KR101230660B1 - Ｌｅｄ 도로조명기구의 배광제어장치 - Google Patents

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주식회사 현대엘이디
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Abstract

본 발명의 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치는 복수 개의 LED광원을 포함하는 광원부모듈, 상기 광원부모듈에 결합되고, 하나의 기울기를 갖는 세그먼트A와 상기 세그먼트A와 마주보게 배치되고 절곡 지점을 경계로 구분되는 세그먼트 B와 세그먼트C로 이루어진 반사갓, 상기 광원부모듈이 복수 개 구비된 제1 광원부와 상기 반사갓을 포함하여 도로의 길이방향 배광을 제어하는 복수 개의 제1 조명부, 및 상기 광원부모듈이 복수 개 구비된 제2 광원부와 상기 반사갓을 복수 개 포함하여 도로의 폭방향 배광을 제어하는 복수 개의 제2 조명부를 포함한다.
따라서, 본 발명은 도로조명기구의 효율을 향상시키고, 노면의 조도 및 균제도를 확보해주며, 뒤로 가는 빛을 제어하여 조명률을 높일 수 있는 LED 조명기구의 배광제어장치를 제공하고, 개발된 배광제어장치를 용이하게 체결하는 방법을 제공하고, 운전자에게 눈부심을 최소화할 수 있다.

Description

ＬＥＤ 도로조명기구의 배광제어장치{Light Distribution Apparatus of LED Roadway Lighting Luminaire}
본 발명은 LED를 이용하여 도로를 밝히는 조명기구의 배광을 제어하는 장치에 관한 것이다.
LED는 기존의 광원에 비해 수명이 길고 고효율, 친환경의 조명수단으로, 최근 LED의 광효율이 향상되면서 LED 도로조명기구가 활발히 개발되고 있다.
하지만, LED에서 빛을 발광함에 있어서 직진성을 갖는 특징으로 인해 도로조명에서 기존의 HID 램프를 사용하는 가로등기구를 대체하기에는 광학 성능, 광품질 측면에서 무리가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 반사갓을 이용하여 LED에서 나오는 빛을 도로 방향으로 집광하게 된다.
이때, 반사갓의 절곡 지점을 많이 주게 되면, 다시 말해서 반사갓의 세그먼트가 많아지면 집광 성능이 더 향상되지만, 제작이 어려워지는 문제점이 있다.
또한, 반사갓의 높이를 높게 해주어도 집광 성능이 향상되지만, 반사갓의 전체 사이즈가 커지게 되어 시공비가 올라가는 문제점이 있다.
단순히 종래 방식의 가로등과 같은 형태인 LED 가로등을 적용할 경우, 평균 노면 조도가 떨어지게 되며 균제도를 저하시키게 되어 대부분 차선이 넓은 국내 도로 여건 상 양질의 도로조명환경을 구현하는 것이 어려웠다.
양질의 도로조명을 위해서라면 요구되는 조도와 균제도를 제공해줌으로써 운전자의 시야를 확보할 수 있도록 해주는 것이 중요하여, 조명기구의 배광제어가 중요한 사항으로 부각된다.
이에 LED(발광다이오드)광원의 장점을 적극 활용하여 LED 광원에 적합한 도로 조명용 기구의 배광장치에 대한 개발이 절실히 요망되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하려는 것으로, 더욱 상세하게 도로조명기구의 효율을 향상시키고, 노면의 조도 및 균제도를 확보해주며, 뒤로 가는 빛을 제어하여 조명률을 높일 수 있는 LED 조명기구의 배광제어장치를 제공하는 것이다.
또, 개발된 배광제어장치를 용이하게 체결하는 방법을 제공하고, 운전자에게 눈부심을 최소로 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치는 복수 개의 LED광원(110)을 포함하는 광원부모듈(100), 상기 광원부모듈(100)에 결합되고, 하나의 기울기를 갖는 세그먼트A(210)와 상기 세그먼트A(210)와 마주보게 배치되고 절곡 지점을 경계로 구분되는 세그먼트 B(220)와 세그먼트C(230)로 이루어진 반사갓(200), 상기 광원부모듈(100)이 복수 개 구비된 제1 광원부(310)와 상기 반사갓(200)을 포함하여 도로의 길이방향 배광을 제어하는 복수 개의 제1 조명부(300) 및 상기 광원부모듈(100)이 복수 개 구비된 제2 광원부(410)와 상기 반사갓(200)을 복수 개 포함하여 도로의 폭방향 배광을 제어하는 복수 개의 제2 조명부(400)를 포함한다.
또한, 상기 반사갓(200)의 기울기는 수학식 φ = 1/2 (γ - δ)에 근거 하여 형성되되, 상기 수학식의 φ는 반사갓(200) 세그먼트의 기울기 각도, γ는 LED광원(110)에서 방사되는 빛의 수직각, δ는 세그먼트에서 반사되어 나오는 빛이 수직선과 ρ이루는 각도인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세그먼트 A(210)는 광원부모듈(100)의 수직축에 대해서 α를 가지되 상기 α가 24° ~ 26°이고, 상기 세그먼트 B(220)는 광원부모듈(100)의 수직축에 β를 가지되 상기 β가 21° ~ 23°이며, 상기 세그먼트 B(220)와 세그먼트 C(230)의 사이각은 ω를 가지되 상기 ω가 164°~ 167°이며, 세그먼트 C(230)는 광원부모듈(100)의 수직축에 ε를 가지되 상기 ε가 6° ~ 8°로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 광원부(310)가 수평선을 기준으로 소정의 각도 θ를 가지되 상기 θ가 5°이고, 상기 제2 광원부(410)가 수평선을 기준으로 소정의 각도 ρ를 가지되 상기 ρ가 45°인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원부모듈(100)은 LED광원(110), 복수개의 LED광원(110)이 구비되어 있는 LED 기판(120), 상기 LED기판(120)의 상부에 밀착되는 방열핀(130)을 포함하는 것을 특징으로 하되, 상기 방열핀(130)에 형성되어 있는 'ㄷ'형상의 체결부(131)가 형성되어 있고, 상기 반사갓(200)에 'ㄱ'형상으로 결합부(240)가 형성되어 있어, 상기 체결부(131)와 상기 결합부(240)가 슬라이딩 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사갓(200)의 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212), 제3 반사갓(213)으로 이루어지되, 상기 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212)의 외측에는 반사갓 고정부(250)가 형성되고, 상기 제3 반사갓(213)은 상기 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212)이 상기 광원부모듈(100)에 체결되었을 경우 양측면에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 반사갓(211), 상기 제2 반사갓(212), 및 상기 제3 반사갓(213)은 상기 제1 조명부(300)와 상기 제2 조명부(400)에 포함되며, 상기 제2 조명부(400)에 포함된 상기 반사갓(200)의 상기 제1 반사갓(211), 상기 제2 반사갓(212), 및 상기 제3 반사갓(213)의 길이를 연장하여 형성된 보조반사갓(214)이 상기 제2 조명부(400)에 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 조명부(300)는 체결구조물(500)에 체결되고, 상기 반사갓(200)에 형성되어 있는 상기 반사갓 고정부(250)에 반사갓 고정볼트(510)가 결합되어 고정되며, 상기 방열핀(130)이 결합되어 형성되는 방열핀 고정부(132)에 방열핀 고정볼트(520)가 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 조명부(400)는 상기 제1 반사갓(211)과 상기 제2 반사갓(212)에 형성되어 있는 상기 반사갓 고정부(250)에 반사갓 고정볼트(510)가 삽입되어 제3 반사갓(213)이 상기 제1 반사갓(211)과 상기 제2 반사갓(212)의 측면에 결합되고, 상기 방열핀(130)이 결합되어 형성되는 방열핀 고정홀(132)에 방열핀 고정볼트(520)가 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 도로조명기구의 배광제어장치는 배광 제어를 위한 반사갓의 형태가 간단하여 제작이 용이하고, 광원부에 반사갓이 체결될 때 슬라이드 방식으로 체결되기 때문에 조립이 용이하며, 배광제어장치 모듈의 용도에 따라 수량을 달리 적용함으로써 요구되는 광속을 제공해 줄 수 있다.
또, 반사갓의 형태를 구체화하여 LED에서 방사되는 빛을 효율적으로 제어하여 노면에 고르게 조명되도록 함으로써, 도로조명에서 요구하는 조도와 균제도를 만족시켜 주고, 후사광 제어를 통하여 노면에만 빛을 보내주기 때문에 조명률을 향상시킬 수 있으며, 광원부 모듈에 기울기를 주어서 배광을 구현함으로써 운전자에게 영향을 주는 눈부심도 최소화시켜주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 적용되는 광속 재분배와 세그먼트 기울기 결정을 위한 LED 광원의 등간격 분할에 대한 예를 도시한 도면.
도 2는 LED 광원으로부터 방사되는 빛을 집광시켜주기 위해서 반사갓의 단면 설계 과정을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 반사갓의 형상을 보여주는 단면도.
도 4는 광원부모듈에 반사갓을 체결하는 방식을 보여주는 도면.
도 5는 도로 폭 방향의 배광 제어를 위한 제1 조명부 사시도.
도 6은 도로 길이 방향의 배광 제어를 위한 제2 조명부 사시도.
도 7은 본 발명의 단일 개의 배광제어장치 형상을 나타내는 사시도
도 8은 본 발명의 복수 개의 배광제어장치로 구성된 LED 도로조명기구를 나타내는 사시도.
도 9은 본 발명에 따른 도로조명기구의 배광 장치에 대한 배광 곡선을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 도로조명기구의 배광제어장치에 의한 조도 분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 LED 도로조명기구의 배광제어장치(11)에서는 LED광원(110)을 사용한다. 그러나 개개의 LED광원(110)으로는 도로조명에서 요구하는 조도를 만족시켜 주기 위한 광속이 부족하다.
따라서, 여러 개의 LED광원(110)을 사용하며, 본 발명에서는 전기적 제어가 용이하도록 7개의 LED광원(110)을 하나의 모듈로 구성하여 LED 기판(120)에 구비되어야 한다.
하나의 LED광원(110)은 매우 작은 광원이지만, 실제 LED 소자의 발광 특성에 의해서 발광 형태는 이상적인 점광원과는 매우 다르다. 더욱이, 본 발명에서처럼 군집체를 형성하는 LED광원(110)에 대해서는 배광제어장치 설계 과정이 더 어려운 편이다.
본 발명에서는 배광 달성을 위해 광원부모듈(100)이 조립된 상태에서 배광제어장치(11)를 설계하는 것이 아니라, 광원부마다 집광이 되도록 배광제어장치(11)를 설계하고, 각 광원부모듈(100)에 기울기를 주어 조립함으로써 전체 기구에서 도로조명을 위한 배광 달성을 해 주도록 하였다.
또한, 본 발명에서는 LED광원(110)에 대한 IES 파일을 분석하고, 하기에 나타낸 zonal constant factor, Ωγ1-γ2 = 4πIγsin((γ2 - γ1)/2)sin((γ2 + γ1)/2) (여기서, Ωγ1-γ2는 γ1-γ2 각도 사이의 광속, γ1-γ2는 수직각, Iγ는 γ 각도에서의 광도)를 곱하여 각도별 광속을 구한 후 LED광원(110)의 수직축을 향하여 최대한 빛을 집중시킬 수 있도록 광속을 재분배하여 최종적으로 반사갓(200)의 기울기를 결정해주는 방법을 이용한다.
도 1은 본 발명에서 적용되는 LED광원(110)의 등간격 분할에 대한 예를 나타낸 것이고, 도 2 내지 도 3은 상기 LED광원(110)으로부터 방사되는 빛을 집광시켜주기 위해서 상기 반사갓(200)의 단면을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 따르면, LED에서 방사되는 빛의 지향각을 기준으로 LED광원(110)의 수직축을 향하여 최대한 집광되도록 상기 반사갓(200)의 기울기를 설계하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사갓(200)의 기울기 결정은 기본적으로 상기 반사갓(200) 기울기 결정 공식을 따르며, 광선 추적법을 이용한다.
[수학식 1]
φ = 1/2 (γ - δ)
여기서, φ는 반사갓(200) 세그먼트의 기울기 각도이고, γ는 광원에서 방사되는 빛의 수직각, δ는 세그먼트에서 반사되어 나오는 빛이 수직선과 이루는 각도(즉, 보내고자 하는 수직각)이다.
상기 방법을 통하여 설계된 반사갓(200)의 형상은 도 3에서 보여준다.
상기 반사갓(200)은 상기 LED 광원(110)를 사이에 두고 마주하는 형상이며, 한 쪽은 하나의 기울기를 갖는 하나의 세그먼트를 포함하는 제1 반사갓(211)과 마주하는 쪽은 절곡 지점을 가지게 되어 2개의 세그먼트를 포함하는 제2 반사갓(212)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 반사갓(200)은 하나의 기울기를 갖는 세그먼트 A(210)를 포함하는 제1 반사갓(211)과 상기 제1 반사갓(211)와 마주하여 절곡 지점을 경계로 나누어진 세그먼트 B(220)와 세그먼트 C(230)로 구성되는 제2 반사갓(212)를 포함한다
이때, 상기 세그먼트 A(210)는 광원부모듈(100)의 수직축에 대해서 α를 가지되 상기 α가 24° ~ 26°이고, 상기 세그먼트 B(220)는 광원부모듈(100)의 수직축에 β를 가지되 상기 β가 21° ~ 23°이며, 상기 세그먼트 B(220)와 세그먼트 C(230)의 사이각은 ω를 가지되 상기 ω가 164° ~ 167°이며, 세그먼트 C(230)는 광원부모듈(100)의 수직축에 ε를 가지되 상기 ε가 6° ~ 8°로 기울어져 있다.
상술한 바와 같이 마주하는 세그먼트의 각도가 다른 이유는 길이 방향의 배광 제어 시 운전자의 눈부심을 최소로 제공하도록 상기 반사갓(200)에 의한 차단각을 줄여주기 위함이다.
또한, 상기 광원부모듈(100)은 LED광원(110), 복수개의 LED광원(110)이 구비되어 있는 LED 기판(120), 상기 LED기판(120)의 상부에 밀착되는 방열핀(130)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 반사갓(200)은 알루미늄 압출 성형 또는 플라스틱과 같은 합성수지의 재질을 압출 성형하여 형성하고 반사 표면에는 알루미늄 증착 도장을 하여 제작하며, 상기 반사갓(200)의 상단에는 상기 방열핀(130)에 형성되어 있는 체결부(131)에 끼워서 고정하기 위해 양쪽으로 결합부(240)가 형성되어 있다.
도 4는 광원부모듈(100)에 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212), 제3 반사갓(213)으로 구성된 반사갓(200)을 체결하는 방식을 보여주는 도면이다.
상기 반사갓(200)은 광원부모듈(100)에 슬라이드 방식으로 체결된다. 즉, 상기 방열핀(130)에 'ㄷ'형상으로 체결부(131)가 형성되어 있고, 상기 반사갓(200)에 'ㄱ'형상으로 결합부(240)가 형성되어 있어, 상기 광원부모듈(100)과 상기 반사갓(200)이 슬라이드 방식으로 체결된다.
상술한 바와 같이 상기 반사갓(200)은 상기 광원부모듈(100)에 슬라이드방식으로 체결함으로써 기구 조립이 용이하고, 유지, 보수나 교체 시 용이하게 탈부착 할 수 있어 유지 보수비가 적게 들어간다.
또한, 상기 제1 반사판(211)과 상기 제2 반사판(212)이 광원부 모듈에 슬라이드 방식으로 체결된 후 고정될 수 있고, 효율 증대를 목적으로 제3 반사판(213)이 측면에 체결된다.
이때, 상기 제1 반사판(211)과 상기 제2 반사판(212)의 외측에 반사갓 고정부(250)이 형성되어 있어, 상기 제3 반사판이 상기 제1 반사판(211)과 상기 제2 반사판(212)의 양측면에 반사갓 고정볼트(510)에 의해서 결합된다.
또한, 상기 반사갓(200)이 체결된 상기 광원부모듈(100)들은 도로 폭 방향과 길이 방향의 배광 제어를 위해서 다른 구조와 다른 기울기로 조립되며, 용도에 따라 적절한 광속을 제공해 줄 수 있도록 상기 반사갓(200)이 체결된 상기 광원부모듈(100)의 수량을 달리하여 조립함으로써, 유동성을 갖게 된다. 폭 방향 배광 제어를 위한 제1 반사갓(211)과 제1 광원부(310)는 노면을 향해 기울어져 있으므로 뒤로 가는 빛을 최소화하여 노면으로 빛을 더 많이 보내주며, 조명률을 향상시켜 준다.
도 5는 도로 폭 방향의 배광 제어를 위해 상기 광원부모듈(100)이 조립된 형상을 보여주는 도면이며, 상기 제1 광원부(310)에 상기 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212)이 복수개 결합되어 도로 폭 방향의 배광을 제어하는 제1 조명부(300)를 형성한다.
또한, 도로 폭 방향의 배광 제어와 후사광 제어를 위해서 복수 개의 반사갓(200)이 체결된 제1 광원부(310)는 도로의 수평축을 기준으로 소정의 각도 θ를 가지되 상기 θ가 5°의 각도로 기울여서 형성되어 있고, 상기 제1 광원부(310)는 체결구조물(500)을 이용하여 조립한다.
도 6은 도로 길이 방향의 배광 제어를 위해 광원부 모듈(100)이 조립된 제2 조명부(400)를 보여주는 도면이며, 길이 방향의 배광 제어를 위해서 광원부 모듈(100)의 체결부(120)에 복수 개의 반사갓(200)을 결합하여 제2 광원부(410)를 형성한다.
또한, 상기 제2 조명부(400)에 포함된 상기 반사갓(200)의 상기 제1 반사갓(211), 상기 제2 반사갓(212), 및 상기 제3 반사갓(213)의 길이를 연장하여 형성된 보조반사갓(214)이 상기 제2 조명부(400)에 더 구비되어 있고, 상기 제2 광원부(410)가 수평선을 기준으로 소정의 각도 ρ를 가지되 상기 ρ가 45°의 각도로 기울여서 도로 길이 방향의 배광을 제어하는 제2 조명부(400)를 형성한다.
도 7은 반사갓(200)이 체결된 광원부모듈(100)이 조립된 형상을 보여주는 최종적인 모듈 구조에 대한 사시도이다.
상기 제1 조명부(300)가 상기 제2 조명부(400)의 전방에 위치하여 폭방향으로 배광하고, 상기 제2 조명부(400)가 길이방향으로 배광하게 된다.
또한, 상기 제1 조명부(300)는 체결구조물(500)에 의해서 고정되며, 더욱 상세하게는 상기 제1 반사갓(211)과 상기 제2 반사갓(212)에 형성되어 있는 반사갓 고정부(250)에 반사갓 고정볼트(510)가 결합되고, 상기 방열핀(130)이 결합되어 형성되는 방열핀 고정홀(132)에 방열핀 고정볼트(520)가 삽입되어 상기 광원부모듈(100)이 고정된다.
또한, 상기 제2 조명부(400)는 상기 제1 반사갓(211)과 상기 제2 반사갓(212)에 형성되어 있는 반사갓 고정부(250)에 반사갓 고정볼트(510)가 삽입되어 제3 반사갓(213)이 상기 제1 반사갓(211)과 상기 제2 반사갓(212)의 측면에 결합되고, 상기 방열핀(130)이 결합되어 형성되는 방열핀 고정홀(132)에 방열핀 고정볼트(520)가 삽입되어 상기 광원부모듈(100)이 고정된다.
또한, 상기 제1 광원부(300)과 상기 제2 광원부(400)은 도면에서 도로의 수직축과 이루는 각을 45°와 5°로 한정지었지만, 도로의 길이 및 폭에 따라 각도를 달리하여 배광을 효율적으로 구현할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 복수개의 배광제어장치(11)가 조립된 형상을 보여주는 LED 도로조명기구(10)의 모듈 구조에 대한 사시도이며, 상기 배광제어장치(11)는 용도에 따라 수량을 달리 적용함으로써 요구되는 광속을 제공해 줄 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 배광제어장치(11)는 제1 조명부(300)와 두 개의 제2 조명부(400)로 구성되어 있되, 도로의 상황과 용도에 따라서 상기 배광제어장치(11)의 수량을 달리하여서 각 상황에 따라서 요구되는 광속을 제공할 수 있다.
도 9은 본 발명에 따른 배광제어장치에 대한 배광 곡선 도면이다.
도면에서 중심 세로축은 광도(cd)를 나타내고, 가로축과 양쪽세로축은 빛이 발산되는 각도를 나타내며, 0도~360도까지 30도 간격으로 광도(cd)를 측정하였다.
도면에 나타난 바와 같이 본 발명의 반사갓(200)을 사용함으로써, 후사광을 제어하여 0°~ 60°까지 빛을 노면으로 보내주기 때문에 조명률을 향상시킨 것을 볼 수 있다.
도 10는 본 발명에 따른 복수 개의 배광제어장치(11)로 형성된 LED 도로조명기구(10)를 편도 3차선(한 차선 3.5m)의 왕복 6차선 도로에 10m 설치 높이와 35m 설치 간격으로 마주보기 배열되어 있는 상황을 모의하여, 그 상황에서의 조도 시뮬레이션을 행한 결과를 보여주는 도면이다.
도 10로부터 본 발명에 따른 상기 LED 도로조명기구(10)는 편도 3차선 도로, 왕복 6차선 도로에 마주보기로 배열되는 경우, 도로 노면에 고른 조도 분포를 내 준다는 것을 확인할 수 있다.
KS C 7658 시뮬레이션 결과
평균 노면 조도[lx] 14 16.8
종합 조도균제도
[Emin/Eavg]		 0.4 0.63
차선축 조도균제도
[Emin/Emax]		 0.5 1차선 : 0.86
2차선 : 0.69
3차선 : 0.64
TI [%] - 9
표 1에서는 각 차선마다의 평균 조도와 전반 균제도, 차선축 균제도를 보여주며, LED 보안등/가로등기구의 안전 및 성능요구사항을 권고하는 KS C 7658에 제시된 운전자에 대한 도로조명의 조도 기준과 시뮬레이션 결과를 비교하여 제시하고 있다. 시뮬레이션을 행하기 전에 LED의 정격 광속에서 SMPS나 기타 장치들에 의한 효율 감소를 고려한 광속을 입력하였으며, 보수율은 0.75을 적용하였다
표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 LED 도로조명기구(10)는 평균노면조도 16.8lx, 종합조도균제도 Emin/Eavg 0.63, 차선축 조도균제도 1차선 0.86 2차선 0.69 3차선 0.64로 KS C7658에 제시된 수치보다 높게 나와 실제로 도로조명기구로 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 LED 도로조명기구(10)의 배광제어장치는 배광 제어를 위한 상기 반사갓(200)의 형상이 단순하여 제작이 용이하고, 상기 광원부모듈(100)에 상기 반사갓(200)이 체결될 때 슬라이드 방식으로 체결되기 때문에 조립이 용이하며, 상기 광원부모듈(100)을 조명기구의 용도에 따라 수량을 달리 적용함으로써 요구되는 광속을 제공해 줄 수 있다.
또한, 상기 반사갓(200)의 형태를 구체화하여 상기 LED 광원(110)에서 방사되는 빛을 효율적으로 제어하여 노면에 고르게 조명되도록 함으로써, 도로조명에서 요구하는 조도와 균제도를 만족시켜 주고, 후사광 제어를 통하여 노면에만 빛을 보내주기 때문에 조명률을 향상시킬 수 있으며, 상기 광원부모듈(100)에 기울기를 주어서 배광을 구현함으로써 운전자에게 영향을 주는 눈부심도 최소화시켜주는 효과가 있다.
10 : LED 도로조명기구 11 : 배광제어장치
100 : 광원부모듈 110 : LED광원
120 : LED 기판 130 : 방열핀
131 : 체결부 132 : 방열핀 고정홀
200 : 반사갓 210 : 세그먼트 A
220 : 세그먼트 B 230 : 세그먼트 C
211 : 제1 반사갓 212 : 제2 반사갓
213 : 제3 반사갓 214 : 보조반사갓
240 : 결합부
250 : 반사갓 고정부 300 : 제1 조명부
310 : 제1 광원부 400 : 제2 조명부
410 : 제2 광원부 500 : 체결구조물
510 : 반사갓 고정볼트 520 : 방열핀 고정볼트
530 : 구조물 고정볼트

Claims (9)

  1. 도로용 조명기구에 있어서,
    복수 개의 LED광원(110)을 포함하는 광원부모듈(100);
    상기 광원부모듈(100)에 결합되고, 하나의 기울기를 갖는 세그먼트A(210)와 상기 세그먼트A(210)와 마주보게 배치되고 절곡 지점을 경계로 구분되는 세그먼트 B(220)와 세그먼트C(230)로 이루어진 반사갓(200);
    상기 광원부모듈(100)이 복수 개 구비된 제1 광원부(310)와 상기 반사갓(200)을 포함하여 도로의 길이방향 배광을 제어하는 복수 개의 제1 조명부(300); 및
    상기 광원부모듈(100)이 복수 개 구비된 제2 광원부(410)와 상기 반사갓(200)을 복수 개 포함하여 도로의 폭방향 배광을 제어하는 복수 개의 제2 조명부(400);를 포함하고,
    상기 반사갓(200)의 기울기는 수학식
    φ = 1/2 (γ - δ)에 근거 하여 형성되되, 상기 수학식의 φ는 반사갓(200) 세그먼트의 기울기 각도, γ는 LED광원(110)에서 방사되는 빛의 수직각, δ는 세그먼트에서 반사되어 나오는 빛이 수직선과 이루는 각도인 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼트 A(210)는 광원부모듈(100)의 수직축에 대해서 α를 가지되 상기 α가 24° ~ 26°이고, 상기 세그먼트 B(220)는 광원부모듈(100)의 수직축에 β를 가지되 상기 β가 21° ~ 23°이며, 상기 세그먼트 B(220)와 세그먼트 C(230)의 사이각은 ω를 가지되 상기 ω가 164° ~ 167°이며, 세그먼트 C(230)는 광원부모듈(100)의 수직축에 ε를 가지되 상기 ε가 6° ~ 8°로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광원부(310)가 수평선을 기준으로 소정의 각도 θ를 가지되 상기 θ가 5°이고, 상기 제2 광원부(410)가 수평선을 기준으로 소정의 각도 ρ를 가지되 상기 ρ가 45°인 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부모듈(100)은 LED광원(110), 복수개의 LED광원(110)이 구비되어 있는 LED 기판(120), 상기 LED기판(120)의 상부에 밀착되는 방열핀(130)을 포함하는 것을 특징으로 하되,
    상기 방열핀(130)에 형성되어 있는 'ㄷ'형상의 체결부(131)가 형성되어 있고, 상기 반사갓(200)에 'ㄱ'형상으로 결합부(240)가 형성되어 있어, 상기 체결부(131)와 상기 결합부(240)가 슬라이딩 체결되는 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 반사갓(200)은 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212), 제3 반사갓(213)으로 이루어지되,
    상기 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212)의 외측에는 반사갓 고정부(250)가 형성되고, 상기 제3 반사갓(213)은 상기 제1 반사갓(211)과 제2 반사갓(212)이 상기 광원부모듈(100)에 체결되었을 경우 양측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 반사갓(211), 상기 제2 반사갓(212), 및 상기 제3 반사갓(213)은 상기 제1 조명부(300)와 상기 제2 조명부(400)에 포함되며, 상기 제2 조명부(400)에 포함된 상기 반사갓(200)의 상기 제1 반사갓(211), 상기 제2 반사갓(212), 및 상기 제3 반사갓(213)의 길이를 연장하여 형성된 보조반사갓(214)이 상기 제2 조명부(400)에 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 조명부(300)는 체결구조물(500)에 체결되고, 상기 반사갓(200)에 형성되어 있는 상기 반사갓 고정부(250)에 반사갓 고정볼트(510)가 결합되어 고정되며, 상기 방열핀(130)이 결합되어 형성되는 방열핀 고정부(132)에 방열핀 고정볼트(520)가 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제2 조명부(400)는 상기 제1 반사갓(211)과 상기 제2 반사갓(212)에 형성되어 있는 상기 반사갓 고정부(250)에 반사갓 고정볼트(510)가 삽입되어 제3 반사갓(213)이 상기 제1 반사갓(211)과 상기 제2 반사갓(212)의 측면에 결합되고, 상기 방열핀(130)이 결합되어 형성되는 방열핀 고정홀(132)에 방열핀 고정볼트(520)가 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 도로용 조명기구의 배광제어장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200294968Y1 (ko) 2002-08-03 2002-11-14 주식회사 화신엔지니어링 형광등기구용 반사갓
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200294968Y1 (ko) 2002-08-03 2002-11-14 주식회사 화신엔지니어링 형광등기구용 반사갓
KR20100020786A (ko) * 2008-08-13 2010-02-23 주식회사 자화라이텍 가로등의 배광구조
KR100933022B1 (ko) 2009-05-15 2009-12-23 주식회사 선에너지엘이디 조도가 향상된 엘이디 가로등
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