KR20240041528A - 비대칭 렌즈를 구비하는 led 라인 투광기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기에 관한 것으로서, 다양한 조명중 주로 벽면 또는 그 인근에 장착되어 주로 평면에 빛을 조사하여 조명과 함께 장식효과를 주기 위하여 설치하는 투광기가 빛이 조사되는 각도와 형식이 둘 이상이 되도록 하여 보다 명확하고 심미감을 줄 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
사각단면을 가진 바의 형상으로 길게 연장되며 상면과 저면이 개방되는 장착레일과, 상기 장착레일의 내부에 삽입 장착되고 상면에는 길이 방향을 따라 복수 개의 LED가 장착되는 LED 모듈과, 상기 장착레일의 개방된 상면을 덮는 투명한 커버부재로 구성되는 LED 라인 투광기에 있어서;
상기 장착레일의 상단 양측은 상호 마주보는 방향으로 돌출되고 내측면에는 길이방향으로 연장되는 가이드홈이 형성되며;
상기 커버부재는 LED가 있는 곳까지 하부는 돌출형성되며 중앙은 하부에서 상부로 갈수록 폭이 좁아지도록 길이 방향으로 함몰 연장되어 LED의 빛이 모이도록 하는 수렴함몰부와, 수렴함몰부의 상단에 LED 방향으로 볼록하게 형성되는 볼록 렌즈부와, 상면에 수평으로 이루어지는 수평발산부와, 일측 방향에서 수평발산부의 끝단에서 경사지게 연장되는 경사발산부와, 양측 상부에 돌출되어 상기 가이드홈에 삽입되는 가이드돌출부를 구비함을 특징으로 하는 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기에 관한 것이다.

Description

비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기{The LED line luminaires with asymmetric lenses}

본 발명은 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 다양한 조명중 주로 벽면 또는 그 인근에 장착되어 주로 평면에 빛을 조사하여 조명과 함께 장식효과를 주기 위하여 설치하는 투광기가 빛이 조사되는 각도와 형식이 둘 이상이 되도록 하여 보다 명확하고 심미감을 줄 수 있도록 하기 위하여 개발된 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기에 관한 것이다.

과거 어둠을 밝히거나 음식을 조리하기 위하여 빛을 이용하였던 시대에서 전기를 이용한 각종 전구 및 형광등으로 발전하면서 조명은 단순히 어두운 곳을 밝힌다는 의미에 한정된 것이 아닌 각종 장식이나 광고 등의 용도로 다양하게 조명이 사용되고 있다.

이러한 발전은 많은 분야에서 조명의 역할을 하고 있는 LED 즉 발광다이오드(Light Emitting Diode)는 반도체의 일종으로 기존의 다양한 종래 광원과 비교하면 소형이면서 소비 전력이 매우 적고 수명이 반영구적으로 반도체 디스플레이 분야뿐만 아니라 다양한 목적의 광원으로 그 사용이 증가하고 있는 상황이다.

특히 LED는 소형이면서 다양한 배치로 연출이 가능하여 실내외 공간의 장식용 조명으로도 많이 사용하고 있으며 특히 내벽이나 외벽의 상부와 하부에 긴 바의 형상으로 장착하여 벽면을 비추도록 하는 라인 투광기는 실내나 실외에서 밋밋하기만한 벽면에 빛을 조사하여 뛰어난 장식효과를 가질 수 있도록 하며 특히 광원의 색을 다양하게 선택할 수 있어 시내 또는 도시 경관에 많은 우수한 효과를 부여하고 있다.

이러한 라인 투광기는 보통 상면이 개구된 긴 바 형상의 장착레일의 내부에 LED가 길이 방향으로 따라 복수 개가 장착되고, 장착레일의 개방된 상면은 투명한 커버부재가 장착되어 마감되는 것이 가장 일반적이다.

또한 일반적으로 빛은 광원을 중심으로 방사형으로 조사되는 것이 일반적이며 일반적인 광원일 경우 라인 투광기의 빛은 설치된 곳과 인접한 곳은 가장 밝게 빛나고 거리가 멀어질수록 점차 어두워지는 것은 당연한 것 이겠지만 본래 라인 투광기의 목적에 따라 빛의 영향이 더 멀리까지 미치도록 하는 것이 조명과 장식효과에 도움이 되는 것이 바람직할 것이다.

이에 상기 커버부재는 필요에 따라 렌즈의 역할을 하도록 하여 지나치게 확산되는 각도를 조절하거나 빛에 방향성을 부여 즉 조사되는 빛의 방향을 임의의 각도로 바꾸는 역할을 하도록 하여 효과를 높이는 것이 일반적이다.

하지만 빛이 확산되는 각도를 좁히도록 하여 조사되는 범위와 효과를 높이는 방법과 함께 보통 벽면에 밀착되어 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로 빛을 조사하도록 할 때 특히 하부에서 상부 방향으로 빛을 조사하는 경우에 슬라이드 방식으로 장착되는 커버부재의 틈으로 주로 우천시 물이 그 사이 공간으로 침입하여 장치의 내구성에 심각한 영향을 미치는 문제점을 해결할 방안에 대한 지속적인 연구와 개발이 필요한 상황이다.

대한민국공개특허 제10-2009-0019310호 (2009년02월25일) 대한민국특허등록 제10-1389053-0000호 (2014년04월18일) 대한민국공개특허 제10-2016-0033383호 (2016년03월28일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 LED 광원에서 방사형으로 확산되는 빛을 효과적으로 모아서 일정한 각도의 범위로 조사되도록 하고 일부는 특정 각도로 조사되는 기능을 동시에 구비할 수 있도록 하는 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기를 개발하는 것에 있다.

또한, 커버부재와 장착레일이 결합된 사이로 물이 내부로 침투하는 것을 최대한 방지할 수 있도록 하면서 커버부재의 결합이 보다 용이하게 이루어 질 수 있도록 하는 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사각단면을 가진 바의 형상으로 길게 연장되며 상면과 저면이 개방되는 장착레일과, 상기 장착레일의 내부에 삽입 장착되고 상면에는 길이 방향을 따라 복수 개의 LED가 장착되는 LED 모듈과, 상기 장착레일의 개방된 상면을 덮는 투명한 커버부재로 구성되는 LED 라인 투광기에 있어서;

상기 장착레일의 상단 양측은 상호 마주보는 방향으로 돌출되고 내측면에는 길이방향으로 연장되는 가이드홈이 형성되며;

상기 커버부재는 LED가 있는 곳까지 하부는 돌출형성되며 중앙은 하부에서 상부로 갈수록 폭이 좁아지도록 길이 방향으로 함몰 연장되어 LED의 빛이 모이도록 하는 수렴함몰부와, 수렴함몰부의 상단에 LED 방향으로 볼록하게 형성되는 볼록 렌즈부와, 상면에 수평으로 이루어지는 수평발산부와, 일측 방향에서 수평발산부의 끝단에서 경사지게 연장되는 경사발산부와, 양측 상부에 돌출되어 상기 가이드홈에 삽입되는 가이드돌출부를 구비함을 특징으로 한다.

아울러, 상기 수평발산부는 커버부재의 상면 중앙에 형성되어 길이 방향으로 연장되고, 상기 수평 발상부의 일측에는 상기 경사발산부가 형성되며, 타측은 상부로 단턱지게 돌출되었다가 경사지게 하강하는 돌출 경사발산부가 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드홈은 상부는 수평이고 하부는 경사진 직삼각형의 형상으로 함몰되고, 상기 가이드돌출부는 상기 가이드홈에 상응하는 형상으로 돌출되어 커버부재를 하부로 가압하였을 때 삽입되도록 구성되며, 상기 가이드돌출부의 상부로 이격되어 각각 좌우측으로 연장된 후 장착레일의 라운드된 모서리를 감싸는 가이드리브를 추가로 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 라인 투광기를 구성하는 커버부재를 광원인 LED에서 조사되는 빛을 모은 후 수평 발산부를 통하여 벽면과 평행한 방향으로 빛이 조사되도록 하여 멀리까지 빛의 영향을 줄수 있도록 하고 인접하여 경사지게 형성되는 경사 발산부를 통하여 벽면 또는 그 반대 방향으로 경사지게 빛을 조사하여 특정 부분에 발광효과를 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 긴 홈과 돌기에 의하여 커버부재를 장착레일의 일 끝단에서 삽입한 후 길이 방향으로 밀어 조립하는 방법이 아닌 상구에서 하부로 가압하여 결합되는 구조를 가지도록 하여 결합이 용이하면서도 상부 양측에 돌출된 가이드리브는 물이 가이드리브를 거쳐 장착레일의 측면으로 흐르도록 하여 물의 직접적인 내부로의 침투를 방지하여 내구성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용상태도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 사용상태도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단면도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용상태도로서, 사각단면을 가진 바의 형상으로 길게 연장되며 상면과 저면이 개방되는 장착레일(11)과, 상기 장착레일(11)의 내부에 삽입 장착되고 상면에는 길이 방향을 따라 복수 개의 LED(121)가 장착되는 LED 모듈(12)과, 상기 장착레일(11)의 개방된 상면을 덮는 투명한 커버부재(13)로 구성되는 LED 라인 투광기(1)에 있어서;

상기 장착레일(11)의 상단 양측은 상호 마주보는 방향으로 돌출되고 내측면에는 길이방향으로 연장되는 가이드홈(111)이 형성되며;

상기 커버부재(13)는 LED(121)가 있는 곳까지 하부는 돌출형성되며 중앙은 하부에서 상부로 갈수록 폭이 좁아지도록 길이 방향으로 함몰 연장되어 LED(121)의 빛이 모이도록 하는 수렴함몰부(131)와, 수렴함몰부(131)의 상단에 LED(121) 방향으로 볼록하게 형성되는 볼록 렌즈부(132)와, 상면에 수평으로 이루어지는 수평발산부(133)와, 일측 방향에서 수평발산부(133)의 끝단에서 경사지게 연장되는 경사발산부(134)와, 양측 상부에 돌출되어 상기 가이드홈(111)에 삽입되는 가이드돌출부(135)를 구비함을 특징으로 하는 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기(1)를 나타내었다.

본원의 주요 목적은 상기 라인 투광기(1)의 커버부재(13)가 기존에는 단순히 투명한 재질로 이루어져 광원인 LED(12)에서의 빛이 투과하도록 하는 것이 아니라 렌즈의 형상을 가지도록 하여 발산되는 빛이 수렴되고 확산되는 각도를 줄이기도 하고 추가적으로 빛의 조사방향이 두 방향 이상이 되도록 하기 위한 복합렌즈 또는 비대칭 렌즈의 구조를 가지도록 하는 것이다.

이러한 목적을 위하여 커버부재(13)는 LED(121)와 인접한 하부까지 연장되고 수렴함몰부(131)에서는 손전등의 반사경과 반대로 폭이 좁아지면서 빛을 수렴하도록 하는 역할을 하고, 볼록 렌즈부(132)를 통과하면서 빛이 확산되는 각도 즉 범위를 줄이도록 굴절하게 된다.

이러한 빛은 도시된 것과 같이 벽면에 밀착하여 장착되면 빛이 벽면을 비추는 정도는 거리가 멀어질수록 줄어드는 형상을 가지게 되며, 본원에서는 추가적으로 경사발산부(134)를 두어 추가적으로 빛이 굴절하여 경사진 각도에 따라 어느정도 이격된 부분을 비추도록 하여 비교적 밝게 비춰지는 곳을 넓힐 수 있도록 한 것이다.

이때 장착레일(11)과 커버부재(13)의 결합은 가이드홈(111)과 가이드돌출부(135)에 의하여 이루어지는 것으로 장착레일(11)의 일끝단에서 커버부재(13)의 일측을 삽입하고 길이방향으로 밀어 조립되도록 한 것이며, 양단에 별도의 마감부재를 장착하여 마감하도록 하는 것이 일반적이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 사용상태도로서, 상기 수평발산부(122)는 커버부재(12)의 상면 중앙에 형성되어 길이 방향으로 연장되고, 상기 수평 발상부(122)의 일측에는 상기 경사발산부(134)가 형성되며, 타측은 상부로 단턱지게 돌출되었다가 경사지게 하강하는 돌출 경사발산부(136)가 형성됨을 특징으로 하는 실시 예를 도시하였다.

이러한 실시 예는 경사지게 빛이 조사되는 곳을 두 개소 형성하여 강하게 빛이 반사되어 빛나는 부분이 더 넓은 범위에서 이루어질 수 있도록 하는 것으로 상기 경사발산부(134)와 돌출 경사발산부(136)의 경사진 각도는 서로 같게 하거나 다르게 형성할 수도 있으며 필요에 따라서는 볼록하게 돌출되도록 하여 빛이 특정 부위에 수렴되도록 할 수도 있고 반대로 발산되도록 할 수도 있다.

이렇게 통상의 지식을 가진자라면 본원과 같은 비대칭렌즈의 구조를 다양하게 형성하여 본원의 라인 투광기(1)가 설치되는 곳 또한 조사되는 대상물의 특성에 따라 다양한 형상의 것을 용이하게 안출할 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단면도로서, 상기 가이드홈(111)은 상부는 수평이고 하부는 경사진 직삼각형의 형상으로 함몰되고, 상기 가이드돌출부(135)는 상기 가이드홈(111)에 상응하는 형상으로 돌출되어 커버부재(13)를 하부로 가압하였을 때 삽입되도록 구성되며, 상기 가이드돌출부(135)의 상부로 이격되어 각각 좌우측으로 연장된 후 장착레일(11)의 라운드된 모서리를 감싸는 가이드리브(137)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 실시 예를 제시하였다.

상기 실시 예는 주로 옥외에 설치하는 경우 별도의 구조물로 상부를 덮지 않을 경우 단순 가이드홈(111)과 가이드돌출부(135)의 결합으로는 우천시 그 틈으로 물이 내부에 침입하여 LED 모듈(12)에 치명적인 손상을 가져오게 할 우려가 있으며 이를 방지하기 위하여 보편적인 방수패킹을 적용하기에는 길이방향으로 삽입하여 조립되는 특성상 방수패킹에 의한 마찰저항력은 조립과정이 상당히 곤란해지는 원인이 된다.

또한 커버부재(13)를 길이 방향으로만 조립한다는 것은 조립성이 떨어지기 때문에 본원은 상부에서 하부로 커버부재(13)를 가압하면 장착레일(11)이 양단이 벌어졌다가 가이드홈(111)과 가이드돌출부(135)가 결합되면서 조립되어 조립과정이 보다 용이하게 이루어지게 된다.

또한 상부로는 가이드리브(137)가 상면을 완전히 덮이도록 하여 결합된 틈이 상부에 노출되지 않도록 하여 물이 스며들 우려를 확연하게 줄일 수 있는 방안이 되는 것이다.

1 : 라인 투광기
11 : 장착레일
111 : 가이드홈
12 : LED 모듈
13 : 커버부재
131 : 수렴함몰부 132 : 볼록 렌즈부
133 : 수평발산부 134 : 경사발산부
135 : 가이드돌출부 136 : 돌출 경사발산부
137 : 가이드리브

Claims (3)

1. 사각단면을 가진 바의 형상으로 길게 연장되며 상면과 저면이 개방되는 장착레일(11)과, 상기 장착레일(11)의 내부에 삽입 장착되고 상면에는 길이 방향을 따라 복수 개의 LED(121)가 장착되는 LED 모듈(12)과, 상기 장착레일(11)의 개방된 상면을 덮는 투명한 커버부재(13)로 구성되는 LED 라인 투광기(1)에 있어서;
   상기 장착레일(11)의 상단 양측은 상호 마주보는 방향으로 돌출되고 내측면에는 길이방향으로 연장되는 가이드홈(111)이 형성되며;
   상기 커버부재(13)는 LED(121)가 있는 곳까지 하부는 돌출형성되며 중앙은 하부에서 상부로 갈수록 폭이 좁아지도록 길이 방향으로 함몰 연장되어 LED(121)의 빛이 모이도록 하는 수렴함몰부(131)와, 수렴함몰부(131)의 상단에 LED(121) 방향으로 볼록하게 형성되는 볼록 렌즈부(132)와, 상면에 수평으로 이루어지는 수평발산부(133)와, 일측 방향에서 수평발산부(133)의 끝단에서 경사지게 연장되는 경사발산부(134)와, 양측 상부에 돌출되어 상기 가이드홈(111)에 삽입되는 가이드돌출부(135)를 구비함을 특징으로 하는 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수평발산부(122)는 커버부재(12)의 상면 중앙에 형성되어 길이 방향으로 연장되고, 상기 수평 발상부(122)의 일측에는 상기 경사발산부(134)가 형성되며, 타측은 상부로 단턱지게 돌출되었다가 경사지게 하강하는 돌출 경사발산부(136)가 형성됨을 특징으로 하는 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 가이드홈(111)은 상부는 수평이고 하부는 경사진 직삼각형의 형상으로 함몰되고, 상기 가이드돌출부(135)는 상기 가이드홈(111)에 상응하는 형상으로 돌출되어 커버부재(13)를 하부로 가압하였을 때 삽입되도록 구성되며, 상기 가이드돌출부(135)의 상부로 이격되어 각각 좌우측으로 연장된 후 장착레일(11)의 라운드된 모서리를 감싸는 가이드리브(137)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 비대칭 렌즈를 구비하는 LED 라인 투광기.

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