류 등과 같은 다양한 재질이 사용될 수 있다. 하부 하우징(170)은 커버(150)와 적층시트(160)를 직육면체 상자형 형상을 하고 있는 조명기구(100)의 윗면에 고정시킨다.

상술한 바와 같이 조명기구(100)는 LED 모듈(110), 리플렉터(120), 보강부(130)가 결합된 상부 하우징(140)과 커버(150)와 적층시트(160)가 결합된 하부 하우징(170)으로 크게 구분되어서 기존의 조명기구에 각각 독립적으로 교체되어 사용될 수 있다. 즉, 기존의 조명기구 중에 상부 하우징에 해당하는 부분만이 본원 발명의 상부 하우징(140)의 결합체와 교체 될 수 있고, 기존의 조명기구 중에 하부 하우징에 해당하는 부분만이 본원 발명의 하부 하우징(170)과 교체 될 수 있다.

도 2는 보강부에 의해서 보강간섭 발생 시 빛의 경로를 나타낸 도면이다.

먼저, 조명기구에 전원이 인가되어 LED 모듈(110)에서 점광원 형태의 빛이 마주보며 발생된다. LED 모듈(110)은 상부 하우징(140) 내부에서 길이방향의 양 측면에 90° 내지 110°의 각도로 장착되어서 조사된다. 조사된 빛은 리플렉터(120) 및 보강부(130)에 부딪혀 반사되면서 간접적으로 조사된다. 직접 조사될 때와 달리 간접적으로 조사되는 빛은 산란에 인하여 휘도가 낮아져 눈부심이 해소된다. 이때, 양 측면에 장착된 LED 모듈(110)에서 발생된 빛은 리플렉터(120) 및 보강부(130)에 의하여 두 곳에서 반사되어 진행한다.

리플렉터(120)에 의해 반사된 빛은 리플렉터(120)의 표면에 형성된 엠보 형상에 의하여 다양한 방향으로 반사되므로 사방으로 빛의 진행 경로를 형성할 수 있게 된다. 이와 같은 다양한 방향의 진행에 의하여 반사광 일부는 외부로 바로 조사되고, 다른 일부는 상부 하우징(140)의 내부 공간에서 다시 한 번 반사되어 외부로 조사되며, 또 다른 일부는 보강부(130)에 의하여 다시 한 번 반사되어 외부로 조사된다.

보강부(130)에 의하여 반사된 빛의 일부는 외부로 조사되고 반사되지 않는 빛의 일부는 보강부(130)를 넘어가면서 회절되어 확산이 일어난다.

이때, 리플렉터(120)에 의한 반사광의 일부와 보강부(130)에 의한 반사광의 일부 및 LED 모듈(110)에서 직접 조사된 직사광의 일부는 서로 만나게 된다.

서로 만난 광은 각각의 파동의 마루와 마루 또는 골과 골이 중첩되고 진폭이 증가되어 보강 간섭이 발생한다.

즉, 반사광과 직사광의 일부는 곧바로 외부로 조사되지만, 나머지 일부는 상호 중첩됨과 동시에 리플렉터(120) 및 보강부(130) 로 인하여 이들의 광 파장들이 보강 간섭되어서 광의 강도가 증폭된다.

또한, 상부 하우징(140)의 내측면 모서리에 장착된 LED 모듈(110)의 설치 각도를 상부 하우징(140)의 베이스로부터 90°에서 차츰 기울여 각도를 높여 설치하게 되면 보강 간섭이 일어나는 빛의 양이 증가된다. 즉, LED 모듈(110)로부터 보강부(130)에 부딪혀 진행되는 빛들 중에서 전면으로 진행하는 빛이 증가하고 이에 따라 보강 간섭이 일어나는 빛이 증가한다. 이때 LED 모듈(110)의 설치각도는 110°가 초과하면 오히려 빛 쏠림 현상이 발생할 수도 있다. 따라서, 설치각도는 90° 내지 110°가 바람직하다.

도 3은 보강부에 의한 회절현상 발생 시 빛의 경로 및 시트를 투과하는 빛의 경로를 나타낸 도면이다.

LED 모듈(110)에서 발생된 빛이 리플렉터(120)과 보강부(130)에 부딪혀 전면으로 방출되면 커버(150)와 적층시트(160)로 형성된 층을 순차적으로 통과하게 된다.

커버(150)로 입사되는 빛은 다양한 각도를 갖고 있으며 커버(150)를 통과할 때는 굴절이 되어 방출될 때는 전면을 향하여 조사된다. 또한, 전면을 향해 방출될 때에는 재차 산란되므로 점광원으로 인하여 발생되는 LED 소자들의 음영이 사라진다.

커버(150)를 통과한 빛은 재차 산란되고 주위로 확산이 일어나면서 광 휘도는 떨어지게 된다. 이러한 빛을 다시 집중시켜 휘도를 올리기 위하여 프리즘시트(161)를 사용한다.

프리즘시트(161)의 표면에 형성된 프리즘형상의 내부로 다양한 각도를 가지는 입사광이 통과하고, 그에 따라 빛은 굴절되면서 한곳으로 집중되어 최종적으로 시야각이 약 70° 내지 90°가 되면서 전면을 향하게 된다. 이와 동시에 집중에 의한 빛의 증폭으로 인하여 휘도 또한 개선된다.

또한, 프리즘시트(161)를 가로결 배치를 적용하면 조사 영역 중 중앙 부위에 빛이 집중되고 세로결 배치를 적용하면 조사 영역 전체의 조도가 상대적으로 높아진다. 그런데, 프리즘시트(161)의 프리즘형상을 통과할 때 내부로 굴절되고 다시 전반사되면서 여러 가지 색깔로 분산되어 무지개 빛이 나타나며, 프리즘시트(161) 자체 또한 보는 각도에 따라 표면이 번들거리는 현상이 나타난다. 또한, 프리즘시트(161)를 통과한 빛은 여전히 많은 부분이 불규칙적인 진행각도를 갖는다.

그러나, 빛이 확산시트(162)를 통과하게 되면 이러한 불규칙적으로 진행되는 빛이 전면으로 고르게 확산되고, 프리즘시트(161)의 표면에 확산시트(162)가 배치되어 있으므로 프리즘시트(161)의 표면에서 나타나는 무지개 현상과 번들거리는 현상이 없어진다.

이하에서는 도 4와 도 5를 참조하여 조명기구의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명기구의 상부 구성을 나타낸 도면으로서, 조명기구의 상부 구성은 LED 모듈(210), 리플렉터(220), 보강부(230) 및 상부 하우징(240)을 포함하며, 조명기구의 나머지 구성인 커버(150), 적층시트(160) 및 하부 하우징(170)은 앞선 실시 예의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 해당 실시예에서는 2개의 보강부(230)가 상부 하우징(240)의 내부 베이스에 길이방향으로, 그리고 동일한 간격을 갖도록 설치된다.

그에 따라 띠 모양의 LED용 기판의 앞뒷면에 모두 LED 소자가 일정한 간격으로 부착된 LED 모듈(210)이 2개의 보강부(230) 사이에 위치한다. 즉, 상부 하우징(240)의 베이스(141)에 수직 내지 110°로 세워진 상태에서 길이방향으로 길게 설치된다. 이때, LED 모듈(210)과 보강부(230)의 개수는 조명기구의 하우징의 크기 또는 조명기구의 용도에 따라 더 늘어날 수 있다.

이와 같은 구성의 해당 실시예를 앞선 1개의 보강부(130)가 장착된 경우와 비교하면, LED 모듈(110)이 상부 하우징(140)의 길이방향의 양 내측면에 장착되었을 때는 조명기구의 빛이 측면으로 치우치게 되지만, LED 모듈(210)이 추가되고 보강부(230)가 2개인 해당 실시예의 경우에는 LED 광원이 양측면과 중앙에서 빛을 방출하므로 빛이 측면으로 치우치지 않고 조사영역 전체에 균일하게 조사된다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명기구의 상부 구성을 나타낸 도면으로서, 조명기구의 상부 구성은 LED 모듈(310), 리플렉터(320), 십자보강부(330) 및 상부 하우징(340)을 포함하며, 조명기구의 나머지 구성인 커버(150), 적층시트(160) 및 하부 하우징(170)은 앞선 실시 예의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 상부 하우징(340)은 윗면이 개방된 정사각형의 상자형의 구조를 갖는다.

LED 모듈(310)은 상부 하우징(340)의 4변의 모서리에 인접된 내측면에 모두에 장착된다. 더하여 띠 모양의 LED용 기판의 앞뒷면에 모두 LED 소자가 일정한 간격으로 부착된 LED 모듈(310)이 마련되어서 LED 모듈(310)의 띠가 수직 또는 110°각으로 세워진 상태에서 십자 모양으로 겹쳐지도록 하여 상부 하우징(340)의 베이스에 설치된다. 결국, 십자 모양의 LED 모듈(310)은 상부 하우징(340)의 내부공간을 4개의 정사각형으로 분할하며 장착된다.

십자보강부(330)는 앞선 실행예에서의 보강부(130,230)와 동일한 재질의 2개의 보강부가 세워진 상태에서 십자 모양으로 겹쳐지도록 하여 상부 하우징(340)의 분할된 4개의 정사각형 중앙에 각각 설치된다. 또한, 십자 모양에서 겹쳐진 부분이 주변보다 상대적으로 높이 솟은 형태를 갖는다.

이와 같은 구성의 해당 실시예를 앞선 1개의 보강부(130)가 장착된 경우와 비교하면, LED 모듈(110)이 상부 하우징(140)의 길이방향의 양 내측면에 장착되었을 때는 조명기구의 빛이 측면으로 치우치게 됨은 앞서의 경우와 같다.

하지만, 해당 실시예에서는 LED 모듈(210)이 상부 하우징(340)의 4개의 모서리와 중앙의 십자형으로 위치하여 빛을 방출하고, 십자보강부(130)가 분할된 4개의 정사각형 중앙에서 빛을 반사 및 중첩 보강시키므로 보다 밝은 빛이 조사될 수 있음과 동시에 빛이 측면으로 치우치지 않고 조사영역 전체에 균일하게 조사된다.

또한, 도 4에 도시된 다른 실시예와 도 5에 도시된 또 다른 실시예에서는 LED 모듈(210,310)에 장착되는 LED 소자의 개수를 조절 하여 LED 소자간의 발열에 의한 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 상부 하우징(140)의 양 내측면에만 LED 모듈(110)이 장착되었을 때는 높은 조도를 얻기 위하여는 LED 소자가 밀집되도록 설치하여야 하지만, 상부 하우징(240,340)의 내부에 복수개의 LED 모듈(210,310)이 장착되면 상대적으로 적은 LED 소자를 충분한 간격으로 설치할 수 있어 LED　소자간의 발열 문제를 해결할 수 있고, 같은 조도를 얻기 위해 필요한 LED 소자 개수를 줄일 수 있다.

도 6 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명기구의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도로서, 앞선 실시 예와 중복되는 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 조명기구의 분해사시도이다. 도 7은 도6에 도시된 조명장치에서 보강간섭 발생 시 빛의 경로를 나타낸 도면이다.

도 6내지 도7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치는, 빛을 조사하는 LED 모듈(110); LED 모듈(110)이 장착되는 상부 하우징(140); 및 상부 하우징(140)에 장착되고, LED 모듈(110)에서 조사된 빛을 반사하여 반사된 반사광이 LED 모듈(110)에서 조사된 다른 빛과 보강간섭을 일으키도록 조명장치의 발광방향을 향해 돌출 형성된 보강부(430)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치는 상부 하우징(140)에 장착되고, LED 모듈(110)에서 조사된 빛을 반사하여 보강부(430)에서 반사된 반사광과 보강간섭을 일으키도록 조명장치의 발광방향과 수직하게 배치된 리플렉터(120)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치는, 서로 마주하게 배치되어 빛을 조사하는 복수의 LED 모듈(110)들; 복수의 LED 모듈(110)들로부터 조사된 빛을 조명장치의 발광방향을 향해 반사하는 리플렉터(120); 및 복수의 LED 모듈(110)로부터 조사된 빛을 반사하고, 반사된 반사광이 리플렉터(120)에서 반사된 반사광과 LED 모듈(110)들에서 조사된 직사광 중 적어도 어느 하나와 만나 보강간섭을 일으키도록 복수의 LED 모듈(110)들 사이에 돌출 배치된 보강부(430)를 포함한다. 보강부(430)는 복수의 LED 모듈(110)들 중앙에 배치되고 대칭형상이다. 보강부(430)의 단면은 삼각형등일 수 있다.

LED 모듈(110)은 서로 마주하도록 복수로 구비되며, 보강부(430)는 복수의 LED 모듈(110)들 사이에 배치된다. 보강부(430)는 복수의 LED 모듈(110)들 중앙에 배치된다.

상부 하우징(140)은 LED 모듈(110)이 배치되고, 서로 마주하는 복수의 측벽(141)들; 및 복수의 측벽(141)들을 연결하는 베이스(143)를 포함하고, 보강부(430)는 베이스(143)에 배치된다. 측벽(141)은 조명장치의 발광방향을 바라보도록 경사져 있다.

측벽(141)의 기울어진 각도(Θ)는 베이스(143)를 기준으로 90° ~ 110°이다. 측벽(141)의 높이(H1)와 베이스(143)의 폭 방향 길이(W)의 비는 1:5 ~ 1:10 이다. 예를 들어, 베이스(143)의 폭 방향 길이(W)가 300mm일 때 측벽(141)의 높이(H1)는 45mm 일 수 있다.

또한, 보강부(430)의 높이(H2)와 베이스(143)의 폭 방향 길이(W)의 비는 1:7.5 ~ 1:20 이다. 예를 들면, 베이스(143)의 폭 방향 길이(W)가 300mm일 때 보강부(430)의 높이(H2)는 30mm일 수 있다.

보강부(430)는 복수의 LED모듈(110)들 중 어느 일측의 LED모듈에서 조사된 빛을 반사하여 발생한 반사광과 타측의 LED모듈에서 조사된 직사광이 만나 보강간섭을 일으키도록 높이가 정해진다. 측벽(141)의 높이(H1)는 보강부(430)의 높이(H2)보다 높을 수 있다. LED모듈(110)에서 조사된 빛은 보강부(430)를 넘어 반대편 측벽(141)을 향해 이동한다. 이동하던 빛은 반대편 보강부(430)에서 반사된 빛과 만나 보강간섭이 발생한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예들에 의한 조명장치에서 보강간섭 발생 시 빛의 경로를 나타낸 도면들이다.

도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 보강부(530)의 단면은 반원형일 수 있다. 보강부(530)는 반원형이고 발광방향으로 향해 돌출 형성된다.

보강부(630)의 단면은 열호(劣弧) 형상일 수 있다. 보강부(630)은 동일한 곡률을 갖을 수 있다. 보강부(630)은 원을 형성하는 호의 일부일 수 있다.

보강부(730)의 단면은, 삼각형을 이루는 면이 삼각형의 중심을 향하도록 만곡된 형상일 수 있다.

상부 하우징(140)은 LED 모듈(110)이 배치되고, 서로 마주하는 복수의 측벽(141)들을 포함하고, 보강부(830)는, 복수의 측벽(141)들을 서로 연결하고, 복수의 측벽(141)들로부터 멀어질수록 조명장치의 발광방향을 향하도록 경사져 있다. 보강부(730)는 리플렉터(120)과 일체로 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 조명장치의 LED 모듈(110) 배치를 나타낸 사시도이다.

도 9를 참조하면, 복수의 LED 모듈(110)은 LED 모듈(110) 중 어느 하나의 LED 소자의 광축(AX)이 반대편에 배치된 다른 LED모듈의 LED 소자의 광축(AX)과 중첩되지 않도록 엇갈리게 배치된다. 엇갈린 배치를 통해 LED 소자의 숫자를 줄여 소비전력을 감소시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 베이스(143)의 후면을 도시한 사시도이다.

도 10을 참조하면, 베이스(143)는, 조명장치의 발광방향과 반대 방향에 보강부(430)의 형상과 동일한 형상의 대응홈(147)이 형성된다. 도 10의 대응홈(147)의 형상은 도6 및 도7에 도시된 보강부(430)와 대응하는 형상이다. 즉 보강부(430)가 삼각형 형상이면 대응홈(147)도 삼각형 형상이며 삼각형의 골(groove)일 수도 있다.

대응홈(147)은 베이스(143)의 후면 즉, 상부 하우징(140)의 장착 방향에 형성된다. 베이스(143)와 보강부(430)와 리플렉터(120)는 동일한 소재로 일체로 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의한 조명기구에 의하면, LED 소자의 점광원에서 발생되는 빛이 1차로 반사되고, 2차로 중첩 보강되어, 3차로 집중 및 확산의 과정을 거쳐 외부로 조사되므로, 결과적으로 동일한 LED 모듈을 사용한다고 가정하면 직하형 조명에 비하면 눈부심은 해소되고, 종래의 간접조명에 비하면 조도는 높아진다.

아래의 표 1에는, 직하형 조명과 보강부가 장착되지 않은 종래의 간접조명 및 본원 발명의 실시예에 대하여 동일한 규격의 LED 모듈, 소비전력 50W 및 측정높이 2M의 동일 조건에서 조도를 측정한 결과를 나타내었다.

여기서 본원 발명에 따른 조명기구는 LED 모듈의 장착상태 및 보강부의 개수에 따라서 구분하였다. 그 결과 본원 발명의 조명기구는 기존 조명기구에 비하여 조도가 향상되었고 눈부심이 전혀 발생하지 않았다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 조명기구의 내부에 보강부를 설치하여 빛의 경로차에 의한 보강간섭을 일으켜 간접조명 방식의 조도를 향상시키고, 동시에 조명기구의 커버에 프리즘 시트와 확산시트를 부착하여 재차 광의 효율을 높일 수 있기 때문에 기존의 직하형 LED 조명의 눈부심을 해소함과 동시에 간접조명의 단점인 낮은 조도 및 균일도에 대한 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존 조명기구의 외형을 변경하지 않으면서 보강부와 프리즘 시트와 확산시트를 기존 조명기구에 용이하게 설치할 수 있으므로 기존 조명기구의 하우징을 그대로 활용할 수 있기 때문에 제조비용이 감소되는 효과와 기존의 등기구가 설치되어 있는 공간을 그대로 활용할 수 있어 그에 따른 설치비용이 감소되는 효과가 있다.

또한, 적은 수량의 LED 소자만으로도 고효율의 조명기구를 제작할 수 있어 소비전력을 낮출 수 있고 기존의 조명기구에 사용되는 고가의 도광판이 필요없으므로 제조비용이 감소되는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100 : 조명기구 110,210,310 : LED 모듈
120,220,320 : 리플렉터 130, 230, 430, 530, 630, 730, 830: 보강부
330 : 십자보강부 140,240,340 : 상부 하우징
150 : 커버 160 : 적층시트
161 : 프리즘 시트 162 : 확산시트
170 : 하부 하우징

Claims

빛을 조사하는 LED 모듈;
상기 LED 모듈이 장착되는 상부 하우징; 및
상기 상부 하우징에 장착되고, 상기 LED 모듈에서 조사된 빛을 반사하여 반사된 반사광이 상기 LED 모듈에서 조사된 다른 빛과 보강간섭을 일으키도록 조명장치의 발광방향을 향해 돌출 형성된 보강부를 포함하는 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 LED 모듈은 서로 마주하도록 복수로 구비되며,
상기 보강부는 상기 복수의 LED 모듈들 사이에 배치된 조명장치.
제 2 항에 있어서,
상기 보강부는 상기 복수의 LED 모듈들 중앙에 배치된 조명장치.
제 2 항에 있어서,
상기 상부 하우징은,
상기 LED 모듈이 배치되고, 서로 마주하는 복수의 측벽들; 및
상기 복수의 측벽들을 연결하는 베이스를 포함하고,
상기 보강부는 상기 베이스에 배치된 조명장치.
제 4 항에 있어서,
상기 베이스는,
조명장치의 발광방향과 반대 방향에 상기 보강부의 형상과 동일한 형상의 대응홈이 형성된 조명장치.
제 4 항에 있어서,
상기 측벽은 조명장치의 발광방향을 바라보도록 경사진 조명장치.
제 6 항에 있어서,
상기 측벽의 기울어진 각도는 상기 베이스를 기준으로 90° ~ 110°인 조명장치.
제 6 항에 있어서,
상기 측벽의 높이와 상기 베이스의 폭 방향 길이의 비는 1:5 ~ 1:10인 조명장치.
제 6 항에 있어서,
상기 보강부의 높이와 상기 베이스의 폭 방향 길이의 비는 1:7.5 ~ 1:20인 조명장치.
제 6 항에 있어서,
상기 측벽의 높이는 상기 보강부의 높이보다 높은 조명장치.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 LED 모듈은,
상기 LED 모듈 중 어느 하나의 LED 소자의 광축(AX)이 반대편에 배치된 다른 LED모듈의 LED 소자의 광축(AX)과 중첩되지 않도록 엇갈리게 배치된 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부 하우징에 장착되고, 상기 LED 모듈에서 조사된 빛을 반사하여 상기 보강부에서 반사된 반사광과 보강간섭을 일으키도록 조명장치의 발광방향과 수직하게 배치된 리플렉터를 포함하는 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보강부의 단면은 삼각형인 조명장치.
제 13 항에 있어서,
상기 보강부의 단면은,
삼각형을 이루는 면이 삼각형의 중심을 향하도록 만곡된 형상인 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보강부의 단면은 반원형인 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보강부의 단면은 열호(劣弧) 형상인 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보강부는 조명장치의 발광방향을 향해 수직하게 세워진 평면형상인 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부 하우징은,
상기 LED 모듈이 배치되고, 서로 마주하는 복수의 측벽들을 포함하고,
상기 보강부는,
상기 복수의 측벽들을 서로 연결하고,
상기 복수의 측벽들로부터 멀어질수록 조명장치의 발광방향을 향하도록 경사진 조명장치.
제 2항에 있어서,
상기 보강부는,
상기 복수의 LED모듈 중 어느 일측의 LED모듈에서 조사된 빛을 반사하여 발생한 반사광과 타측의 LED모듈에서 조사된 직사광이 만나 보강간섭을 일으키도록 높이가 정해진 조명장치.
서로 마주하게 배치되어 빛을 조사하는 복수의 LED 모듈들;
상기 복수의 LED 모듈들로부터 조사된 빛을 조명장치의 발광방향을 향해 반사하는 리플렉터; 및
상기 복수의 LED 모듈로부터 조사된 빛을 반사하고, 반사된 반사광이 상기 리플렉터에서 반사된 반사광과 상기 LED 모듈들에서 조사된 직사광 중 적어도 어느 하나와 만나 보강간섭을 일으키도록 상기 복수의 LED 모듈들 사이에 돌출 배치된 보강부를 포함하는 조명장치.