KR102285545B1

KR102285545B1 - 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 led조명기구

Info

Publication number: KR102285545B1
Application number: KR1020200026417A
Authority: KR
Inventors: 권윤경
Original assignee: (주)현대룩스온
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2021-08-05
Also published as: JP2021141054A; JP7195301B2; US11162646B2; US20210278051A1; CN113418155B; CN113418155A

Abstract

본 발명은 외부 벽면형 구조물에 LED 조명을 비추었을 때 조사된 상하좌우의 빛이 가장 균일하게 분포되도록 조도(Lux)를 형성하기 위한 LED조명의 제조 방식과 구조에 관한 것이다.
구체적인 구성으로는 외부 벽면형 구조물에 LED 조명을 비추었을 때 조사된 상하좌우의 빛이 가장 균일하게 분포되도록 조도를 형성하기 위한 LED조명기구에 있어서, 전원을 공급하는 POWER(10); LED(21)와 LED(21)가 실장된 PCB 기판(23)과, 상기 LED(21) 하부에 렌즈(25)를 포함하는 광원부(20); 상기 LED(21)로부터 나온 빛이 통과하도록 렌즈(25)와 일정한 간격을 형성하게 하는 아크릴(30); 상기 POWER(10), 광원부(20), 아크릴(30)을 고정하는 POWER 고정부(40); 상기 광원부(20)를 둘러싸고 있는 본체 알미늄케이스(50); 상기 본체 알미늄케이스(50)의 뒷면에 POWER(10)가 설치되고 상기 본체 알미늄케이스(50)와 결합되어 벽면에 체결하는 고정용 알미늄케이스(60); 상기 고정용 알미늄케이스(60)와 상기 POWER 고정부(40)를 지지하는 컬럼(70)을 특징으로 한다.

Description

벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구{LED Lighting Apparatus with Equal-emitting Performance on Wall-structure}

본 발명은 외부 벽면형 구조물에 LED 조명을 비추었을 때 조사된 상하좌우의 빛이 가장 균일하게 분포되도록 조도(Lux)를 형성하기 위한 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 건물 등의 외벽 또는 벽면 구조물 등과 같은 평평한 구조물에 설치되고 그 설치된 외벽 또는 벽면 구조물에 조사된 빛의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 빛의 밝기 차이가 없도록 만드는 LED의 직진 각도와 아크릴(30) 구조물의 투명성을 일정 간격 유지하도록 하여 먼 거리에서도 시인성이 원활하게 더욱 깨끗하게 보일 수 있도록 하는 LED 조명에 관한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 LED가 렌즈(25)를 통과한 빛이 아크릴(30)을 통과할 경우에 LED와 가까운 부분의 면에는 빛이 확산되어 분포 될수 있도록 아크릴(30)에 확산재를 사용하여 분포되게 하고, LED와 먼 거리까지는 직진성있게 조사되도록 아크릴(30)에 확산재와 투명도의 비율을 조절하여 제작하고 그로 인한 LED를 포함한 렌즈(25)와 아크릴(30)과의 간격을 유지토록 하여 빛의 균일도를 높이는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 LED를 포함한 렌즈(25)와 아크릴(30) 구조물과의 간격을 벽면과의 돌출 간격을 조절하여 더욱 더 미려한 빛의 조사 효과를 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.

또 다른 특징으로 본 발명은 아크릴(30)의 제조 종류에 따라 측면의 반쪽은 확산재가 많은 부분이 분포하도록 하고 그 측면의 다른 반쪽은 투명도도 많은 부분이 분포하도록 하여 LED와 가까운 거리는 그 확산재가 많은 부분이 가도록 하고 LED와 먼거리는 그 투명도가 많은 부분이 가도록 하면 더욱 더 미려한 빛의 균일도를 얻도록 하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 특징으로 본 발명은 아크릴(30)의 제조 종류에 따라 측면의 반쪽은 확산재가 많은 부분이 분포하도록 하고, 그 상단에 확산 시트를 부착하고, 그 측면의 다른 반쪽은 투명도도 많은 부분이 분포하도록 하여 LED와 가까운 거리는 그 확산재가 더 많은 부분이 가도록 하고 LED와 먼거리는 그 투명도가 많은 부분이 가도록 하면 더욱 더 미려한 빛의 균일도를 얻도록 하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 [도 1a]에서와 같이, LED 조명기구는 높고 넓은 벽면 구조물 혹은 벽면을 조사하는 방식으로 벽으로부터 암(지지대)을 길게 설치하여 벽면을 대칭 조사하는 방식으로 이루어져 왔고 지금도 그렇게 설치하는 방식이 대부분이다.

이러한 방식으로 구성되면 광원(조명)과 가까운 부분은 너무 밝고 광원과 광원사이의 간격으로 인한 음영(밝음과 어두움)이 발생되고 더욱이 광원과 멀리 떨어져 있는 하단부분에는 빛이 거의 도달하지　않는 어두운 현상으로 전체적 빛이 조사되는 벽면 구조물에는 음영의 현상이 많이 발생되어 균일성 있는 즉, 시인성이 좋지 않는 단점이 있다.

상기와 같은 종래의 기술의 해결점하기 위해서는 암(지지대)을 짧게 설치하고 광원과 광원의 간격을 줄여 많은 수량을 설치하여야 하는 방식인데 이방식의 경우 어느 정도 균일성에 가깝게 형성 된다고 볼 수 있는데 이러한 방식은 많은 설치로 인한 설치 비용과 높은 전기세에도 불구하고 전체적인 벽면의 음영 현상은 지워지지 않는 단점이 있다.

또한, [도 1b]에서와 같이, 조도를 자동으로 조절이 가능하게 하는 LED 조명기구가 대한민국 공개특허 제10-2013-0054694호에 공지되어 있는데 이는 실내의 특정 공간에서의 조도가 체류자가 원하는 조도 이상의 조도가 되도록 지속적으로 자동 제어되는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나 상기한 공지된 기술에서도 차단구조물로 인하여 조명과 가까운 부분은 너무 밝고 조명과 조명사이의 간격으로 인한 음영이 발생되고 광원과 멀리 떨어져 있는 하단부분에는 빛이 거의 도달하지　않는 어두운 현상으로 전체적 빛이 조사되는 작업면에는 투명도가 저하되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0054694호(2013.05.27)

상술한 바와 같은 종래의 단점과 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 암(지지대) 없이 설치된 벽면 구조물에 조사된 빛의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 빛의 밝기 차이가 없도록 하기 위해 LED광원의 근접부분에는 빛이 확산 분포되게 확산 조사하고, LED광원과 멀리 떨어진 원거리까지는 빛이 충분히 도달할 수 있도록 확산보다는 투명에 가깝게 빛을 통과시키는 역할을 아크릴에 분포 구조되게 한다.

또한 아크릴의 구조 방식뿐만 아니라 아크릴은 LED을 포함한 LENS와의 간격을 유지하여야 하고 벽면과 LED와 LENS을 포함한 광원부와의 거리를 조절 설치되게 한다. 구체적인 간격은 <표 1> 균일도 준수 간격표와 같이 간격을 유지해야만 균일한 조도가 형성된다. 아울러 상기 간격표를 벗어난 수치의 형태도 어느 정도의 균일성은 있다.

목적을 달성하기 위한 구성으로 외부 벽면형 구조물에 LED 조명을 비추었을 때 조사된 상하좌우의 빛이 가장 균일하게 분포되도록 조도를 형성하기 위하여 전원을 공급하는 POWER; LED와 LED가 실장된 PCB 기판과, 상기 LED의 하부에 렌즈를 포함하는 광원부; 상기 LED로부터 나온 빛이 통과하도록 렌즈와 일정한 간격을 형성하게 하는 아크릴; 상기 POWER, 광원부, 아크릴을 고정하는 POWER 고정부; 상기 광원부를 둘러싸고 있는 본체 알미늄케이스; 상기 본체 알미늄케이스의 뒷면에 POWER가 설치되고 상기 본체 알미늄케이스와 결합되어 벽면에 체결하는 고정용 알미늄케이스; 상기 고정용 알미늄케이스와 상기 POWER 고정부를 지지하는 컬럼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구이다.

본 발명의 다른 특징으로서 LED조명기구의 LED와 렌즈는 테이핑으로 부착되고, 상기 렌즈 테이핑 부착후 렌즈와 LED가 실장된 PCB 기판 사이는 1 mm ~ 2 mm 두께의 실리콘으로 충진되는 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구 이다.

본 발명의 또 다른 다른 특징으로서 LED조명기구의 렌즈의 직진 각도와 아크릴이 균일도를 일정 간격으로 유지하며, 상기 렌즈의 직진 각도는 8°~16°이고, 상기 렌즈와 아크릴의 간격이 1 mm ~ 40 mm인 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구 이다.

본 발명의 또 다른 특징으로서 LED조명기구에서 빛이 조사되는 면적의 높이가 높을수록 상기 렌즈와 아크릴의 간격은 40 mm 이하로 유지하고, 빛이 조사되는 면적의 높이가 낮을수록 20 mm이하로 간격을 유지하는 것과, 벽면과 렌즈와의 돌출 간격은 빛이 조사되는 면적의 높이가 높을수록 돌출 간격은 300 mm 이하로 유지하고, 빛이 조사되는 면적의 높이가 낮을수록 돌출 간격은 200 mm 이하로 유지하는 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구 이다.

본 발명의 다른 효과로는 암(지지대)이 없음으로 인해 더욱더 미려한 형태로 벽면 구조물과의 일체형으로 보일수도 있고 설치가 용이하므로 설치비용을 줄일 수 있다.

본 발명은 벽면 혹은 벽면 구조물에 균일한 빛을 조사하기 위한 형태로 일반적인 암(지지대)이 없는 슬림한 형태로도 충분한 빛의 균일도를 나타내므로 확실한 형태의 조명 구조물을 제작할 수 있을 뿐 아니라 미려한 형태로 벽면 구조물과의 일체형으로 보일 수 있고 설치가 용이하므로 설치비용을 줄일수 있다.

또한, LED조명기구를 다수 적용하지 않아도 음영부분이 없도록 구성되었기에 제작비용의 절감과 설치의 간편성으로 설치비용 절감의 효과도 있다.

도 1a 와 도 1b는 종래기술에 따른 LED조명기구도.
도 2는 본 발명에 따른 LED조명기구의 전체 측면도.
도 3은 본 발명에 LED조명 기구의 광원부 세부도.
도 4a는 본 발명에 따른 LED조명기구의 반확산과 반투명 아크릴이 결합된 도면.
도 4b는 본 발명에 따른 LED조명기구의 투명 아크릴 상단에 확산시트가 부착된 도면.
도 4c는 본 발명에 따른 LED조명기구의 전면확산아크릴 또는 전면확산압출판이 부착된 도면.
도 5는 본 발명에 따른 LED조명기구의 실시 예를 나타내는 도면.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명이 외부 벽면형 구조물에 LED 조명을 비추었을 때 조사된 상하좌우의 빛이 가장 균일하게 분포되도록 조도(Lux)를 형성하기 위한 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구의 도면으로 이를 참고하여 본 발명의 상세한 기술적 구성과 작용 효과를 설명하면 아래와 같다.

본 발명은 외부 벽면형 구조물에 LED 조명을 비추었을 때 조사된 상하좌우의 빛이 가장 균일하게 분포되도록 조도를 형성하기 위한 LED조명기구에 있어서, 전원을 공급하는 POWER(10); LED(21)와 LED(21)가 실장된 PCB 기판(23)과, 상기 LED(21)의 하부에 렌즈(25)를 포함하는 광원부(20); 상기 LED(21)로부터 나온 빛이 통과하도록 렌즈(25)와 일정한 간격을 형성하게 하는 아크릴(30); 상기 POWER(10), 광원부(20), 아크릴(30)을 고정하는 POWER 고정부(40); 상기 광원부(20)를 둘러싸고 있는 본체 알미늄케이스(50); 상기 본체 알미늄케이스(50)의 뒷면에 POWER(10)가 설치되고 상기 본체 알미늄케이스(50)와 결합되어 벽면에 체결하는 고정용 알미늄케이스(60); 상기 고정용 알미늄케이스(60)와 상기 POWER 고정부(40)를 지지하는 컬럼(70) 구성된다.

상기한 구성을 통해 암(지지대)이 없어도 그 설치된 외벽 또는 벽면 구조물에 조사된 빛의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 빛의 밝기 차이가 없도록 만드는 LED의 직진 각도와 아크릴(30) 구조물의 투명성을 일정 간격 유지 하도록 하여 상기의 LED(21)로부터 나온 빛이 렌즈(25)을 통과하여 아크릴(30)에 통과하게 되면 벽면에 조사된 LED(21)와 가까운 거리의 빛은 아크릴(30)에 의해 조도(Lux)가 낮게 확산 분포하게 되고 LED(21)과 가장 먼 거리에는 렌즈(25)로 인해 빛을 더욱 더 집중되어 분포하게 되어 멀리에서도 균일성 있는 밝기의 조도(Lux)를 형성하게 되어 먼 거리에서도 시인성이 원활하게 더욱 깨끗하게 보일 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 외부 벽면에 직접 고정하여 외관상 미려할 뿐만 아니라 거리를 두고 설치되지 않아도 빛의 분포가 균일하여 먼 거리에서도 충분한 시인성이 있으며, 종래 기술과 달리 본 발명은 균일성 갖기 위해 여러 대를 설치 혹은 거리를 두기 위해 암(지지대)을 설치할 필요가 없으므로 설치상의 경비절감과 빛의 미려성 효과도 있다.

또한 다른 특징으로, 상기한 LED조명기구에서 상기 LED(21)와 렌즈(25)는 테이핑으로 부착되고, 상기 렌즈(25) 테이핑 부착후 렌즈(25)와 LED(21)가 실장된 PCB 기판(23) 사이는 1 mm ~ 2 mm 두께의 실리콘으로 충진되는 것을 구성된다.

한편, 상기한 LED조명기구에서 [표 1] 에는 균일도 중수 간격표가 제시되어 있다.

[표 1] 균일도 준수 간격표에 따르면, 상기 렌즈(25)의 직진 각도와 아크릴(30)이 균일도를 일정 간격(L2)으로 유지하되 상기 렌즈(25)의 직진 각도는 8°~16°로 유지되게 하고, 상기 렌즈(25)와 아크릴(30)의 간격(L2)이 1 mm ~ 40 mm를 필요에 따라 선택적으로 적용함으로써 벽면 구조물상에 균일 조사 성능을 향상시킨다.

또한, 상기한 LED조명기구에서 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 높을수록 상기 렌즈(25)와 아크릴(30)의 간격은 40 mm 이하로 유지하고, 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 낮을수록 20 mm이하로 간격을 유지하는 구성을 통하여 조사되는 빛의 균일도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 상기한 LED조명기구에서 벽면과 렌즈(25)와의 돌출 간격(L1)은 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 높을수록 돌출 간격은 300 mm 이하로 유지하고, 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 낮을수록 돌출 간격은 200 mm 이하로 유지하는 것과, 또한, 상기한 LED조명기구에서 아크릴(30) 투명도는 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 높을수록 확산 아크릴 반면(半面)은 40 % ~ 50 %, 투명 아크릴 반면(半面)은 60 % ~ 100 %로 결합된 것과, 아크릴(30) 투명도는 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 낮을수록 확산 아크릴 반면(半面)은 40 % ~ 50 %, 투명 아크릴 반면(半面)은 60 % ~ 70 %로 결합되는 구성을 통하여 외벽 또는 벽면 구조물에 조사된 빛의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 빛의 밝기 차이가 없도록 만드는 LED(21)의 직진 각도와 아크릴(30) 구조물의 투명성을 일정 간격 유지 하도록 하여 먼 거리에서도 시인성이 원활하게 더욱 깨끗하게 보일 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 외부 벽면에 직접 고정하여 외관상 미려할 뿐만 아니라 거리를 두고 설치되지 않아도 빛의 분포가 균일하여 먼 거리에서도 충분한 시인성이 있다. 기존 형식과 다르게 본 발명은 균일성 갖기 위해 여러 대를 설치 혹은 거리를 두기 위해 암(지지대)을 설치할 필요가 없으므로 설치상의 경비절감과 빛의 미려성 효과도 있다.

한편, 상기한 LED조명기구에서 확산 아크릴 반면 상부에 확신시트(35)를 부착하여 결합된 것과, 상기 아크릴(30)은 전면 확산 아크릴(37) 또는 전면 확산 압출판(37)을 필요에 따라 선택적으로 채택할 수 있는 것이 포함 된다.

본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10. POWER 20. 광원부
21. LED 23. PCB 기판
25. 렌즈 30. 아크릴
40. POWER 고정부 50. 본체 알미늄케이스
60. 고정용 알미늄케이스 70. 컬럼

Claims

외부 벽면형 구조물에 LED 조명을 비추기위한 LED조명기구에 있어서,
상기 LED 조명에 전원을 공급하는 POWER(10);
LED(21)와 LED(21)가 실장된 PCB 기판(23)과, 상기 LED(21)의 하부에 렌즈(25)를 포함하여 LED 조명을 비추는 광원부(20);
상기 LED 조명을 비추었을 때 조사된 상하좌우의 빛이 가장 균일하게 분포되도록 조도를 형성하도록 상기 LED(21)로부터 나온 빛이 통과하도록 상기 렌즈(25)의 직진 각도와 균일도를 일정 간격(L2)을 형성하게 하는아크릴(30);
상기 POWER(10), 광원부(20), 아크릴(30)을 고정하는 POWER 고정부(40);
상기 광원부(20)를 둘러싸고 있는 본체 알미늄케이스(50);
상기 본체 알미늄케이스(50)의 뒷면에 POWER(10)가 설치되고 상기 본체 알미늄케이스(50)와 결합되어 벽면에 체결하는 고정용 알미늄케이스(60);
상기 고정용 알미늄케이스(60)와 상기 POWER 고정부(40)를 지지하는 컬럼(70)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.
제 1항에 있어서,
상기 LED(21)와 렌즈(25)는 테이핑으로 부착되고, 상기 렌즈(25) 테이핑 부착후 렌즈(25)와 LED(21)가 실장된 PCB 기판(23) 사이는 1 mm ~ 2 mm 두께의 실리콘으로 충진되는 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 렌즈(25)의 직진 각도는 8°~16°이고, 상기 렌즈(25)와 상기 아크릴(30)의 간격(L2)이 1 mm ~ 40 mm인 것인 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.
삭제
제 1항에 있어서,
빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 높을수록 상기 렌즈(25)와 아크릴(30)의 간격은 40 mm 이하, 벽면과 렌즈(25)와의 돌출 간격(L1)은 300 mm 이하로 유지하고, 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 낮을수록 상기 렌즈(25)와 아크릴(30)의 간격은 20 mm 이하, 벽면과 렌즈(25)와의 돌출 간격(L1)은 200 mm 이하로 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.
삭제
제 1항에 있어서,
아크릴(30) 투명도는 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 높을수록 확산 아크릴 반면(半面)은 40 % ~ 50 %, 투명 아크릴 반면(半面)은 60 % ~ 100 %로 결합된 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.
제 1항에 있어서,
아크릴(30) 투명도는 빛이 조사되는 면적의 높이(H)가 낮을수록 확산 아크릴 반(半面)면은 40 % ~ 50 %, 투명 아크릴 반면(半面)은 60 % ~ 70 %로 결합된 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.
제 8항 또는 제9항에 있어서,
확산 아크릴 반면(半面) 상부에 확신시트(35)를 부착하여 결합된 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.
제 1항에 있어서,
상기 아크릴(30)은 전면 확산 아크릴(37) 또는 전면 확산 압출판(37)을 필요에 따라 선택적으로 채택할 수 있는 것을 특징으로 하는 벽면 구조물상에 균일 조사 성능이 구비된 LED조명기구.