KR101041018B1 - 반사갓과 램프 일체형 엘이디 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사갓과 램프 일체형 LED 램프에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 반사갓과 렌즈 일체형의 반사갓렌즈 또는 반사갓과 반사고정구의 각 반사면을 광학식 진공 코팅방식으로 생산하여 반사효율 및 확산의 효과를 높일 수 있고, 광원 및 기판이 오목하게 굴절시킴으로써 빛의 직진 및 파동과 굴절의 성질을 이용하여 집광력을 높여 빛의 직진성을 향상시킴은 물론, 광원 및 기판이 볼록하게 굴절시킴으로써 빛의 각도를 넓게 하여 가로등, 일반조명 및 특수조명에 사용할 수 있는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프가 개시된다.

Description

반사갓과 램프 일체형 엘이디 램프{Monolithic LED lamp of reflector and lens}
본 발명은 반사 갓과 렌즈 일체형의 반사코팅 면에 광학식 반사코팅을 함으로서 광원으로부터 조도의 반사효율을 높이며, 오목각도를 가짐으로써 빛의 직진 및 파동과 굴절의 성질을 이용하여 지향각의 빛의 직진성을 이용하여 렌즈중앙에 집광력을 높여 각도를 좁게 하며 빛이 멀리 갈 수 있게 하거나 볼록 각도를 가짐으로서 빛의 밝기를 중앙보다는 양옆으로 밝고 넓게 하여 일반조명 및 특수조명에 사용 가능하게 개선시킨 반사 갓과 렌즈 일체형 램프에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩은 자외선, 가시광선, 적외선의 반도체 LED 칩이 생산되고 있고, LED소자의 성능향상에 따라 휴대폰, LCD, 자동차, 가전, 교통신호등, 가로등, 생활조명, 특수조명 등의 응용분야에 기술이 집중되고 있으며, 향후 LED의 효율개선이 활발히 진행되고 있어 기존의 조명기구를 대체함으로써 에너지 소모를 극소화하게 될 것이다.
종래 조명전구로는 형광등, 백열등, 할로겐 등이 사용되고 있으나, 이들 조명전구는 수명이 짧고 전력소모가 많은 문제점이 있고, 이를 해결하기 위해 많은 회사들이 기존의 조명전구에 비해 전력소모가 적고 수명이 긴 LED조명을 개발하고 있기는 하나, LED 램프 분야는 방열판이나 전자적인 부분은 상당한 발전을 하고 있으나 상대적으로 빛의 효율 측면이 크게 개선되지 못한 문제점이 지적되고 있다.
예를 들면 가시광선용 서치라이트나 적외선 감시용카메라는 빛의 직진성효율을 중용시하고 가로등용 조명은 중앙부분이 12M, 외곽부분이 17M의 거리에서 일정한 조도를 원하고 있으나 중앙부분은 조도가 강하고 외곽의 조도는 약하여 조도의 차이로 효율이 떨어지고 넓은 범위에서 원하는 조도를 갖지 못하여 개발의 문제점으로 지적되고 있다.
따라서 일반적으로 LED 조명의 효율을 높이기 위해서 알루미늄 판이나 스테인리스 판과 같은 소재로 금형을 이용하여 프레스로 가공하고 또는 알루미늄을 금속가공하여 화학 착색 및 화학 도금한 반사 갓을 사용하고 있다.
그러나 화학 착색은 표면을 부식시키는 방식으로서 이는 표면에 안개현상이 발생하여 반사효율이 30%~40% 정도로 낮은 단점이 있다. 또한 화학 도금은 안개 현상이 없고 광택이 높아서 반사효율이 50~70%정도인 장점이 있으나 도금의 가격이 고가이고 종류로는 니켈과 크롬의 두 종류에 한정되어 있는 단점이 있다. 즉, 광학코팅 소재는 광학코팅의 코팅물질에 따라 95~99%정도의 반사효율을 가지고 있는 것이 있으나, 상대적으로 반사효율이 낮은 니켈과 코롬에 한정시키는 것은 문제점으로 지적되고 있는 것이다.
다음으로, 반사 갓을 광원과 조립하여 사용용도에 따라 빛을 집광하여 직진성을 높이거나 넓은 범위의 일정한 밝기를 갖기 위하여 반사갓 앞에 렌즈를 장착하 여 사용하고 있으나 제작비용, 생산단가, 조립성 등이 문제가 되고 있으며 이렇게 생산된 제품이 가격에 비해 빛의 밝기는 상대적으로 떨어지는 문제점이 있다.
그 예로는 대한민국 공개특허 10-2006-0105887호와, 실용신안등록 제 20-0146638호에 모듈화 된 다수의 LED에 각각 개별 반사판 내지 광홀을 구비하여 조도와 확산성 등을 향상시킨 기술이 공개되어 있으며 대한민국 등록특허 10-0783227에 금속을 가공한 반사 갓에 관한 기술이 공개되어 있다.
그러나 이와 같은 종래의 기술에서는 금속으로 제작한 반사판 또는 렌즈가 붙은 LED별로 각각 구비되어 있어서 개개의 LED로부터 방사되는 광을 확산시키고 조도를 향상시키는 역할은 할 수 있으나, 반사효율과 조도의 확산과 집광을 향상시키는 데 한계를 가지는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반사갓과 렌즈 일체형의 반사갓렌즈 또는 반사갓과 반사고정구의 각 반사면을 광학식 진공 코팅방식으로 생산하여 반사효율 및 확산의 효과를 높일 수 있는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광원 및 기판이 오목하게 굴절시킴으로써 빛의 직진 및 파동과 굴절의 성질을 이용하여 집광력을 높여 빛의 직진성을 향상시키고, 광원 및 기판이 볼록하게 굴절시킴으로써 빛의 각도를 넓게 하여 가로등, 일반조명 및 특수조명에 사용 가능한 반사갓과 램프 일체형 LED 램프를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1형태는, 돔(dome) 형태의 제1렌즈(110)와, 상기 제1렌즈의 하단 주연에 구비된 걸이턱(103)과, 상기 걸이턱(103)의 하부에 연장 구비되고 하단 중심에 하부공간(104)이 형성된 반사갓(101)이 상호 일체로 된 반사갓렌즈(100); 하단에 적어도 하나의 고정핀(210)이 돌설되고 내측 면에 상기 반사갓(101)과 접하는 반사면(220)이 형성되며 상단이 상기 걸이턱(103)과 접하여 반사갓렌즈(100)를 고정 지지하는 반사고정구(200); 상기 고정핀(210)이 끼워지도록 적어도 하나의 고정구멍(310)이 형성된 기판(300); 상기 기판(300) 상면에 설치되고 상기 하부공간(104) 내에 수용되어 빛을 발하는 광원(400);으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2형태는, 돔(dome) 형태의 제2렌즈(120); 하단에 적어도 하나의 고정핀(210)이 돌설되고 내측 면에 반사코팅층(221)이 코팅된 반사면(220)이 형성되며 상단이 상기 제2렌즈(120)의 하단 주연과 접하여 고정 지지하는 반사고정구(200); 상기 고정핀(210)이 끼워지는 적어도 하나의 고정구멍(310)이 형성된 기판(300); 상기 기판(300) 상면에 설치되어 빛을 발하는 광원(400);으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3형태는, 돔(dome) 형태의 제2렌즈(120); 상기 제2렌즈(120)가 안착되도록 상단에 렌즈 안착턱(105)이 구비되고, 상기 렌즈 안착턱(105)의 하부에 연장 구비되어 반사코팅층(101')이 형성되며 하단 중심에 하부공간(104)이 형성된 반사갓(101); 상기 반사갓(101) 저부에 설치되는 기판(300); 상기 기판(300) 상면에 설치되고 상기 하부공간(104) 내에 수용되어 빛을 발하는 광원(400);으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직한 형태로서 본 발명은, 상기 기판의 중심이 상측으로 절곡된 볼록기판(301)으로 되고, 상기 볼록기판(301)의 상면에 형성된 광원이 볼록광원(401)으로 형성되거나, 상기 기판의 중심이 하측으로 절곡된 오목기판(302)으로 되고, 상기 오목기판(302)의 상면에 형성된 광원이 오목광원(402)으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 반사갓 및/또는 반사고정구의 반사면에 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 니켈 등의 소재를 진공 상태에서 고온 가열하여 기체를 증발시킴으로써 코팅(증착)층을 형성하는 광학식 진공 코팅방식으로 생산하여 반사효율 및 확산의 효과를 높일 수 있게 된다.
또한, 빛의 직진 및 파동과 굴절의 성질을 이용하여 광원 및 기판을 오목하게 굴절시키는 경우 집광력과 빛의 직진성이 향상되므로 서치라이트나 감시용 카메라 및 각종 센서 등에 적용할 수 있으며, 반대로 광원 및 기판이 볼록하게 굴절시키는 경우 빛의 각도를 넓게 하여 가로등, 일반조명 및 특수조명에 사용할 수 있는 등, 그 사용에 범용성이 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 통해 바람직한 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도이고, 도 1b는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 조립도 및 부분확대도이다. 또한, 도 8은 광원 LED 램프의 세부 형태를 보인 구성도이고, 도 9는 LED 칩 광원이 장착된 금속 기판을 보인 도면이다.
도 1을 참조한 본 발명의 제1실시예는, 반사갓(101)과 제1렌즈(110)가 일체로 된 반사갓렌즈(100)와, 반사고정구(200)와, 광원(400)이 고정된 기판(300)을 포함하여 구성된다.
상기 반사갓렌즈(100)는, 돔(dome) 형태로 된 제1렌즈(110)를 비롯하여 상기 제1렌즈(110)의 하단 주연에서 수평 상태로 연장된 걸이턱(103)이 구비되고, 상기 걸이턱(103)의 하부 방향으로 반사갓(101)이 연장 형성되며, 상기 반사갓(101)의 하단 중심 부분에는 상측으로 함몰된 형태의 하부공간(104)이 형성된 것으로, 상기 제1렌즈(110)와 반사갓(101)은 일체로 구성된다.
상기 반사갓렌즈(100)는 투명 재질의 합성수지를 사출 성형하여 제조되거나 또는 유리 재료로 제조될 수 있고, 상기 하부공간(104)에는 자외선, 적외선, 가시광선 등을 발광하는 광원(400)이 수용된다. 물론, 투과율이나 열적 특성, 즉 내열성 등을 고려하면 상기 반사갓렌즈(100)는 합성수지보다는 유리 재료로 제조하는 것이 바람직하지만, 본 발명은 그 재질에 한정되는 것은 아니다.
상기 반사고정구(200)는, 하단에 적어도 하나의 고정핀(210)이 돌설되고, 내측 면에는 상기 반사갓(101)과 대응하여 접하는 반사면(220)이 형성되며, 반사고정구(200)의 상단은 상기 반사갓렌즈(100)의 걸이턱(103)과 접하여 반사갓렌즈(100)를 고정 지지한다.
상기 고정핀(210)은 도 1a의 확대도와 같이 하단으로부터 상측으로 'U'자 형으로 절개된 절개부(211)가 형성되게 하여 고정핀(210)이 스프링과 같은 탄성력을 갖도록 그 폭이 가변되게 함으로써 고정핀(210)이 기판(300)의 고정구멍(310)에 끼움 고정될 때 탄성력에 의해 쉽게 끼워지게 하고, 끼워진 상태에서는 탄성력으로 고정핀(210) 폭이 확장되게 하여 고정구멍(310) 내에서 밀착 고정되게 하며, 상기 고정핀(210)은 이러한 기술사상을 기초로 다양한 형태로 변형이 가능하다.
또한, 상기 고정핀(210)의 상단에는 일정 높이를 가지는 기단부(212)가 형성되고, 상기 기단부(212)의 넓이는 상기 고정구멍(310)의 직경보다 크게 하여 상기 고정구멍(310) 내에 기단부(212)가 삽입되지 않게 하며, 이에 대한 작용은 후술하여 구체적으로 설명한다.
상기 기판(300)은, 고정핀(210)이 끼워지는 적어도 하나의 고정구멍(310)이 형성되고, 기판(300)의 상단 면에는 상기 하부공간(104) 내에 수용되어 자외선, 적외선, 가시광선 등의 빛을 발하는 광원(400)이 설치된다. 상기 광원(400)은 도 8의 (A)와 같이 TO type(PIN)이거나 (B)와 같이 SMD type의 LED 칩일 수 있고, 도 9와 같이 TO type(PIN) 또는 SMD type의 LED 칩이 기판(300) 상에 한 개 내지 복수 개 부착된 것일 수 있으며, 상기 기판(300) 역시 평면 혹은 굴곡진 형태 등 다양하게 변형 가능하다.
도 1b와 같이 LED 칩이 하나 또는 복수 개로 이루어진 광원(400)을 반사갓렌즈(100)의 하부공간(104)에 맞추어 기판(300)과 반사고정구(200)를 상호 고정시킬 때, 광원(400)의 하부공간(104)에 에폭시, 실리콘, 자외선 경화액과 같은 접착제(320)를 도포할 수 있는데, 이때 면 반사를 제거하며 빛의 투과율을 높이기 위해서 하부공간(104) 내에 접착제(320)가 과다 충진되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
이를 위해 하부공간(104)에 접착제(320)를 부은 후 광원(400)을 삽입하여 자리를 맞추어 조립할 때 접착제(320)가 도 1b의 확대도와 같이 기판(300)과 반사고정구(200)의 하면 사이에 형성된 틈새(231)를 통해 흘러나오도록 할 수 있고, 또한 상기 접착제(320)가 과도하게 흘러나와 외부로 누설되는 것을 예방하기 위해 상기 반사고정구(200)의 저면에서 틈새(231) 형성부분 외측에 일정 깊이 상향 함몰된 요홈(230)을 형성함으로써 접착제(320)가 요홈(230) 내에 충진되게 한다.
상기 틈새(231)는 기단부(212)의 높이로 인해 형성되는 것으로, 즉 기단 부(212)의 하단을 반사고정구(200)의 하단보다 더 높게 하면, 기판(300)과 조립시 기단부(212)가 먼저 기판(300)에 접촉되므로, 기판(300)과 반사고정구(200) 사이에 틈새(231)가 형성된다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도 및 조립도로서, 도 2의 (A) 도면과 같이 반사고정구(200)의 반사면(220)에 반사코팅층(221)이 형성되는 경우, 제1실시예와 같은 반사갓(101)이 생략될 수 있다. 이 경우 도 2의 (B)와 같이 돔(dome) 형태의 제2렌즈(120)가 상기 반사고정구(200) 상에 직접 안착되며, 또한 상기 반사고정구(200)가 기판(300) 상에 고정되는데, 상기 반사고정구(200)와 기판(300)의 고정 형태, 즉 고정핀(210)을 이용하거나 접착제(320)를 이용한 고정 형태는 앞서 제1실시예와 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도 및 조립도로서, 도 3의 (A)와 같이 상기 반사갓(101) 표면에 반사코팅층(101')이 형성되고, 상단에 돔(dome) 형태의 제2렌즈(120)가 안착될 수 있는 렌즈안착턱(105)이 형성되는 경우, 제1실시예와 같은 반사고정구(200)를 생략하는 것도 가능하며, 이 경우 도 3의 (B)와 같이 제2렌즈(120)가 렌즈안착턱(105)에 안착 고정되고, 기판(300) 상의 광원(400)이 반사갓(101) 저부의 하부공간(104) 내에 수용되는 상태로 상호 조립된다.
본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에서, 상기 각 반사코팅층(221)(101')은 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 니켈 중에서 적어도 하나를 선택하여 코팅한다. 상기 코팅은 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 니켈 중에서 선택된 재료를 진공 상태에서 전자총 등과 같은 수단으로 고전압을 인가하여 가열, 휘산시키고, 이렇게 휘산된 가스가 반사면(220) 또는 반사갓(101) 표면에 고착되게 하는, 이른바 진공증착 방식으로 형성될 수 있다.
더욱 바람직한 형태로서, 상기 반사코팅층(221)(101')의 표면을 보호하기 위해서 반사코팅층(221)(101') 상면에 잉크나 자외선경화액, 열경화성수지 중에서 한 가지를 선택하여 도포함으로써 보호막을 형성하여 반사코팅층(221)(101')의 내구적 수명을 연장시킬 있다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도 및 조립도로서, 도시된 바와 같이 반사갓(101) 표면에 엠보싱(embossing)(106)을 형성하여 빛의 반사시 빛이 분산 내지 확산되게 할 수 있다.
이렇듯, 상기 반사갓(101)을 비롯하여 제1렌즈(110) 혹은 제2렌즈(120)는 투과율이 높으며 열적 특성, 즉 내열성이 강한 투명 재질의 합성수지나 유리몰드로 제조되고, 그 형태는 구(球)면, 비구면, 프레스넬 렌즈, 엠보싱 렌즈, 혹은 후술하는 바와 같이 각도를 가진 평면렌즈 등 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도 5a는 본 발명의 제5실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도이고, 도 5b는 본 발명의 제5실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 기판 평면 및 단면 구성도이다.
도 5를 참조하는 바와 같이, 반사갓렌즈(100)는 반사갓(101)과 일체형의 제1렌즈(110)로 형성되거나 혹은 반사갓(101)이 생략된 제2렌즈(120)일 수 있고, 또한 반사갓렌즈(100)의 형태에 따라 반사고정구(200)가 부가되거나 생략될 수 있는데, 이는 앞서 제1 내지 제3실시예에서 설명된 것이므로 반복 설명은 생략한다.
본 발명의 제5실시예에 따르면, 도 5 및 도 9의 (C)와 같이 기판의 중심이 상측으로 돌출된 볼록기판(301)이 사용되고, 이때 한 개 내지 복수 개의 반도체 칩(350)으로 이루어진 광원 역시 볼록기판(301)과 대응하여 볼록광원(401)을 형성한다. 또한 하부공간이 형성된 반사갓렌즈(100) 혹은 반사갓(101)이 조립되는 경우, 하부공간은 상기 볼록광원(401)을 수용할 수 있도록 볼록공간(107)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 볼록공간(107) 내에는 에폭시, 실리콘, 자외선 경화 액 중에서 선택된 적어도 하나의 접착제를 충진한 다음, 상기 볼록광원(401)을 고정시키며, 동시에 면 반사를 제거하며 빛의 투과율을 높이는 것도 가능하다.
한편, 일반적인 광원(400)의 발광은 열을 수반하므로, 기판(300)에 열을 방출하기 위한 방열판(500)을 구비할 수 있는데, 도 5b와 같이 볼록기판(301)의 경사 각도와 대응하는 각도로 굴곡진 방열판(500)이 부착될 수 있고, 상기 방열판(500)에는 복수 개의 방열핀(501)이 형성될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제6실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도이고, 도 6b는은 본 발명의 제6실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 기판 평면 및 단면 구성도이다.
상기 제5실시예의 기판이 볼록기판(301)으로 형성된 것이라면, 도 6의 제6실시예는, 기판의 중심이 하측으로 돌출되도록 절곡된 오목기판(302)이 적용되는 것 으로, 이때 한 개 내지 복수 개의 반도체 칩(350)으로 이루어진 광원 역시 오목기판(302)과 대응하여 오목광원(402)을 형성한다. 또한 하부공간이 형성된 반사갓렌즈(100) 혹은 반사갓(101)이 조립되는 경우, 하부공간은 오목광원(402)을 수용할 수 있도록 오목공간(107')이 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 오목기판(302)의 하부에도 그 굴곡 경사 각도와 대응하는 각도로 굴곡진 방열판(500)이 부착될 수 있고, 상기 방열판(500)에는 복수 개의 방열핀(501)이 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 기판 및 방열판의 변형 상태를 보인 단면도로서, 도 7의 (A)와 같이 상기 볼록기판(301)의 측면에는 볼록기판(301)을 특정 위치에 고정 설치하기 위한 나사산(410)이 형성될 수 있고, 또한 도 7의 (B)와 같이 상기 볼록기판(301)의 하면을 평면 상태로 함으로써 평면의 방열판(500)을 부착할 수도 있다.
상기 방열판(500)은 방열기능을 가진 금속재로서, 예컨대 구리, 알루미늄, 동, 니켈과 같은 금속을 분말야금, 프레스단조, 다이캐스팅과 같은 제조방법을 통해 복수 개의 방열핀(501)이 형성되도록 하여 표면적을 넓게 제조한 것이다.
이와 같은 제조방법에 의하면, 평면 형태는 물론이고, 도 5 및 도 6과 같이 각이 진 불록기판이나 오목기판에 대응하는 방열판(500)의 제조가 가능하며, 또한 상기 각 기판과 방열판을 볼트 등의 고정수단으로 조립하기 위해 기판과 방열판에 각각 조립구멍을 형성하는 것도 가능하다.
도 10은 다수 혹은 1개의 칩이 장착된 금속 기판이 배열된 상태를 보인 도면 이고, 도 11은 본 발명에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 반사갓렌즈와 평면 기판 및 절곡 기판이 어레이된 상태를 보인 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 제1실시예인 반사갓렌즈(100)를 비롯하여 제2실시예 내지 제6실시예에서와 같이 본 발명의 반사갓과 렌즈 일체형 LED 램프는, 평면 상의 금속 기판(300)을 비롯하여 굴곡이 진 볼록기판(301) 혹은 오목기판(302)을 포함하며, 각 기판은 한 개 내지 복수 개의 LED 칩이 장착된 광원을 포함한다.
또한, 상기 광원을 포함하는 기판은 도 11의 (A) 및 (B)와 같이 좌/우 방향으로 한 개 내지 복수 개가 배열될 수 있고, 상기 배열된 각 기판 상의 광원은 제1실시예의 반사갓렌즈(100) 혹은 제2, 3실시예에서의 제2렌즈(20)와 조립이 가능하다.
여기서 다수의 LED 칩이 장착된 광원은 열이 많이 나는 관계로 합성수지로 사출하여 성형하는 것보다 유리 몰드로 제조하는 것이 바람직하며 유리몰드의 면이 투과율에 지장을 가질 경우에는 연마하여 사용하는 것이 가능하고, 또한 유리 면에 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 니켈 중에 적어도 하나를 선택하여 코팅한 반사코팅층이 형성될 수 있다.
상기 반사코팅 재료 중에서 알루미늄이나 은의 반사효율이 높으므로 알루미늄이나 은을 코팅하는 것이 바람직하며 또한 고 굴절 물질과 저 굴절 물질을 사용하여 다층의 코팅 막을 형성하는 것도 가능하다. 또한, 상기 광원을 포함하는 기판 및 반사갓렌즈는 도 11의 (C)와 같이 좌/우/상/하 방향으로 배열될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 실시예에 따라 빛 지향각이 변화된 상태를 보인 도면이다.
도 12를 참조하면, 그래프 (A)는 빛이 양 측으로 넓게 퍼진 상태이고, (E)는 빛의 폭이 좁고 전방으로 뻗어나간 형태를 보인 것으로, 이는 (A) 방향으로 갈수록 빛의 지향각이 확산된 형태를 나태내고, (E) 방향으로 갈수록 빛의 지향각이 전방으로 향하는 직진성을 나타낸다.
따라서, 전술한 본 발명의 다양한 형태의 실시예에 따르면, 제1실시예 내지 제4실시예와 같이 평면 기판(300)을 사용하는 경우에는 빛의 지향각이 (C)에 근접한 분포를 나타내고, 제5실시예와 같이 볼록기판(301)을 사용하는 경우에는 빛의 지향각이 양측으로 확산되어 (A)에 근접한 분포를 나타내며, 이 경우 빛의 각도를 넓게 하여 가로등, 일반조명 및 특수조명에 사용 가능하다.
또한, 제6실시예와 같이 오목기판(302)을 사용하는 경우에는 빛의 지향각이 전방으로 향하는 (E)에 근접한 빛 분포를 나타내며, 이 경우 빛의 직진성을 이용하여 서치라이트나 감시용 카메라 및 각종 센서에 적용될 수 있다. 이와 같이 기판이 평면 혹은 각도를 가짐으로써 각도에 따라 도 12와 같이 빛의 지향 각도를 적절하게 조절하는 것이 가능하다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이며, 그러한 변경 및 타 실시예는 하기의 특허청구범위에 포함된다.
도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도.
도 1b는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 조립도 및 부분확대도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도 및 조립도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도 및 조립도.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도 및 조립도.
도 5a는 본 발명의 제5실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도.
도 5b는 본 발명의 제5실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 기판 평면 및 단면 구성도.
도 6a는 본 발명의 제6실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 분해도.
도 6b는은 본 발명의 제6실시예에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 기판 평면 및 단면 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 기판 및 방열판의 변형 상태를 보인 단면도.
도 8은 광원 LED 램프의 형태를 보인 구성도.
도 9는 LED 칩 광원이 장착된 금속 기판을 보인 도면.
도 10은 다수 혹은 1개의 칩이 장착된 금속 기판이 배열된 상태를 보인 도면.
도 11은 본 발명에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 반사갓렌즈와 평면 기판 및 절곡 기판이 어레이된 상태를 보인 도면.
도 12는 본 발명에 따른 반사갓과 램프 일체형 LED 램프의 실시예에 따라 빛 지향각이 변화된 상태를 보인 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100...반사갓렌즈 101...반사갓
103...걸이턱 104...하부공간
105...렌즈안착턱 106...엠보싱
107...볼록공간 107'...오목공간
110...제1렌즈 120...제2렌즈
200...반사고정구 210...고정핀
211...절개부 212...기단부
220...반사면 230...요홈
300...기판 301...볼록기판
302...오목기판 310...고정구멍
400...광원 401...볼록광원
402...오목광원 500...방열판

Claims (18)

  1. 돔(dome) 형태의 제1렌즈(110)와, 상기 제1렌즈의 하단 주연에 구비된 걸이턱(103)과, 상기 걸이턱(103)의 하부에 연장 구비되고 하단 중심에 하부공간(104)이 형성된 반사갓(101)이 상호 일체로 된 반사갓렌즈(100);
    하단에 적어도 하나의 고정핀(210)이 돌설되고 내측 면에 상기 반사갓(101)과 접하는 반사면(220)이 형성되며 상단이 상기 걸이턱(103)과 접하여 반사갓렌즈(100)를 고정 지지하는 반사고정구(200);
    상기 고정핀(210)이 끼워지는 적어도 하나의 고정구멍(310)이 형성된 기판(300);
    상기 기판(300) 상면에 설치되고 상기 하부공간(104) 내에 수용되어 빛을 발하는 광원(400);으로 이루어지며,
    상기 기판의 중심이 상측으로 절곡된 경우 볼록기판(301)으로 되고, 상기 볼록기판(301)의 상면에 형성된 광원이 볼록광원(401)으로 형성되며,
    상기 기판의 중심이 하측으로 절곡된 경우 오목기판(302)으로 되고, 상기 오목기판(302)의 상면에 형성된 광원이 오목광원(402)으로 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  2. 돔(dome) 형태의 제2렌즈(120);
    하단에 적어도 하나의 고정핀(210)이 돌설되고 내측 면에 반사코팅층(221)이 코팅된 반사면(220)이 형성되며 상단이 상기 제2렌즈(120)의 하단 주연과 접하여 고정 지지하는 반사고정구(200);
    상기 고정핀(210)이 끼워지는 적어도 하나의 고정구멍(310)이 형성된 기판(300);
    상기 기판(300) 상면에 설치되어 빛을 발하는 광원(400);으로 이루어지며,
    상기 기판의 중심이 상측으로 절곡된 경우 볼록기판(301)으로 되고, 상기 볼록기판(301)의 상면에 형성된 광원이 볼록광원(401)으로 형성되며,
    상기 기판의 중심이 하측으로 절곡된 경우 오목기판(302)으로 되고, 상기 오목기판(302)의 상면에 형성된 광원이 오목광원(402)으로 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  3. 돔(dome) 형태의 제2렌즈(120);
    상기 제2렌즈(120)가 안착되도록 상단에 렌즈 안착턱(105)이 구비되고, 상기 렌즈 안착턱(105)의 하부에 연장 구비되어 반사코팅층(101')이 형성되며 하단 중심에 하부공간(104)이 형성된 반사갓(101);
    상기 반사갓(101) 저부에 설치되는 기판(300);
    상기 기판(300) 상면에 설치되고 상기 하부공간(104) 내에 수용되어 빛을 발하는 광원(400);으로 이루어지며,
    상기 기판의 중심이 상측으로 절곡된 경우 볼록기판(301)으로 되고, 상기 볼록기판(301)의 상면에 형성된 광원이 볼록광원(401)으로 형성되며,
    상기 기판의 중심이 하측으로 절곡된 경우 오목기판(302)으로 되고, 상기 오목기판(302)의 상면에 형성된 광원이 오목광원(402)으로 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고정핀(210)은 하단으로부터 상측으로 절개부(211)가 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반사고정구(200)과 기판(300) 조립시 상기 반사면(220)의 하단 저면이 상기 기판(300) 상면과 틈새(231)가 형성되도록 상기 고정핀(210)의 상단에 상기 고정구멍(310)의 지름보다 큰 일정 높이의 기단부(212)가 형성된 것을 특징으로 하 는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 반사고정구(200)의 저면에서 틈새 형성부분 외측에 일정 깊이 상향 함몰된 요홈(230)이 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  7. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 반사갓(101) 면에 엠보싱(106)이 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록기판(301)의 하단 면이 평면인 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  11. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록기판(301)의 외주연에 나사산(410)이 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  12. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록기판(301) 하부에 기판과 대응하는 볼록 형태로 되고 복수의 방열핀(501)이 형성된 방열판(500)이 부착되는 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  13. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목기판(302) 하부에 기판과 대응하는 오목 형태로 되고 복수의 방열핀(501)이 형성된 방열판(500)이 부착되는 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 볼록기판(301) 하부에 평면 형태로 되고 복수의 방열핀(501)이 형성된 방열판(500)이 부착되는 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 반사갓(101) 또는 반사면(220)의 적어도 하나의 면에 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 니켈 중에서 적어도 하나의 물질이 코팅된 반사코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  16. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 반사코팅층은 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 니켈 중에서 적어도 하나의 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  17. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 반사코팅층의 표면에 잉크, 자외선경화액, 열경화성수지 중 어느 하나를 도포하여 보호층이 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
  18. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(400)의 표면에 알루미늄, 은, 백금, 크롬, 니켈 중에서 적어도 하나의 물질이 코팅된 반사코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 반사갓과 램프 일체형 LED 램프.
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