KR20170074091A - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 조명 모듈에 관한 것이다. 실시 예에 개시된 조명 모듈은, 바닥부 및 상기 바닥부로부터 복수개가 돌출된 렌즈부를 갖는 커버; 및 상기 커버 아래에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로 기판 상에 배치되며 상기 각 렌즈부 아래에 대응되는 복수의 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 포함하며, 상기 커버의 렌즈부는 복수 개가 제1축 방향으로 적어도 2열로 배치되며, 상기 각 렌즈부는 리세스, 상기 리세스의 둘레에 입사면, 상기 입사면으로 입사된 광을 출사하는 출사면을 포함하며, 상기 발광 소자는 상기 렌즈부 아래에 2개 이상이 배치되며, 상기 렌즈부는 중심 축을 기준으로 제1축 방향으로 두 개의 반구 형상 또는 볼록 렌즈가 중첩된 형상을 가지며, 상기 렌즈부는 상기 중첩된 형상의 외측 부분이 상기 중심 축 방향으로 함몰된 오목부를 포함한다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHT EMITTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS HAVING THEREOF}
실시 예는 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED를 사용한 조명 장치는 점등되면 고열이 발생된다. 이 열에 의해 램프 실이 가열되어 램프 및 이를 지원하는 각종 부품의 수명을 떨어뜨리는 결과를 낳는다. 가로등의 경우를 예를 들어 설명하면, 가로등에서 램프가 과열되면 고장을 방지하기 위해 일정한 온도 이상에서 가로등을 끄는 방식으로 가로등을 제어하기도 하지만, 가로등이 꺼지는 상황이 발생하는 것 자체가 가로등의 기능을 발휘하지 못하는 것이므로 문제이다.
특히, 최근 고효율 광원으로 각광을 받고 있는 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 이용하여 가로등을 제작하는 경우에는 발광다이오드에서 발생하는 열을 효율적으로 방열하기 위해 방열 구조를 개선할 필요성이 매우 크다.
또한, 기존의 가로등은 LED를 사용하는 경우에도 기존의 수은등(mercury lamp)이나 나트륨등(sodium lamp)을 사용한 가로등에서 볼 수 있듯이 둥근 형상으로 전체를 덮는 글로브를 설치함으로써, 방열이 어렵고, 설치 장소에서 필요한 광학적 특성 예컨대, 배광 특성, 조도 및 균일도를 고려하지 않고 일률적으로 설계되는 단점이 있었다. 이에 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 LED 조명 장치를 개발할 필요성이 대두되고 있다.
또한, 가로등과 같이 노출된 상태에서 사용되는 기기의 경우 방수가 잘 안될 경우 누전에 의한 사고가 발생할 우려도 있어서, 악조건에서 사용되어도 누수가 발생할 염려가 없는 안전한 LED 조명 장치를 개발할 필요성이 크다.
실시 예는 광 간섭을 줄일 수 있는 간격을 갖는 복수의 렌즈부를 구비한 커버를 제공한다.
실시 예는 복수의 렌즈부 각각의 표면이 중심 축을 기준으로 직교하는 두 축 방향의 길이가 서로 다르며 곡면 형상을 갖는 커버를 제공한다.
실시 예는 커버의 복수의 렌즈부 각각의 입사면 아래에 적어도 2개 이상의 발광 소자가 배치된 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 커버 아래에 교류 전원으로 구동되는 복수의 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열판과 인쇄회로기판 사이에 방열 패드를 배치하여 방열 효율을 개선한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 모듈의 둘레에 방수 프레임을 배치하여, 발광 모듈로 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있도록 한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방수 프레임에 방수 돌기를 구비하여, 방열판과 커버에 가압시켜 주어, 인쇄회로기판으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열판의 외측에 방열 유로를 갖는 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치를 제공한다.
실시 예는 상기의 조명 모듈을 복수로 배열한 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 개시된 조명 모듈은, 바닥부 및 상기 바닥부로부터 복수개가 돌출된 렌즈부를 갖는 커버; 및 상기 커버 아래에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로 기판 상에 배치되며 상기 각 렌즈부 아래에 대응되는 복수의 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 포함하며, 상기 커버의 렌즈부는 복수 개가 제1축 방향으로 적어도 2열로 배치되며, 상기 각 렌즈부는 리세스, 상기 리세스의 둘레에 입사면, 상기 입사면으로 입사된 광을 출사하는 출사면을 포함하며, 상기 발광 소자는 상기 렌즈부 아래에 2개 이상이 배치되며, 상기 렌즈부는 중심 축을 기준으로 제1축 방향으로 두 개의 반구 형상 또는 볼록 렌즈가 중첩된 형상을 가지며, 상기 렌즈부는 상기 중첩된 형상의 외측 부분이 상기 중심 축 방향으로 함몰된 오목부를 포함한다.
실시 예는 발광 모듈 상의 렌즈부 간의 광 간섭을 줄일 수 있다.
실시 예는 교류 전원으로 구동되는 발광 소자를 제공하여, 별도의 컨버터를 설치하지 않아도 된다.
실시 예는 발광 모듈 아래에 방열판과 방열 패드를 배치하여, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 인쇄회로기판의 전 영역을 방열 패드 상에 밀착시켜 주어, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 모듈의 외측 영역에서 커버와 방열 판 사이에 탄성력을 갖고 접촉된 방열 프레임에 의해 액체가 침투하는 것을 억제할 수 있다.
실시 예는 조명 모듈의 외측에 방열 유로를 제공하여 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 복수의 조명 모듈의 발광 소자의 열을 등 간격으로 배치하여, 배광 분포에 영향을 주지 않을 수 있다.
실시 예는 조명 모듈 및 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 방열판을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 조명 모듈의 방열판과 방열캡의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 방열판과 방열캡의 결합 측 단면도이다.
도 5는 도 3의 방열 캡을 나타낸 측 단면도이다.
도 6a는 도 1의 조명 모듈의 방수 프레임을 나타낸 사시도이다.
도 6b는 도 1의 조명 모듈의 방수 프레임의 부분 단면도를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈과 커버를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈이 결합된 방열판과 커버의 분해 사시도이다.
도 9는 도 1의 조명 모듈의 결합 사시도이다.
도 10은 도 9의 조명 모듈에서 발광 소자를 나타낸 투시도이다.
도 11은 도 10의 조명 모듈의 C-C측 측 단면도이다.
도 12는 도 10의 조명 모듈의 D-D측 측 단면도이다.
도 13은 도 11의 조명 모듈에서 커버의 렌즈부를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 14는 도 11의 조명 모듈에서 발광 모듈의 다른 예이다.
도 15는 도 14의 조명 모듈에서 커버의 렌즈부 및 발광 소자의 배치 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 14의 조명 모듈에서 커버의 렌즈부 아래에 배치된 발광 소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 실시 예에 따른 조명 모듈에서 커버의 렌즈부의 다른 배열을 나타낸 도면이다.
도 18은 도 10의 조명 모듈의 측 단면을 나타낸 도면이다.
도 19는 도 10의 조명 모듈의 부분 측 단면도이다.
도 20은 도 10의 조명 모듈의 평면도이다.
도 21은 도 10의 조명 모듈의 저면도이다.
도 22는 도 10의 조명 모듈을 1열로 배열한 조명 장치이다.
도 23은 도 10의 조명 모듈을 복수로 갖는 조명 장치의 예이다.
도 24는 도 23의 조명 장치의 공기 유로를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 발광 모듈, 이를 구비한 조명 모듈 또는 조명 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 후술되는 용어들은 본 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 한편, 본 명세서에서 사용되는 "조명 모듈 또는 조명 장치"이라는 용어는 실외에 사용되는 조명으로 가로등, 각종 램프, 전광판, 전조등과 유사한 기기를 통칭하는 용어로 사용되는 것임을 미리 밝혀둔다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 방열판을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 조명 모듈의 방열판과 방열캡의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 방열판과 방열캡의 결합 측 단면도이고, 도 5는 도 3의 방열 캡을 나타낸 측 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 1의 조명 모듈의 방수 프레임을 나타낸 도면이며, 도 7은 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈과 커버를 나타낸 도면이며, 도 8은 도 1의 조명 모듈의 발광 모듈이 결합된 방열판과 커버의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 조명 모듈(100)은 방열판(110), 상기 방열판(110)의 상부 둘레에 결합된 방수 프레임(140), 상기 방열판(110) 상에 인쇄회로기판(171) 및 발광소자(173)를 갖는 발광 모듈(170), 상기 발광 모듈(170) 위에 배치된 커버(190)를 포함할 수 있다.
상기 조명 모듈(100)은 상기 방열판(110)과 인쇄회로기판(171) 사이에 배치된 방열 패드(160)를 포함할 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 케이블 구멍을 갖고 상기 방열판(110)의 일부에 결합된 방수 캡(105)을 포함할 수 있다.
상기 방열판(110)은 금속 재질을 포함할 수 있으며, 상기 금속 재질은 방열 특성이 우수한 금속 또는 합금을 포함할 수 있다. 상기 방열판(110)은 복수의 방열핀(113)을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 방열핀(113)은 방열 면적 및 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 방열판(110)은 상부에 상기 인쇄회로기판(171)이 삽입되는 수납 영역(112)을 포함할 수 있다. 상기 수납 영역(112)은 내부에 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)이 삽입될 수 있다. 상기 방열판(110)은 케이스(미도시)에 체결되기 위한 복수의 케이스 체결부(118,119)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2와 같이, 상기 방열판(110)은 방열체(111), 상기 방열체(111)로부터 돌출된 복수의 방열 핀(113), 상기 방열체(111) 상에 상기 발광 모듈(170)이 수납되는 수납 영역(112), 및 상기 방열체(111)의 외곽부에 배치된 복수의 케이스 체결부(118,119)를 포함한다.
도 2와 같이, 상기 방열판(110)은 제1축 방향(X)의 길이(X1)가 제2축 방향(Y)의 너비(Y1)보다 길게 형성될 수 있다. 상기 제1축 방향(X)은 길이 방향으로서, 제2축 방향(Y)과 직교하는 방향이 될 수 있다. 상기 방열판(110)의 길이(X1)는 너비(Y1)의 2배 이상이 될 수 있으며, 예컨대 상기 길이(X1)는 너비(Y1)의 2배 내지 4배 범위로 길게 형성되며, 이러한 길이(X1) 및 너비(Y1)는 조명 종류에 따라 달라질 수 있다.
상기 방열판(110)의 수납 영역(112)은 바닥이 외측 둘레 영역보다 깊게 또는 단차지게 배치될 수 있다. 상기 수납 영역(112)에는 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)이 배치된다. 상기 수납 영역(112)의 바닥은 평탄한 면으로 배치될 수 있다. 상기 방열판(110)의 수납 영역(112)의 바닥이 평탄한 면으로 형성됨으로써, 상기 방열 패드(160)의 하면이 상기 수납 영역(112)의 바닥과 면 접촉될 수 있고, 상기 방열 패드(160)로부터 전도된 열의 전도 효율이 개선될 수 있다.
상기 복수의 방열 핀(113)은 상기 방열판(110) 예컨대, 방열체(111)로부터 수직 방향으로 하 방향으로 돌출되며 소정의 간격을 갖고 배열될 수 있다. 상기 방열 핀(113)은 예컨대 도 21과 같이, 바텀 뷰를 보면, 도트형 매트릭스 또는 격자 형태로 배열될 수 있다. 이러한 복수의 방열 핀(113) 간의 간격은 일정한 간격이거나 불규칙한 간격으로 배열될 수 있다. 상기 방열 핀(113)은 균일한 방열을 위해 일정한 간격으로 배열하는 것으로 설명한다. 여기서, 케이블(101)은 도 21과 같이, 복수의 방열 핀(113) 사이를 통해 X축 방향 또는 Y축 방향으로 자유롭게 인출될 수 있다. 상기 각 방열 핀(113)은 기둥 형상 예컨대, 다각 또는 원 기둥 형상일 수 있다. 상기 각 방열 핀(113)은 상기 방열체(111)로부터 멀어질수록 두께 또는 너비가 점차 작아지는 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 1 및 도 2와 같이, 상기 방열체(111)는 상기 수납 영역(112)의 둘레에 배치된 제1가이드 리브(11) 및 상기 제1가이드 리브(11)의 외측에 배치된 제2가이드 리브(12,13,14,15)를 포함한다. 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 수납 영역(112) 둘레에 상기 수납 영역(112)의 수평한 바닥보다 소정 높이로 돌출될 수 있다. 상기 제1가이드 리브(11)는 예컨대, 상기 수납 영역(112)의 둘레를 감싸는 링 형상 또는 프레임 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1가이드 리브(11)는 복수의 볼록부(11A) 및 오목부(11B)를 포함한다. 상기 복수의 볼록부(11A)는 상기 수납 영역(112)의 둘레를 따라 배치되고 상기 수납 영역(112)의 센터 쪽으로 볼록하게 돌출된다. 상기 오목부(11B)는 상기 볼록부(11A)들 사이에 배치된다. 상기 볼록부(11A) 각각은 체결 수단의 체결을 위한 체결부(121)의 공간을 제공할 수 있다.
상기 수납 영역(112)에는 방열 패드(160) 및 상기 발광 모듈(170)의 인쇄회로기판(171)이 결합된다. 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)의 측면들과 대응하도록 배치된다. 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 인쇄회로기판(171)과 방수 프레임(140) 사이에 배치될 수 있다. 또한 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 인쇄회로기판(171)의 각 측면들과 선택적으로 접촉될 수 있다. 상기 제1가이드 리브(11)의 볼록부(11A) 및 오목부(11B)는 상기 방열 패드(160) 및 상기 인쇄회로기판(171)이 회전하거나 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 상기 수납 영역(112)에 결합되는 구성 요소들과의 결합될 수 있다.
상기 제1가이드 리브(11)의 상단은 상기 인쇄회로기판(171)의 상면 높이보다 낮은 높이로 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 제1가이드 리브(11)는 제2체결 수단(109)의 체결시 인쇄회로기판(171)을 방열판(110) 방향으로 눌러 줄 수 있다.
상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 도 2 및 도 8과 같이, 상기 제1가이드 리브(11)의 외측에 배치된다. 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 상기 방수 프레임(140) 및 커버(190)의 외측에 배치된다. 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 상기 방수 프레임(140) 및 커버(190)를 가이드하게 된다. 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 서로 이격된 복수의 리브를 포함한다. 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15)는 상기 방열체(111)의 제1축 방향(X)의 양측에서 서로 대면하는 제1 및 제2리브(12,13)와, 방열체(111)의 제2축 방향(Y)의 양측에서 서로 대면하는 제3 및 제4리브(14,15)를 포함한다. 상기 제1 및 제2리브(12,13) 각각은 상기 방열체(111)의 제2축 방향(Y)의 너비(Y1)와 동일한 직선 길이를 갖고, 상기 방수 프레임(140)과 상기 커버(190)의 외측을 커버하게 된다. 상기 제3 및 제4리브(14,15) 각각은 상기 방열체(111)의 제1축 방향의 길이(X1)보다 작은 길이로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 제3 및 제4리브(14,15) 각각은 상기 방열체(111)의 제1축 방향의 길이(X1)의 1/2 이하의 길이로 형성될 수 있으며 이에 한정하지 않는다. 상기 제3 및 제4리브(14,15) 각각은 복수로 배치될 수 있다.
상기 케이스 체결부(118,119)는 서로 반대측 제1 및 2리브(12,13)의 외측에 각각 형성된다. 예컨대, 제1리브(12)의 외측에 복수의 제1케이스 체결부(118)이 배치되고, 제2리브(13)의 외측에 복수의 제2케이스 체결부(119)가 배치된다. 상기 제1 및 제2케이스 체결부(118, 119)는 상기 제1 및 제2리브(12,13)의 상단으로부터 낮게 단차진 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2케이스 체결부(118,119)는 상기 방열체(111)의 서로 반대 측면으로부터 돌출된다.
상기 방수 프레임(140)은 상기 방열 판(110)의 상부 둘레에 결합될 수 있다. 상기 방수 프레임(140)은 상기 제1가이드 리브(11)와 제2가이드 리브(12,13,14,15) 사이의 영역에 결합될 수 있다. 상기 방수 프레임(140)은 방열판(110)과 커버(190) 사이에 배치될 수 있다.
상기 방열판(110)은 복수의 커버 체결부(121)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 커버 체결부(121)는 상기 제1가이드 리브(11)와 제2가이드 리브(12,13,14,15) 사이의 영역 중 서로 다른 영역에 각각 배치될 수 있다. 상기 복수의 커버 체결부(121)는 상기 제1가이드 리브(11) 및 제2가이드 리브(12,13,14,15)의 상단보다 낮게 단차진 구조일 수 있다. 상기 복수의 커버 체결부(121)는 내부에 체결 구멍(12A)이 배치될 수 있다. 상기 커버 체결부(121)의 체결 구멍(12A)은 상기 방수 프레임(140)의 체결 구멍(42) 및 상기 커버(190)의 외곽부의 체결 구멍(99)에 대응되는 위치에 각각 배치되며, 제2체결 수단(109)은 상기 체결 구멍(42,99)에 체결될 수 있다. 상기 제2체결 수단(109)는 나사 또는 리벳과 같은 부재를 포함한다.
도 2, 도 3 및 도 18과 같이, 방수 캡(105)은 상기 방열체(111)의 수납 영역(112)에 결합될 수 있다. 상기 방수 캡(105)은 케이블 구멍(106)을 갖고 방열 판(110)의 제1홈(114)에 결합될 수 있다. 상기 수납 영역(112)은 제1홈(114) 및 제2홈(115)을 포함할 수 있다. 상기 제1홈(114)은 상기 방수 캡(105)이 결합되며, 상기 제2홈(115)은 상기 제1홈(114)과 연결되며 제2커넥터(107)가 배치될 수 있다. 상기 방수 캡(105)은 상기 케이블(101)의 둘레에 결합될 수 있다. 상기 제1홈(114) 및 제2홈(115)은 상기 방열체(111)의 바닥 또는 상기 수납 영역(112)의 바닥보다 낮은 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1홈(114) 및 제2홈(115)은 상기 방열체(111)의 내측에 배치되고 상기 수납 영역(112)의 바닥에 대해 오목한 형상으로 배치된다. 상기 제1홈(114)은 상부의 너비가 하부의 너비보다 넓은 단차진 구조로 배치될 수 있다. 이에 따라 제1홈(114)의 구조는 수분의 침투 경로를 길게 제공할 수 있다.
상기 방수 캡(105)은 고무 재질을 포함하며, 상기 제1홈(114)에 결합될 수 있다. 상기 방수 캡(105)은 도 5와 같이, 제1방수 구조(51) 및 제2방수 구조(52)를 포함하며, 상기 제1방수 구조(51) 및 제2방수 구조(52)는 상부 및 하부의 너비가 다른 단차진 구조를 포함할 수 있다. 예컨대 방수 캡(105)은 제1방수 구조(51)의 상부 너비(C1)가 제2방수 구조(52)의 하부 너비(C2)보다 넓은 형상을 포함할 수 있다. 상기 제1홈(114)은 상기 방수 캡(105)의 외 형상이 삽입될 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 상기 방수 캡(105)의 제1방수 구조(51)의 너비(C1)는 하부 방향으로 갈수록 점차 좁아질 수 있으며, 제2방수 구조(52)의 너비(C2)는 상부 방향으로 갈수록 점차 넓어질 수 있다. 여기서, 상기 제2방수 구조(52)의 하단 둘레는 제1방수 구조(51)의 하단 둘레로부터 소정 거리(C3)로 이격되므로, 상기 제2방수 구조(52)와 제1방수 구조(51) 사이의 외측 영역은 단차진 구조로 제공될 수 있다. 도 3 및 도 4와 같이, 상기 방수 캡(105)은 상기 제1홈(114)에 끼워져 결합될 수 있다. 상기 제1홈(114)의 하부는 상기 방열판(110)을 관통하는 구멍(114A)이 형성될 수 있으며, 상기 구멍(114A)에는 상기 방수 캡(105)의 제2방수 구조(52)가 결합된다. 상기 방수 캡(105)의 하면은 상기 방열판(110)의 하면에 노출될 수 있다.
여기서, 상기 방수 캡(105)의 외측 표면 또는 상기 제1홈(114)의 표면 중 적어도 하나에는 수분 침투를 방지하기 위해, 돌기 또는 홈 구조를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 방수 캡(105)은 하나 또는 복수의 링 돌기(5,6)를 포함할 수 있다. 상기 링 돌기(5,6)는 제1방수 구조(51) 및 제2방수 구조(52) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 상기 방수 캡(106)은 예컨대 제1방수 구조(51)의 표면에 제1링 돌기(5) 및 상기 제2방수 구조(52)의 표면에 제2링 돌기(6)를 포함할 수 있다.
상기 제1링 돌기(5)는 서로 다른 외경을 갖는 링 형상으로 형성되며, 상기 제2링 돌기(6)는 제1링 돌기(5)의 외경보다 작고 서로 다른 외경을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2링 돌기(5,6)는 상기 제1홈(114)의 표면에 소정의 탄성을 갖고 밀착 접촉될 수 있다. 상기 제1방수 구조(51)의 제1링 돌기(5)는 상기 제2방수 구조(52)의 제2링 돌기(6)의 외경보다 큰 외경을 가질 수 있다.
케이블(101)은 상기 제1홈(114)에 배치된다. 상기 방수 캡(105)의 센터 영역에는 케이블 구멍(106)이 배치되며, 상기 케이블 구멍(106)의 표면에는 제3링 돌기(7)가 배치될 수 있다. 상기 제3링 돌기(7)는 동일한 내경을 갖는 복수의 링으로 형성될 수 있다. 상기 제3링 돌기(7)는 복수개가 수직 방향으로 배열되어, 케이블(101)의 표면에 탄성력을 갖고 밀착 접촉할 수 있다. 이에 따라 방수 캡(105)은 케이블 구멍(106) 및 제1홈(114)을 통해 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 방수 캡(105)은 상기 케이블 구멍(106)에 연결된 가이드 홈(106A)을 포함할 수 있다. 상기 방수 캡(105)에서 가이드 홈(106A)의 방향은 상기 제2홈(115)과 연결되는 방향으로 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 방수 캡(105)의 케이블 구멍(106)으로 케이블(101)이 삽입되면, 상기 케이블(101)은 가이드 홈(106A)을 따라 절곡되며 제2홈(115)에 배치된 제2커넥터(107)에 연결될 수 있다. 상기 제2홈(115)은 상기 구멍(114A)을 갖는 제1홈(114)의 깊이보다 작은 깊이로 형성될 수 있다. 상기 제2홈(115)은 방열판(110)에 관통되지 않는 오목한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 방수 캡(105)은 걸림 돌기(106B)를 포함하며, 방열 판(11)은 제1홈(114)에 인접한 걸림 턱(114B)을 포함할 수 있다. 상기 걸림 돌기(106B)는 회전 방지를 위해 상기 걸림 턱(114B)에 결합될 수 있다. 상기 걸림 돌기(106B)는 상기 방수 캡(105)으로부터 상기 제2홈(115) 방향으로 돌출된다. 상기 걸림 돌기(106B)는 상기 제1방수 구조(51)로부터 제2홈(115) 방향으로 돌출된다. 상기 걸림 돌기(106B)는 제1홈(114)과 제2홈(115) 사이로 연장된 걸림 턱(114B) 사이에 끼워져, 상기 방수 캡(105)이 회전되는 것을 방지할 수 있다. 상기 걸림 턱(114B)은 상기 방열체(111)로부터 상기 제1홈(114)과 제2홈(115) 사이의 영역으로 돌출될 수 있다.
도 1 및 도 6b과 같이, 상기 방수 프레임(140)은 방열판(110) 상에 결합될 수 있다. 상기 방수 프레임(140)은 내부에 패드 구멍(141)을 포함하며, 상기 패드 구멍(141)은 상기 방열 패드(160)가 삽입될 수 있도록 개방될 수 있다. 상기 방열 패드(160)는 상기 패드 구멍(141)을 통해 삽입될 수 있다.
상기 방수 프레임(140)은 패드 구멍(141)의 센터 방향으로 돌출된 돌출부(41A)와, 상기 돌출부(41A)의 외측에 오목한 오목부(41B)를 포함한다. 상기 돌출부(41A) 및 오목부(41B)는 방열판(110)의 제1가이드 리브(11)를 따라 배치될 수 있다. 여기서, 상기 방열 패드(160)는 상기 패드 구멍(141)을 통해 방열판(110)의 수납 영역(112)에 배치되며, 상기 제1가이드 리브(11)는 상기 방열 패드(160)와 상기 방수 프레임(140) 사이의 영역에 배치된다.
도 1, 도 6a 및 도 6b와 같이, 상기 방수 프레임(140)은 방수 돌기(145,146)를 포함할 수 있다. 상기 방수 돌기(145,146)는 상기 제1가이드 리브(11)와 제2가이드 리브(12,13,14,15) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 방수 돌기(145,146)는 상기 방수 프레임(140)으로부터 상기 커버(190)의 하면 방향으로 돌출된 제1방수 돌기(145)와, 상기 방열판(110)의 상면 방향으로 돌출된 제2방수 돌기(146)를 포함한다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 서로 반대측 방향으로 돌출된다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이러한 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)가 수직 방향으로 오버랩되게 배치되므로, 방수 효과는 극대화될 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146) 각각은 개수에 따라 단일 방수 구조 또는 이중 방수 구조로 형성될 수 있으며, 예컨대 2개 또는 3개 이상인 경우 이중 방수 구조일 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146) 중 적어도 하나 또는 모두는 상기 제1가이드 리브(11)의 둘레를 따라 연속적인 링 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 상기 커버(19)와 상기 방열 판(110)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 커버(190)가 체결되면, 상기 커버(190)와 상기 방열 판(110) 사이의 계면에 탄성력과 반발력을 주어, 방수를 효과적으로 수행할 수 있다.
도 18 및 도 19와 같이 상기 커버(190)의 하면과 상기 방열 판(110)의 상면은 서로 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 커버(190)와 상기 방열 판(110) 사이가 접촉되므로 외측 계면을 통해 수분이 침투하는 것을 억제할 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 방수 프레임(140)은 외측 둘레에 복수의 커버 체결부(142)를 포함한다. 상기 커버 체결부(142)는 체결 수단의 체결을 위한 체결 구멍(42)이 배치될 수 있다.
상기 방수 프레임(140)의 커버 체결부(142)는 상기 방열판(110)의 커버 체결부(121)에 대응되는 위치에 배치된다. 제2체결 수단(109)에 의해 커버(190)가 체결되면, 상기 방수 프레임(140)이 상기 방열판(110)에 밀착된 상태로 체결된다. 상기 방수 프레임(140)은 상기 방수 프레임(140)과 상기 방열판(110) 사이의 계면을 통해 수분이 침투하는 것을 억제할 수 있다. 또한 상기 방수 프레임(140)의 상면 및 하면에 배치된 제 1 및 제2방수 돌기(145,146)에 의해 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있다.
다른 예로서, 상기 방수 프레임(140)에 방수 돌기(145,146)를 구비하지 않고, 방열판(110)의 상면 및 커버(190)의 하면에 방수 돌기를 배치할 수 있다. 방열판(110)의 상면 및 커버(190)의 하면에 배치된 방수 돌기는 방수 프레임(140)의 상면 및 하면을 눌러 수분 침투를 방지할 수 있다. 다른 예로서, 방열판(110)의 상면 및 커버(190)의 하면에 방수 링을 구비하여, 상기 방수 프레임(140)의 제1 및 제2방수 돌기(145,146)들 사이에 끼워 결합될 수 있다.
다른 예로서, 제1방수 돌기(145)는 방수 프레임(140)의 상면 및 커버(190)의 하면 중 적어도 하나에 배치될 수 있고, 상기 제2방수 돌기(146)는 방열판(110)과 방수 프레임(140)의 하면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
도 18은 도 10의 조명 모듈의 측 단면을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 18과 같이, 상기 방열 패드(160)는 상기 방열판(110)과 상기 인쇄회로기판(171) 사이에 배치된다. 상기 방열 패드(160)은 상기 방열판(110)의 수납 영역(112)에 삽입된다. 상기 방열 패드(160)은 수지 재질 예컨대, 실리콘 재질을 포함할 수 있다. 상기 방열 패드(160)는 압착이 가능한 탄성 재질이므로, 압착시 상기 인쇄회로기판(171)과의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라 상기 인쇄회로기판(171)으로부터 전도된 열을 균일하게 전도받아 방열판(110)으로 전도할 수 있다. 상기 방열 패드(160)의 두께는 상기 인쇄회로기판(171)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 상기 방열 패드(160)의 하면은 상기 인쇄회로기판(171)의 하면 면적과 동일한 면적을 갖거나, 상기 인쇄회로기판(171)의 하면 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다.
상기 방열 패드(160)에는 커넥터 구멍(162) 및 체결 구멍(163)이 배치될 수 있으며, 상기 커넥터 구멍(162)에는 상기 케이블(101)에 연결된 제2커넥터(107)가 삽입될 수 있다.
도 1 및 도 7과 같이, 발광 모듈(170)은 인쇄회로기판(171)과 하나 이상의 발광소자(173)를 포함한다. 상기 인쇄회로기판(171)은 수지 재질 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함하며, 예컨대 방열을 위해 메탈 코어 PCB로 제공될 수 있으며, 상기 메탈 코어 PCB는 상부에 회로 패턴층, 하부에 금속층, 상기 금속층과 회로 패턴층 사이에 절연층이 배치된다. 상기 금속층의 두께를 인쇄회로기판(171)의 두께의 70% 이상으로 형성하여, 방열 효율을 개선할 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 상기 인쇄회로기판(171) 내에는 AC 모듈용 회로를 구비할 수 있으며, 교류(AC) 전원 모드에 선택적으로 사용할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(171)은 상기 커버(190)와 상기 방열 패드(160) 사이에 배치된다. 상기 인쇄회로기판(171)은 상기 커버(190)와 상기 방열 패드(160) 사이에 접촉된다. 도 2 및 도 7과 같이, 상기 인쇄회로기판(171)의 외곽부 둘레는 방열판(110)의 제1가이드 리브(11)와 대응된다. 상기 인쇄회로기판(171)은 복수의 리세스(71,72,73,74)를 포함하며, 상기 복수의 리세스(71,72,73,74)는 상기 인쇄회로기판(171)의 외곽부 둘레에 배치될 수 있다. 상기 복수의 리세스(71,72,73,74)는 상기 인쇄회로기판(171)의 센터 방향으로 오목하게 배치될 수 있다. 상기 리세스(71,72,73,74)의 영역은 상기 방열판(110)의 커버 체결부(121)와 대응될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(171)에는 제1커넥터(175)가 결합될 수 있다. 상기 제1커넥터(175)는 상기 인쇄회로기판(171)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 제1커넥터(175)는 상기 인쇄회로기판(171) 내의 커넥터 구멍에 관통되고 상기 인쇄회로기판(171)의 상면에서 회로 패턴과 연결될 수 있다. 상기 제1커넥터(175)는 상기 제2커넥터(107)과 결합되어, 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(171)의 센터 영역에는 체결 구멍(79)을 포함할 수 있다. 제1체결 수단(108)은 상기 인쇄회로기판(171)의 체결 구멍(79) 및 방열 패드(160)의 체결 구멍(163)을 통해 방열판(11)에 체결될 수 있다. 이에 따라 인쇄회로기판(171)의 센터측 유동은 방지될 수 있고, 방열 패드(160)와의 접촉 면적은 개선될 수 있다. 상기 제1체결 수단(108)은 단일 개로서, 최소 개수로 인쇄회로기판(171)을 고정시켜 줄 수 있다.
상기 발광소자(173)는 하나 이상 예컨대, 복수개가 도트 형태로 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(173)는 1열 이상 예컨대, 2열 이상으로 배열될 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자(173)의 각각의 열은 상기 방열판(110)의 길이 방향(X)이 될 수 있다.
상기 발광소자(173)는 각 렌즈부(191) 아래에 2개 이상의 발광 칩으로 구현되거나, 2개 이상의 패키지로 구현될 수 있다. 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, UV 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자(173)는 백색, 청색, 적색, 녹색 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 예컨대 조명을 위해 백색 광이 발광될 수 있다.
상기 렌즈부(191)의 열과 열 사이의 간격(D1)은 행 간의 간격(D2)보다 넓을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 렌즈부(191)의 행 간의 간격(D2)은 발광 소자(173)가 2열로 배치된 경우, 발광 소자(173)의 열 간의 간격과 동일할 수 있다. 상기 간격(D1)은 제2축 방향(Y)으로 이격된 렌즈부(191)의 중심들 간의 최소 간격이거나, 인접한 열의 렌즈부(191) 아래에 배치된 발광 소자들의 중심 간의 최소 간격일 수 있다. 상기 간격(D2)은 제1축 방향(X)으로 이격된 렌즈부(191)의 중심들 간의 최소 간격이거나, 인접한 행의 렌즈부(191) 아래에 배치된 발광 소자들의 중심 간의 최소 간격일 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 8과 같이, 상기 커버(190)는 복수의 렌즈부(191)를 포함할 수 있다. 상기 각 렌즈부(191)는 상기 커버(190) 상에서 상기 각 발광소자(173) 위를 각각 커버하도록 돌출된다. 상기 각 렌즈부(191)는 중심축에 직교하는 제1축 방향(X)과 제2축 방향(Y)이 서로 다른 길이를 갖고 곡면을 갖는 형상을 포함하여, 길이 방향으로 광의 지향각 분포를 넓게 제공할 수 있다.
상기 커버(190)는 투명한 수지 재질 예컨대, 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질이거나, 유리 또는 PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 커버(190)는 목적에 따라 불투명한 재질을 포함할 수 있으며 이에 한정하지 않는다. 상기 렌즈부(191)는 상기 커버(190)와 동일한 물질로 일체로 형성될 수 있다. 상기 커버(190)의 표면 중 상기 렌즈부(191)를 제외한 영역에는 반사성 수지가 도포되어, 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 발광 소자(173)는 직류 전원인 경우 LED의 개수에 직류 전압을 맞출 수 있지만, 교류 구동인 경우 발광 소자(173)의 개수는 LED의 구동 전압에 따라 상이하지만 적어도 16개 이상이 되어야 한다. 만약, 교류 전원(예: AC 220V)인 경우, 하나의 발광 소자(173) 상에 커버(190)의 렌즈부(191)를 배치하면, 각 열의 렌즈부(191)들은 밀집하거나 서로 접촉될 수 있어, 렌즈부(191) 간의 광 간섭이 발생될 수 있다. 예를 들면, 커버(190)의 각 열에 6개 이상의 렌즈부(191)가 배열될 경우, 인접한 렌즈부(191) 간의 간격 확보가 어려울 수 있다. 또한 인쇄회로 기판(171)은 교류 구동인 경우 발광 소자(173)가 탑재되는 열과 열 사이의 센터 영역에 AC 회로인 회로부(도 10의 171A)가 배치될 수 있다.
상기 렌즈부(191)는 인쇄회로기판(171)의 센터 측에 회로부(171A)가 배치됨으로써, 센터 양측으로 2열로 배치될 수 있다 또한 상기 커버(190)의 사이즈는 상기 방열 판(110)의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖게 되므로, 렌즈부(191) 간의 간섭을 고려할 경우 각 열에 렌즈부(191)가 배치될 수 있는 개수는 제한적이다. 예컨대, 상기 방열판(110)의 사이즈는 가로 길이(X2)가 140mm 내지 160mm의 범위이고 세로 길이(Y1)가 55mm 내지 75mm의 범위인 경우, 상기 커버(190)의 각 열에 배치될 수 있는 렌즈부(191)의 최대 탑재 개수는 줄어들 수 밖에 없으며, 각 열의 렌즈부(191)의 영역 내에 배치될 수 있는 발광 소자(173)의 개수는 늘어날 수 밖에 없다. 실시 예는 커버(190)의 렌즈부(191)의 개수를 각 열에 6개 미만으로 하고, 각 렌즈부(191) 아래의 발광 소자(173)의 개수를 2개 이상 배치할 수 있다.
상기 복수의 렌즈부(191)는 제1축 방향(X)으로 배열된 개수가 제2축 방향(Y)으로 배열된 열의 수보다 많을 수 있다. 이는 정해진 공간 상에 복수의 렌즈부(191)를 배열할 경우, 예컨대, 제1축 방향(X)으로 배열된 복수의 렌즈부(191)는 인접한 렌즈부(191) 간의 광 간섭이 발생되지 않는 간격을 확보할 필요가 있다. 이때 상기 렌즈부(191) 간의 거리(R5)는 상기 렌즈부(191)의 길이(R1), 및 상기 렌즈부(191)의 높이(H1)에 따라 달라질 수 있다.
도 11은 도 10의 발광 모듈 및 커버의 C-C측 단면도이며, 도 12는 도 10의 발광 모듈 및 커버의 D-D측 단면도를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 복수의 렌즈부(191) 각각은 출사면(93,93A)이 곡면 형상을 포함하며, 중심 축(Z0)을 기준으로 직교하는 제1축 방향(X)과 제2축 방향(Y)의 길이(R1,R2)가 서로 다른 형상을 갖는다. 상기 렌즈부(191) 각각은 예컨대 제1축 방향(X)의 길이(R1)가 제2축 방향(Y)의 너비(R2)보다 더 크게 배치될 수 있다.
도 13과 같이 상기 복수의 렌즈부(191) 각각은 중심 축(Z0)을 기준으로 두 개의 볼록 렌즈가 제1축 방향(X)으로 중첩된 형상이거나, 중심 축(Z0)을 기준으로 두 개의 반구 형상이 제1축 방향(X)으로 중첩된 형상일 수 있다. 상기 렌즈부(191)는 출사면(93,93A) 중 센터 영역(93) 외측 즉, 제2축 방향(Y)에 두 개의 볼록 렌즈 또는 반구 형상이 접하는 부분 또는 상기 중첩된 형상의 외측 부분이 중심 축(Z0) 방향으로 함몰된 오목부(93B)가 형성될 수 있다. 상기 렌즈부(191) 각각의 외 형상은 땅콩 껍질 형상을 길이 방향으로 반으로 절단한 형상일 수 있다. 상기 오목부(93B)는 상기 두 개의 반구 형상의 외곽선(93C)보다 더 안쪽에 배치될 수 있다.
상기 렌즈부(191)는 출사면(93,93A) 중에서 중심 축(Z0)이 지나는 센터 영역(93)이 볼록하거나 평탄한 면일 수 있으며, 상기 렌즈부(191)의 센터 영역(93)과 에지 사이의 사이드 영역(93A)이 급격한 기울기를 갖는 곡면을 가질 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 렌즈부(191) 각각은 커버(190)의 바닥(91)보다 위로 함몰된 리세스(90) 및 상기 리세스(90)의 둘레에 입사면(92)을 포함한다. 상기 리세스(90)는 상기 입사면(92)의 고점을 향하여 점차 좁아지는 형상을 가질 수 있으며, 상기 입사면(90)은 반구형 또는 비구면 형상을 갖는다. 상기 리세스(90)의 바닥은 길이(R3)가 너비(R4)보다 길게 배치될 수 있다. 이는 상기 리세스(90)의 제1축 방향의 바닥 길이(R3)를 따라 복수의 발광 소자(E1,E2)가 배열되므로, 바닥 너비(R4)보다 길게 배치될 수 있다. 상기 리세스(90)의 높이(H2)는 상기 렌즈부(191)의 높이(H1)의 1/2이상일 수 있으며, 예컨대 1/3 내지 1/2 범위로 배치될 수 있다. 상기 리세스(90)의 높이(H2)가 상기 범위보다 낮을 경우 광 손실이 커질 수 있고 상기 범위보다 클 경우 센터 방향과 사이드 방향의 광 분포가 균일하지 않을 수 있다. 상기 입사면(92)은 제1축 방향과 제2축 방향이 서로 다른 곡률을 가질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 리세스(90)에는 에어(Air)로 채워질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 렌즈부(191)의 길이(R1)는 너비(R2)보다 크게 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 너비(R2)의 1.8배 이상 예컨대, 1.8배 내지 2.2배의 범위로 배치될 수 있다. 상기 렌즈부(191)의 길이(R1)가 상기 너비(R2)에 비해 상기 범위로 길게 배치됨으로써, 상기 각 렌즈부(191)는 제1축 방향을 따라 넓은 조명 영역을 제공할 수 있다.
상기 렌즈부(191)의 길이(R1)는 24mm 이하 예컨대, 20mm 내지 22mm 범위일 수 있다. 상기 렌즈부(191)의 길이(R1)가 상기 범위를 초과하면, 렌즈부(191)의 개수가 줄어들게 되거나 렌즈부(191)들 간의 간격 확보가 어려운 문제가 있으며, 상기 범위보다 작으면 각 렌즈부(191)의 영역과 렌즈부(191) 이외의 영역 간의 광도 차이가 발생될 수 있다. 상기 렌즈부(191)의 너비(R2)는 중심 축(Z0)에 직교하는 제2축 방향(Y)의 길이로서, 13mm 이하 예컨대, 9mm 이상 내지 12mm 이하의 범위로 배치될 수 있다. 상기 렌즈부(191)의 너비(R2)는 제2축 방향(Y)의 간격에 대해 고려하지 않을 수 있으나, 상기 너비(R2)가 상기 범위보다 작을 경우 렌즈부(191)의 형상이 변형되어 광 제어가 어려울 수 있고 상기 범위보다 클 경우 렌즈부(191)의 반구 형상의 경계부인 오목부(도 13의 93B)가 오목하지 않을 수 있고 두 개의 반구 형상을 이용한 지향 특성이 나타나지 않을 수 있다.
상기 렌즈부(191)의 높이(H1)는 상기 렌즈부(191)의 길이(R1)의 1/4 이상 예컨대, 1/3.5 내지 1/2.5의 범위로 배치될 수 있다. 상기 렌즈부(191)의 높이(H1)가 상기 범위보다 낮은 경우 렌즈 형상의 변형으로 인해 지향 특성이 개선되지 않을 수 있고, 상기 렌즈부(191)의 높이(H1)가 상기 범위보다 큰 경우 렌즈부(191) 간의 광 간섭이 발생될 수 있다.
상기 렌즈부(191)들은 바닥부(191A)로부터 돌출되게 배치될 수 있으며, 상기 바닥부(191A)는 플랫한 시트 형태로 상기 렌즈부(191)들을 연결해 준다. 상기 바닥부(191A)의 두께(T1)는 상기 커버(190)의 두께와 동일할 수 있으며, 3mm 이하 예컨대, 1mm 내지 2mm 범위일 수 있으며, 상기 바닥부(191A)의 두께(T1)가 상기 범위보다 작은 경우 습기가 침투될 수 있고 팽창 또는 수축에 의한 변형 문제가 발생될 수 있다. 상기 바닥부(191A)의 두께(T1)가 상기 범위보다 큰 경우 재료적인 손실과 더불어, 렌즈부(191)의 높이(H1)가 높아지는 문제가 있다.
상기 렌즈부(191) 각각은 리세스(90) 내에 2개 이상의 발광 소자(173: E1,E2)로부터 방출된 광을 입사면(92)으로 입사받고 출사면(93,93A)을 통해 굴절시켜 출사하게 된다. 여기서, 상기 렌즈부(191)는 입사면(92)의 하부 영역 또는 이에 인접한 에지 영역으로 출사된 광(L1)이 상기 렌즈부(191)의 출사면(93A)과 바닥부(191A)의 상면(95)의 경계 영역으로 출사될 때, 상기 출사된 광(L1)은 인접한 렌즈부(191) 보다 위로 굴절되어야 렌즈부(191) 간의 간섭이 줄어들 수 있다. 이때 상기 렌즈부(191)의 입사면(92)의 하부 영역으로 입사된 광(L1)의 입사각(θ1)은 상기 커버(191)의 바닥(91)에 수평한 축(예: X축 방향)을 기준으로 30도 이하 예컨대, 20도 내지 30도 범위이며, 상기 렌즈부(191)의 출사면(93A)의 에지 영역을 통해 출사된 광(L1)의 출사각(θ2)은 상기 커버(191)의 상면(95)에 수평한 축(예: X축 방향)을 기준으로 30도 이상일 수 있다. 이러한 출사각(θ2), 상기 렌즈부(191)의 높이(H1) 및 길이(R1)를 이용하여 상기 렌즈부(191) 간의 거리(R5)를 최소 5mm 이상으로 설정할 수 있다.
상기 렌즈부(191) 간의 거리(R5)는 렌즈부(191)의 중심 축(Z0) 간의 간격(D2)의 1/5.5 이상 예컨대, 1/5 이상일 수 있다. 상기 거리(R5)는 최소 5mm 이상 예컨대, 5mm 내지 7mm의 범위일 수 있다. 상기 거리(R5)가 상기 범위보다 좁을 경우 인접한 렌즈부(191) 간의 광 간섭이 발생될 수 있으며, 상기 거리(R5)가 상기 범위보다 넓을 경우 렌즈부(191)를 모두 탑재할 수 없는 문제가 있다. 상기 렌즈부(191) 간의 거리(R5)는 상기 렌즈부(191)의 높이(H1) 및 길이(R1) 보다 작을 수 있다.
여기서, 도 10과 같이, 상기 방열판(110)의 사이즈는 예컨대, 가로 길이(X2)가 140mm 내지 160mm의 범위이고 세로 길이(Y1)가 55mm 내지 75mm의 범위인 경우, 상기 커버(190)의 각 열에 배치될 수 있는 렌즈부(191)의 최대 탑재 개수가 6개 미만일 수 있으며, 이러한 각 열의 렌즈부(191)들은 상기의 거리(R5)로 이격되므로 상호 간의 광 간섭을 줄일 수 있다.
상기 각 렌즈부(191)에는 복수개의 발광 소자(173: E1,E2)가 1열 또는 2열로 배치될 수 있으며, 이는 발광 소자(173)의 사이즈에 따라 다를 수 있다. 예컨대 도 13과 같은 발광 소자(173)의 사이즈가 클 경우 적어도 2개가 1열로 배치될 수 있고, 상기 발광 소자(173)는 각 변의 길이(R6)가 4mm 이상 예컨대, 4.5~5.5mm의 범위를 갖는 다각형 형상 예컨대, 정 사각형 형상일 수 있다.
도 15 및 도 16과 같이, 상기 각 렌즈부(191)에 배치된 발광 소자(173:E3)의 사이즈가 작을 경우 10개 이상 예컨대, 10개 내지 14개로 배치될 수 있으며, 발광 소자(173)의 사이즈는 각 변의 길이가 1mm 이상 예컨대, 1mm ~ 1.6mm의 범위를 갖는 다각형 형상 예컨대, 정사각형 형상일 수 있다. 이러한 각 렌즈부(191) 아래에 배치된 각 열의 발광 소자들(173)은 서로 간의 열에 의한 간섭이나 광 손실을 줄이기 위해 소정 간격으로 이격될 수 있다.
도 5, 도 15 내지 도 17과 같이, 상기 발광 소자(173)는 각 렌즈부(191) 아래에 제1축 방향의 중심(Y0)에 대해 좌/우 대칭된 형태로 배치될 수 있다. 실시 예에 따른 렌즈부(191) 내의 발광 소자(173)의 영역(S1 x S2)은 4.5~5.5mm x 10.5mm~11.5mm의 범위 내에 2개 내지 14개의 발광 소자들이 1열 또는 2열로 배치될 수 있다 이러한 복수의 발광 소자(173)들은 교류 전원으로 연결될 수 있다.
도 14 및 도 15와 같이, 상기 렌즈부(191) 아래의 발광 소자(173:E3)의 개수가 홀수개인 경우 상기 발광 소자(173)는 렌즈부(191)의 내측 방향보다는 외측 방향으로 더 많은 개수를 배치할 수 있다. 이에 따라 렌즈부(191)의 외측 방향으로의 조명 영역을 더 넓게 커버할 수 있다.
도 16을 참조하면, 복수의 발광 소자(173)의 개수가 짝수개인 경우, 12개 내지 16개의 범위를 갖고 2열로 배치될 수 있으며, 렌즈부(191)의 제1축 방향의 중심(X0)과 제2축 방향의 중심(Y0)을 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.
한편, 도 10 및 도 15와 같이, 렌즈부(191)들의 중심은 제1축 방향(X)으로 직선 선상에 배치되거나, 도 17와 같이 일부 렌즈부들이 제1축 방향(X)의 한 직선으로부터 틀어지게 배치될 수 있다. 도 17과 같이 렌즈부(191)의 열 간 간격(D11)은 행 간 간격(D2)보다 넓을 수 있다. 상기 렌즈부(191)의 중심은 각 열에 정렬되거나 적어도 하나 또는 복수개가 어긋나게 배치될 수 있다. 예컨대, 방열 판(110)의 모서리에 인접한 렌즈부(191)들은 열간 간격(D11)이 센터 측 렌즈부(191)의 열간 간격(D12)보다 더 넓을 수 있다. 이에 따라 모서리 영역의 조명 광도를 더 개선시켜 줄 수 있다. 즉, 외측 렌즈부(191)의 열 간 간격(D11)은 내측 렌즈부(191)의 열간 간격(D12)보다 넓을 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 커버(190)의 둘레에는 커버 체결부(194)가 배치되며, 상기 커버 체결부(194)에는 체결 구멍(99)이 배치될 수 있다. 제2체결 수단(109)은 상기 방수 프레임(140)의 체결 구멍(42)과, 방열판(110)의 체결 구멍(12A)을 통해 체결될 수 있다.
상기 커버(190)는 제1수납부(192) 및 제2수납부(193)를 포함하며, 상기 제1수납부(192)는 상기 인쇄회로기판(171)의 제1커넥터(175)를 위해 돌출되며, 상기 제2수납부(193)는 상기 인쇄회로기판(171)에 체결되는 제1체결 수단(108)을 위해 돌출된다. 상기 제1 및 제2수납부(192,193)는 서로 다른 높이로 돌출될 수 있다.
실시 예에 따른 방열판(110)의 수납 영역(112)에 방열 패드(160) 및 발광 모듈(170)을 적층한 후 제1체결 수단(108)으로 체결할 수 있다. 상기 수납 영역(112)의 둘레에는 방수 프레임(140)이 결합되고 상기 발광 모듈(170) 및 상기 방수 프레임(140) 상에는 커버(190)가 결합되고, 제2체결 수단(109)은 상기 커버(190)를 방열 판(110)에 체결하게 된다. 이에 따라 도 10과 같은 조명 모듈(100)로 결합될 수 있다.
도 8과 같이, 상기 커버(190)의 모서리 중 일 부분에는 식별부(195)를 배치할 수 있다. 상기 식별부(195)는 방향성을 갖고 방열판(110)의 식별 돌기(117)에 결합될 수 있다.
도 1 및 도 8과 같이, 상기 커버(190)의 커버 체결부(194)는, 커버(190)의 두께보다는 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 이에 따라 커버 체결부(194)에 제2체결 수단(도 1의 109)이 체결되면, 방수 프레임(140)의 커버 체결부(142)를 효과적으로 가압할 수 있다.
이러한 조명 모듈(100)은 발광 모듈(170)로 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 조명 모듈(100)은 실외의 조명 장치에 장착될 수 있으며, 습기에 취약한 부분을 개선시켜 제공할 수 있다.
도 19와 같이, 상기 커버(190)의 하면의 소정 영역에는 하부 돌기(197)가 배치될 수 있다. 상기 하부 돌기(197)는 상기 커버(190)의 하면으로부터 상기 인쇄회로기판(171)의 상면 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 하부 돌기(197)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 하부 돌기(197)들은 인쇄회로기판(171)을 방열판(110) 방향으로 가압하기 위한 부재로서, 상기 커버(190)와 동일한 탄성 재질로 형성될 수 있다. 상기 하부 돌기(197)는 상기 방열판(110)의 센터 영역보다는 외측 영역에 더 인접하게 배치될 수 있다.
상기 하부 돌기(197)는 커버(190)의 체결 시 상기 인쇄회로기판(171)의 양측 영역을 방열판(110) 방향으로 가압하여, 방열패드(160)를 밀착시켜 줄 수 있다. 이는 인쇄회로기판(171)의 센터 영역은 단일개의 제1체결 수단(108)으로 체결되고, 센터의 양측 영역은 하부 돌기(197)에 의해 가압될 수 있다. 이에 따라 인쇄회로기판(171)과 방열 패드(160)의 접촉 면적은 증가될 수 있으며, 습기 침투는 방지될 수 있다.
한편, 도 20는 도 10의 조명 모듈의 평면도이며, 도 21는 도 10의 조명 모듈의 저면도이다. 도 20 및 도 21과 같이, 실시 예에 따른 방열판(110)의 방열 핀(113) 중에서 방열판(110)의 에지 영역에 배열된 일부 핀들은 상기 방열판(110)의 외측으로 노출될 수 있다. 예를 들면, 도 21과 같이, 방열 핀(113)은 조명 모듈(100)의 탑뷰 상에 노출되지 않는 제1방열 핀(113A)과, 상기 탑뷰 상에 노출된 제2방열 핀(113B)으로 구분할 수 있다. 또는 방열 핀(113)은 상부에 간극부를 갖지 않는 제1방열 핀(113A)과 상부에 간극부를 갖는 제2방열 핀(113B)으로 구분할 수 있다.
도 20과 같이, 방열판(110)은 하부에 배열된 방열 핀(113) 사이의 영역에 의한 제1방열 유로와, 상기 방열판(110)의 외측 방향에서의 간극부(22A,22A,23A,24A)에 의한 제2방열 유로를 제공할 수 있다. 상기 제1방열 유로는 방열 핀(113)이 도트 형태의 매트릭스 구조에 의해 서로 교차되는 방향으로 배열될 수 있다. 상기 방열 판(110)은 측면들 중 적어도 2측면 또는 서로 반대측 측면에 배치된 돌출부(21,22,23,24)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(21,22,23,24)는 상기 방열 핀(113)으로부터 연장될 수 있다. 상기 돌출부(21,22,23,24)는 상기 방열판(110)의 측면들에 각각 배치된 구조로 설명하기로 한다. 상기 돌출부(21,22,23,24)는 조명 모듈(100)의 영역 또는 상기 방열 판(110)의 영역 내에 배치될 수 있다. 상기 돌출부(21,22,23,24) 사이의 영역은 제2방열 유로이며, 간극부(21A,22A,23A,24A)의 영역일 수 있다. 이러한 상기 간극부(21A,22A,23A,24A)는 방열판(110)의 각 측면에서의 제2방열 유로를 제공할 수 있다. 상기 각 간극부(21A,22A,23A,24A)의 너비(D3)는 상기 각 돌출부(21,22,23,24)의 너비(D6)보다 넓게 배치될 수 있으며, 상기 간극부(21A,22A,23A,24A)의 깊이(D5)는 상기 너비(D6)보다 작을 수 있다. 여기서, 상기 방열 핀(113)이 정 사각 형상의 기둥 형상인 경우, 각 돌출부(21,22,23,24)의 너비(D6)는 상기 방열 핀(113)의 상단 너비와 동일하게 된다.
상기 돌출부(21,22,23,24)는 제1 내지 제4돌출부(21,22,23,24)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2돌출부(21,22)는 방열판(110)의 제1축 방향(X) 또는 길이 방향의 양측으로 돌출될 수 있다. 상기 제1 및 제2돌출부(21,22)는 제1 및 제2 케이스 체결부(118,119) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 및 제4돌출부(23,24)는 방열판(110)의 제2축 방향(Y) 또는 너비 방향의 양측으로 돌출되고 커버(190)의 커버 체결부(194) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 제3돌출부(23)의 개수는 제1돌출부(21)의 개수의 3배 이상 예컨대, 4배 이상으로 배치될 수 있다. 상기 제3돌출부(23)의 개수는 각 열의 발광 소자(173)의 개수보다 많을 수 있다. 상기 방열판(110)의 측면들 중 인접한 두 측면에 배치된 상기 돌출부는 서로 다른 개수로 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 제4돌출부(21,22,23,24) 중 적어도 하나 또는 모두는 인접한 돌출부들의 주기(D4)가 상기 렌즈부(191) 간의 간격(D2)보다 좁게 배치되어, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 20과 같이, 상기 제2가이드 리브(12,13,14,15) 각각은 상기 제1 내지 제4돌출부(21,22,23,24)에서 2개 이상의 돌출부들에 연결되어, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 22 내지 도 24와 같이, 상기의 조명 모듈(100)은 단위 모듈로 정의될 수 있다. 이러한 단위 모듈은 2개 이상 배열할 수 있다. 예컨대, 2개 이상의 단위 모듈을 너비 방향(Y)으로 배열하면 서로 접촉될 수 있다. 상기 조명 모듈(100)을 너비 방향으로 각각 밀착시켜 배열하고 제1 및 제2케이스 체결부(118,119)를 통해 케이스(210)의 일부에 체결하면, 조명 모듈(100)들의 양측 면은 서로 접촉된다. 이 경우, 상기 조명 모듈(100)의 측면들에 배치된 돌출부(23,24)는 다른 조명 모듈의 돌출부(23,24)와 서로 접촉될 수 있다. 상기 복수의 조명 모듈(100)이 배열되면, 각 조명 모듈(100)의 측면들에 배치된 간극부(21A,22A,23A,24A)를 통해 공기가 유동될 수 있다. 또한 각 조명 모듈(100) 사이의 경계 영역(180)에 배치된 돌출부(23,24) 사이의 간극부(23A,24A)는 서로 대응되어 2배의 크기가 되며, 이러한 간극부(23A,24A)를 통해 도 19와 같이 공기(P1)가 흐르므로, 방열 효율은 증가될 수 있다. 즉, 조명 모듈(100)을 너비 방향으로 설치할 경우, 각 조명 모듈(100)의 경계 영역(180)에 제공된 간극부(21A,22A,23A,24A)에 의해 효과적인 방열이 이루어질 수 있다. 또한 조명 모듈(100)들을 서로 밀착하여 배치함으로써, 조명 장치의 공간 활용이 용이할 수 있다.
또한 복수의 조명 모듈(100)을 밀착시켜 발광 소자의 열 간의 간격(D1)을 등 간격으로 배열함으로써, 각 발광 모듈(100) 및 이를 갖는 조명 장치 내에서의 배광 분포에 영향을 주지 않게 된다.
또한 도 23과 같이, 각 발광 소자의 열 또는 커버(190)의 렌즈부(191)의 열 간의 간격(D1)이 동일하게 배열됨으로써, 발광 소자로부터 방열된 열을 균일하게 방열시켜 줄 수 있다.
이상에서 실시예 들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 조명 모듈
110: 방열 판
111: 방열체
113: 방열핀
140: 방수 프레임
160: 방열패드
170: 발광 모듈
171: 인쇄회로기판
173,E1,E2,E3: 발광 소자
190: 커버
191: 렌즈부
191A: 바닥부

Claims (11)

  1. 바닥부 및 상기 바닥부로부터 복수개가 돌출된 렌즈부를 갖는 투명 커버; 및
    상기 투명 커버 아래에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로 기판 상에 배치되며 상기 각 렌즈부 아래에 대응되는 복수의 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 포함하며,
    상기 투명 커버의 렌즈부는 복수 개가 제1축 방향으로 적어도 2열로 배치되며,
    상기 각 렌즈부는 리세스, 상기 리세스의 둘레에 입사면, 상기 입사면으로 입사된 광을 출사하는 출사면을 포함하며,
    상기 발광 소자는 상기 렌즈부 아래에 2개 이상이 배치되며,
    상기 렌즈부는 중심 축을 기준으로 제1축 방향으로 두 개의 반구 형상 또는 볼록 렌즈가 중첩된 형상을 가지며,
    상기 렌즈부는 상기 중첩된 형상의 외측 부분이 상기 중심 축 방향으로 함몰된 오목부를 포함하는 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상기 각 렌즈부 아래에 2개 내지 14개가 배치되는 조명 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 렌즈부의 아래에 배치된 발광 소자의 개수가 홀수개인 경우, 상기 투명 커버의 내측 방향보다는 외측 방향에 더 많은 개수가 배치되는 조명 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈부의 길이는 너비보다 더 크며,
    상기 렌즈부 간의 거리는 상기 렌즈부의 높이 및 길이보다 작은 조명 모듈.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈부 중 외측 렌즈부의 열 간 간격이 내측 렌즈부의 열 간 간격보다 더 넓은 조명 모듈.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판 상에는 상기 발광 소자를 교류 구동하기 위한 회로부를 갖는 조명 모듈.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄회로 기판 아래에 복수의 방열 핀을 포함하는 방열판; 및
    상기 방열판과 상기 투명 커버 사이에 배치된 방수 프레임을 포함하는 조명 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방수 프레임은 상기 투명 커버의 하면 방향으로 돌출된 제1방수 돌기 및 상기 방열판의 상면 방향으로 돌출된 제2방수 돌기를 포함하는 조명 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 방수 프레임과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치된 제1가이드 리브, 및 상기 방수 프레임 및 상기 투명 커버의 외측에 배치된 제2가이드 리브를 포함하는 조명 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판과 상기 방열판 사이에 배치된 방열 패드를 포함하는 조명 모듈.
  11. 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 조명 모듈을 포함하는 조명 장치.
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