KR101131398B1 - 엘이디 광원 집광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 광원 집광장치가 개시된다. 투명한 인쇄회로기판에 복수의 엘이디가 장착된 엘이디 모듈을 빛의 반사가 가능한 반사체로 내벽과 바닥면이 코팅된 케이스의 내부에 복층으로 설치하여 복수의 엘이디에서 사방으로 발광하는 빛을 손실 없이 한 방향으로 집광하여 외부로 방출함에 따라 원거리에 위치한 사물까지 도달시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

엘이디 광원 집광장치{APPARATUS FOR COLLECTING LIGHT OF LED}

본 발명은 엘이디 광원 집광장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의엘이디(LED:Light Emitting Diode)가 장착된 투명한 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)을 빛의 반사가 가능한 내주면을 갖는 케이스의 내부에 복층으로 설치하여 복수의 엘이디에서 사방으로 발광하는 빛이 한 방향으로 집광되어 비추어짐에 따라 원거리에 위치한 대상물까지 도달할 수 있도록 하는 엘이디 광원 집광장치에 관한 것이다.

반도체에 전압을 인가될 때 발생하는 발광현상을 이용한 발광소자인 엘이디(LED:Light Emitting Diode)는 저전력 소자로서 각종 기기의 제어패널에 장착된 표시램프나 전광 게시판 등의 표시장치 등에 응용되어 사용되거나, 조명기구에 사용된다.

그러나, 엘이디의 휘도를 향상시키기 위한 연구는 계속되고 있지만, 아직까지 엘이디에서 나오는 빛의 출사 면적이 매우 작고 충분한 광속을 얻기가 용이하지 못하기 때문에 원거리까지 빛을 보내는 용도의 조명기구로 사용되는데에는 제한적인 문제점이 있다.

특히, 종래의 엘이디를 이용한 조명기구들은 조도를 증가시켜 원거리까지 보내기 위하여 엘이디 전면에 볼록렌즈 형태의 부속물을 추가시켜 광속을 증가시키거나 단위 면적당 부착되는 엘이디의 개수를 늘려 광속을 증가시키는 방식이 채택되고 있으나, 조명 대상이 되는 면상의 조도가 원하는 정도까지 도달하지 못한다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 엘이디를 이용한 조명기구들은 엘이디가 장착된 인쇄회로기판이 불투명소재로 이루어져 인쇄회로기판 후면으로 반사된 빛 에너지가 손실되어 휘도의 효율이 떨어진다는 문제점이 있고, 인쇄회로기판이 복층이 아닌 단층으로 이루어져 있기 때문에 원거리까지 빛을 보낼 수 없다는 문제점이 있다.

상술한 문제점으로 인해 종래의 엘이디 조명등은 원거리까지 빛을 비추어야 하는 등대의 조명이나, 공연 등이 이루어지는 무대의 배우 또는 사물을 부각시키기 위해 빛을 비추어야하는 무대조명으로는 사용될 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 엘이디가 장착된 인쇄회로기판을 빛의 반사가 가능한 내주면을 갖는 케이스의 내부에 복층으로 설치하여, 복수의 엘이디에서 사방으로 발광하는 빛이 특정한 어느 한 방향으로 집광되어 비추도록하되, 특히 복수의 층으로 설치되는 인쇄회로기판을 투명하게 하여 최하단에 설치된 인쇄회로기판에 발광하는 빛도 상단에 설치된 인쇄회로기판을 통과하여, 최상단에 설치된 인쇄회로기판까지 도달할 수 있도록 하는 엘이디 광원 집광장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여,내부에 수용공간을 가지며, 내벽과 바닥면이 입사되는 빛을 반사시키는 반사체로 코팅된 케이스, 일단이 내벽에 결합된 지지대의 타단에 결합되어 설치되며, 빛이 투과될 수 있는 투명한 재질로 이루어진 인쇄회로기판상에 복수의 엘이디가 장착된 엘이디 모듈, 및 케이스 내부로 인입되어 내부의 엘이디 모듈의 엘이디에 전원을 인가하기 위한 전선를 포함하되, 케이스 내부에 복수의 상기 엘이디 모듈이 복층으로 설치되고, 빛이 외부로 방출되는 케이스의 개방된 입구에 현광물질이 도포된 확산막이 결합되어, 상기 엘이디 모듈에서 발생한 빛을 외부로 방출하고전선의 와이어가 상기 복층을 이루는 상기 엘이디 모듈 각각으로 분기되어, 엘이디 모듈에 인가되는 전원을 독립적으로 제어하며, 엘이디 모듈은 엘이디가 인쇄회로기판을 중심으로 양면에 대칭되게 장착되는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원 집광장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명은 복수의 엘이디(LED:Light Emitting Diode)가 장착된 투명한 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)을 빛의 반사가 가능한 내주면을 갖는 케이스의 내부에 복층으로 설치하여 복수의 엘이디에서 사방으로 발광하는 빛을 한 방향으로 집광하여 비춤에 따라 원거리에 위치한 사물까지 도달시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 엘이디 모듈이 단층으로 형성된 본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치의 사시도와 엘이디 모듈의 단면도를 도시한 도면,
도 2는 엘이디 모듈이 복층으로 형성된 본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치의 사시도,
그리고, 도 3은 엘이디 모듈이 복층으로 형성된 경우 본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치의 내벽 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치는 케이스(100), 엘이디 모듈(200) 및 전선(300)을 포함한다.

케이스(100)는 내부에 공간이 형성된 원통형 구조를 갖는 구성요소로서, 내벽과 바닥면이 거울 또는 은박지와 같이 빛을 반사시킬 수 있는 반사체로 코팅처리되어 있으며, 다음에 설명되는 엘이디 모듈을 설치하기 위한 지지대(110)가 내벽에 형성되어 있다.

케이스(100)의 상단에는 장착되며, 형광물질이 도포된 확산막(120)은 투명한 재질로 이루어져 엘이디(220)에서 발생되는 빛이 고르게 확산되어 외부로 방출될 수 있도록 한다.

엘이디 모듈(200)는 인쇄회로기판(210)에 복수의 엘이디(220)가 장착되어 있는 구성으로서, 상술한 인쇄회로기판(210)은 아크릴 수지와 같은 투명한 합성수지로 또는 유리와 같은 재질로 이루어져 있다.

케이스(100) 내부에 포함된 지지대(110)는 일단이 케이스의 내벽에 부착되며, 타단이 원판형인 엘이디 모듈(200)의 내주면에 부착됨에 따라 엘이디 모듈(200)이 케이스 내부에 설치된다.

본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치에서는 실시예로 상술한 케이스(100)와 엘이디 모듈(200)를 각각 원통형과 원판형으로 도시하여 설명하고 있지만, 다양한 형태의 구조로도 실시할 수 있다.

한편, 엘이디 모듈(200)은 인쇄회로기판(210)의 단위면적을 최대한 활용하기 위하여, 인쇄회로기판(210)을 중심으로 엘이디(220)가 양면으로 장착된 엘이디 모듈(200)의 단면도가 도시된 도 1과 같이, 엘이디(220)가 인쇄회로기판(210)에 전면과 배면에 대칭되게 장착될 수도 있다.

인쇄회로기판(210)의 배면에 장착된 엘이디(220)에서 발생되는 빛은 케이스의 바닥면으로 방사되고, 상술한 바와 같이 바닥면이 반사가능한 재질로 코팅처리 된 상태이기 때문에 결국 바닥면으로 방사된 빛은 상방으로 방사되게 된다.

전선(300)은 상술한 케이스(100)의 내벽과 외벽 사이의 이격된 공간으로 삽입되어 지지대(110)를 통해 전원부(도시되지 않음)에서 공급되는 전원을 엘이디 모듈(200)에 장착된 엘이디(220)에 인가되도록 한다.

본 발명에 따른 엘이디 광원 집광장치는 더욱 많은 빛을 집광하여 방출할 수 있도록, 엘이디 모듈(200)이 복층으로 형성된 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 상술한 엘이디 모듈(200)이 소정 간격만큼 이격된 상태로 복층구조를 이루며 수직배열되게 장착될 수도 있다.

엘이디 모듈(200)이 복층구조로 장착된 경우, 엘이디 모듈(200)이 투명하기 때문에 하부의 엘이디 모듈(200)에서 방사되는 빛의 대부분은 쉽게 확산막(120)까지 도달할 수 있고, 측면이나 바닥면으로 빛이 방출되더라도, 케이스(100)의 내벽과 바닥면이 반사체로 코팅되어 있기 때문에 엘이디(220)에서 방출된 빛은 결국 확산막(120)을 통해 외부로 손실 없이 방출되게 된다.

한편, 엘이디 모듈(200)이 복층으로 장착된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 케이스로 인입되는 전선(300)의 와이어(310)는 엘이디 모듈(200)이 장착된 각층에서 분기되어 엘이디 모듈(200)에 각각 별도로 전원이 인가될 수 있도록 하여, 사용자의 선택에 따라 엘이디 모듈(200)을 제어할 수 있도록 한다.

즉, 복층으로 장착된 엘이디 모듈(200)에서, 사용자의 선택에 따라 전원이 인가되는 엘이디 모듈(200)의 개수를 늘림으로써 휘도를 증가시킬 수 있으며, 전원이 인가되는 엘이디 모듈(200)의 개수를 줄임으로써 휘도를 감소시킬 수도 있다.

엘이디 모듈(200)에서 측면으로 방출되는 빛이 상방으로 용이하게 방출될 수 있도록 하는 케이스(100)의 내벽 구조가 도시된 도 3과 같이 케이스(100)의 내벽 구조는 상부에서 하부로 내려갈수록 내벽 간의 거리가 작아지는 구조이다.

즉, 상술한 바와 같이 케이스(100)의 내벽 간의 거리가 가까워짐에 따라 내벽의 두께는 두꺼워지고 케이스 내부의 공간은 좁아지는 구조이다.

상술한 바와 같이 케이스 내벽의 구조가 상술한 바와 같은 구조를 가짐에 따라 엘이디 모듈(200)에서 측면으로 방출되어 케이스의 내벽과 충돌하는 빛은 확산막(120)을 통해 외부로 방출되게 된다.

이상에서 본 발명은 실시예로 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 당업자가 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하다는 것은 명백하며, 이러한 변형과 수정 역시 첨부된 특허청구범위에 속한다는 것은 당연하다.

100 : 케이스 110 : 지지대
200 : 엘이디 모듈 210 : 인쇄회로기판
220 : 엘이디 300 : 전선
310 : 와이어

Claims (6)

1. 내부에 수용공간을 가지며, 내벽과 바닥면이 빛을 반사시키는 반사체로 코팅되며, 상기 내벽을 따라 복수의 지지대(110)가 설치된 케이스(100);
   상기 내벽에 결합된 지지대(110)에 결합되어 상기 케이스(100)의 상기 바닥면으로부터 수직 방향으로 적층설치되며, 빛이 투과될 수 있는 투명한 재질로 이루어진 인쇄회로기판(210) 상에 복수의 엘이디(220)가 장착된 복수의 엘이디 모듈(200); 및
   상기 케이스(100) 내부로 인입되어 상기 복수의 내부의 엘이디 모듈(200)들 각각에 전원을 인가하기 위한 전선(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원 집광 장치.
   
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5. 제 1항에 있어서,
   상기 엘이디 모듈(200)은 상기 엘이디(220)가 상기 인쇄회로기판(210)을 중심으로 양면에 대칭되게 장착되는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원 집광 장치.
   
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