KR102585697B1 - 반사경이 구비된 엘이디 광원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사경이 구비된 엘이디(LED)광원장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 엘이디모듈; 엘이디모듈을 냉각시켜주는 냉각플레이트; 냉각플레이트를 지지하는 베이스프레임; 엘이디광의 조사방향을 조정하는 직진화렌즈모듈; 직진화렌즈모듈을 홀딩하는 렌즈모듈홀딩프레임; 반사경을 포함하는 반사부; 및 반사경과 직진화렌즈모듈 사이에 공간을 확보하여 주는 바디프레임; 및 엘이디광을 집속시켜주는 집광부;를 포함하고, 냉각플레이트를 베이스프레임의 냉각슬롯에 슬라이딩방식으로 장착 또는 탈거시킬 수 있으므로 광원장치로부터 방출되는 빛의 밝기를 증대 시켜줄 수 있으며, 광원장치의 관리 효율을 향상시켜줄 수 있는 기술이 개시된다.

Description

반사경이 구비된 엘이디 광원장치{LED Light Source Device with Reflector}

본 발명은 형광현미경과 같이 빛의 단색파장을 이용하여 특수파장에만 반응하는 시료나 형광물질을 자극하는 엘이디(LED)광원장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 반사경을 이용하여 다수개의 엘이디광을 하나의 경로로 모아서 표본 측으로 조사시켜줄 수 있는 반사경이 구비된 엘이디광원장치에 관한 것이다.

현대사회에서 기술의 연구개발과정 속에서 다양한 광원을 이용한 광학기기가 널리 이용되고 있다. 이 중에는 측정대상이 되는 물질에 형광물질로 염색시키고 다양한 파장의 빛을 조사하여 관측하는 형광현미경이 있다. 이러한 형광현미경은 세포 또는 생체조직과 같이 관찰하고자 하는 샘플의 특정 단백질, 소기관 또는 미세구조등을 식별하기 위하여 사용된다. 여기서, 특정 단백질, 소기관 또는 미세구조 등은 각기 구별되어 관찰될 수 있도록 다양한 색상의 형광물질로 염색되는데 여러 종류의 형광물질을 관측할 수 있도록 다양한 파장의 빛을 샘플에 조사하여 관찰하게 된다. 또한 연구개발용 광학기기 외 산업 및 의료분야에서 특정 파장에서만 반응하여 성질이나 형태가 변화하는 샘플의 자극광원으로 이용된다. 따라서 광원에서 방출되는 광의 특성이 매우 중요하다.

종래에는 할로겐광원 대비 밝기가 우수한 고압수은, 메탈할라이드, 제논 램프를 광원으로서 주로 이용하였으나 수명이 짧고, 램프의 교체비용 등 유지비가 적지 않게 소요된다는 점 그리고 램프 교체가 수시로 이루어지는 관계로 광원의 정렬조정 또한 수시로 이루어지는 불편함이 수반된다는 점 등의 문제점이 있었다.

이에 엘이디(LED :Light Emitting Diode)를 광원으로 이용하는 기술이 제안되어 연구되고 있다. 엘이디를 광원으로 이용하는 경우 수명이 상대적으로 더 길고 유해물질인 수은을 발생시키지 않는 친환경적이며 광 균질성이 우수하다는 장점이 있다.

엘이디광원은 고압램프광원 대비 밝기가 크게 떨어지는 치명적인 단점을 가지고 있다. 최근 엘이디의 기술이 크게 발달하여 고출력 엘이디가 출시되고 있지만, 엘이디 하나의 성능에 의존하기에는 밝기의 한계가 있다. 단순히 밝기를 높이기 위해 다수개의 엘이디를 병렬로 배치하여 출력을 높이는 시도가 있지만 단위면적당 밝기를 높이는 것에는 한계가 존재한다. 기 개발된 엘이디 광원 모두는 다수의 파장을 사용하기위해서는 다수의 광학필터(다이크로익필터)를 통과하는 구조로 이루어져 있어, 동일 파장의 엘이디를 하나만 사용해야 하는 구조적 한계를 가지고 있다. 또한 엘이디의 성능 및 수명에 치명적인 발열을 해소시켜줘야 하는 문제점과 필요시 엘이디의 교체 관리작업이 상대적으로 좀 더 용이한 엘이디광원장치에 대한 기술이 요구되고 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1607404호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로,엘이디광원의 밝기를 증대시키고 엘이디의 발열을 해소시킬 수 있으며, 관리상의 필요에 따라 선택적으로 엘이디 교체작업이 가능한 반사경이 구비된 엘이디(LED)광원장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디(LED)광원장치는 빛을 발광하는 엘이디(LED : Light Emitting Diode) 및 상기 엘이디에 전력을 공급하기 위한 접속단자가 마련된 엘이디모듈; 다수개의 상기 엘이디모듈이 일측면상에 배치되고, 상기 엘이디모듈을 냉각시켜주기 위하여 내부에 냉매관이 마련된 냉각플레이트; 상기 냉각플레이트를 홀딩하여 지지하는 베이스프레임; 다수개의 상기 엘이디모듈 각각에 대응되도록 상기 베이스프레임의 일측에 이격되어 다수 배치되고, 상기 엘이디모듈 측으로부터 입사되는 엘이디광의 조사방향을 조정하여 주는 직진화렌즈모듈; 상기 베이스프레임의 일측에 배치되며, 다수개의 상기 직진화렌즈모듈을 홀딩하여 지지하는 렌즈모듈홀딩프레임; 상기 렌즈모듈홀딩프레임의 일측에 이격되어 배치되며, 다수개의 상기 직진화렌즈모듈을 통해 입사되는 상기 엘이디광을 반사시켜주는 반사경 및 상기 반사경을 지지하는 반사경마운트를 포함하는 반사부; 및 상기 반사경이 내측의 공간상에 배치되도록 상기 반사경마운트가 일측에 체결되고, 상기 렌즈모듈홀딩프레임 또는 상기 베이스프레임이 타측에 체결되며, 상기 반사경과 상기 직진화렌즈모듈 사이에 이격된 공간을 확보하여 주는 바디프레임; 및 상기 바디프레임의 전측에 배치되고, 상기 반사경에 의해 반사되어 입사되는 상기 엘이디광을 집속시켜주는 집광부;를 포함하고, 상기 엘이디모듈이 일측면에 배치된 상기 냉각플레이트를 상기 베이스프레임에 마련된 냉각슬롯에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키거나 당겨서 인출 또는 탈거시킬 수 있는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 엘이디모듈이 일측면에 배치된 상기 냉각플레이트를 상기 베이스프레임에 마련된 냉각슬롯에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키면 상기 엘이디모듈 및 상기 엘이디모듈에 대응되는 상기 직진화렌즈모듈의 광축이 정렬되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 반사경과 상기 엘이디모듈 사이의 이격된 간격이 일정 범위 내에 있을 수 있도록 상기 엘이디모듈이 배치되는 상기 냉각플레이트의 일측면 일부 부분이 단차지게 형성된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 반사경과 상기 직진화렌즈모듈 사이의 이격된 간격이 일정 범위 내에 있을 수 있도록 상기 직진화렌즈모듈을 홀딩하는 상기 렌즈모듈홀딩프레임 일부 부분이 단차지게 형성된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 다수개의 상기 엘이디모듈 각각에 마련된 엘이디 중 적어도 어느 하나 이상의 상기 엘이디는 다른 상기 엘이디모듈에 마련된 엘이디와는 파장이 다른 빛을 발광시키는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 다수개의 상기 엘이디 각각은, 적색광, 녹색광, 청색광, 자외선 및 적외선 중 어느 하나를 발광시키는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 직진화렌즈모듈은, 동일한 광축 상에 배치된 둘 이상의 비구면렌즈를 포함하고 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 반사경의 반사면은 비구면으로 형성된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

본 발명에 따른 반사경이 구비된 엘이디(LED)광원장치에 따르면, 배열된 다수개의 엘이디로부터 발광된 빛이 둘 이상의 렌즈를 통해 직진화되고 곡면반사경 및 집광렌즈를 이용하여 빔이 집속되어 방출되므로 엘이디(LED)광원장치에서 방출되는 빛의 밝기를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 발열되는 엘이디모듈을 냉각플레이트가 냉각시켜줄 수 있으며, 냉각플레이트의 일측면 상에 배치된 엘이디모듈 중 교체가 필요한 모듈만 간단히 교체하여 배치시킬 수 있으므로 엘이디광원장치의 관리효율이 향상되는 효과 또한 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디(LED)광원장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디광원장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서 바디프레임과 집광부를 생략하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서 엘이디모듈, 냉각플레이트, 베이스플레이트 및 직진화렌즈모듈의 측면을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서, 반사부, 엘이디모듈과 직진화렌즈모듈의 측단면을 개략적으로 나타낸 부분측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서, 베이스플레이트, 엘이디모듈 및 냉각플레이트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하여 설명하고 이해하는 목적으로 사용된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용할 수도 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디(LED)광원장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디광원장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서 바디프레임과 집광부를 생략하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서 엘이디모듈, 냉각플레이트, 베이스플레이트 및 직진화렌즈모듈의 측면을 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서, 반사부, 엘이디모듈과 직진화렌즈모듈의 측단면을 개략적으로 나타낸 부분측단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치에서, 베이스플레이트, 엘이디모듈 및 냉각플레이트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반사경이 구비된 엘이디 광원장치(10)는 엘이디모듈(200), 냉각플레이트(100), 베이스프레임(300), 직진화렌즈모듈(400), 렌즈모듈홀딩프레임(500), 반사부(600), 바디프레임(700) 및 집광부(800)를 포함하며, 엘이디모듈(200)이 일측면에 배치된 냉각플레이트(100)를 베이스프레임(300)에 마련된 냉각슬롯(310)에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키거나 당겨서 인출 또는 탈거시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

엘이디모듈(200)에는 빛을 발광하는 엘이디(LED : Light Emitting Diode) 및 엘이디(210)에 전력을 공급하기 위한 접속단자(230)가 마련되어 있다. 즉 접속단자(230)는 외부로부터 공급되는 전력을 전달하는 전력케이블과 전기적으로 연결되거나 분리될 수 있는 단자(230)이다.

그리고 도면에서 참조되는 바와 같이 하나의 엘이디모듈(200)에는 하나의 엘이디(210)가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 도면에서 참조되는 바와 같이 본 실시예에서는 6개의 엘이디모듈(200)이 마련된 형태를 바람직한 일 예로서 나타내었다. 물론 엘이디모듈(200)의 개수는 8개, 10 개 등 다양하게 배치 구성될 수도 있다.

그리고 다수개의 엘이디모듈(200) 각각에 마련된 엘이디(210) 중 적어도 어느 하나 이상의 엘이디(210)는 다른 엘이디모듈(200)에 마련된 엘이디(210)와는 파장이 다른 빛을 발광시키는 것이 바람직하다.

다수개의 엘이디(210) 각각은 적색광, 녹색광, 청색광, 자외선 및 적외선 중 어느 하나를 발광시키는 것이 바람직하다.

그리고 다수개의 엘이디모듈(200)의 조합형태 내지 배치형태는 목적에 맞게 다양하게 설정될 수 있다.

예를 들어 자외선집중을 위해 자외선엘이디모듈(200)만으로 구성할 수도 있으며 자외선엘이디모듈(200) 및 백색엘이디모듈(200)의 조합으로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 적외선 집중을 위해 적외선엘이디모듈(200)만으로 구성하는 것도 가능하다.

물론 적색광엘이디모듈(200), 녹색광엘이디모듈(200), 청색광엘이디모듈(200), 자외선엘이디모듈(200) 및 적외선엘이디모듈(200) 모두를 조합시켜 배열시키는 것도 가능하다.

이러한 엘이디모듈(200)은 냉각플레이트(100)의 일측면상에 배치되며, 일측에 배치된 직진화렌즈모듈(400)을 통해 반사경(610) 측으로 빛을 조사하게 된다.

냉각플레이트(100)는 일측면상에 배치되는 엘이디모듈(200)을 냉각시켜준다. 냉각플레이트(100)는 다수개의 엘이디모듈(200)이 일측면상에 배치되고, 엘이디모듈(200)을 냉각시켜주기 위하여 내부에 냉매관이 마련되어 있다.

도 2에서는 냉각플레이트(100) 내측에 형성된 냉매관을 나타내기 위하여 냉각플레이트(100)를 수평으로 절개한 부분도면을 참고적으로 함께 도시하였다.

냉각플레이트(100)에는 외부로부터 냉매관으로 냉매가 유입될 수 있도록 냉매유입구가 형성되어 있으며, 냉매관을 순환 이동한 냉매가 냉각플레이트(100) 외부로 배출될 수 있도록 냉매배출구가 형성되어 있다. 따라서 도면에는 도시되지 않았으나 외부의 냉매파이프가 냉매유입구와 냉매배출구에 각기 연통가능한 형태로 연결된다.

냉매관을 통해 냉매가 흐르면서 냉각플레이트(100)는 냉각된다. 냉각플레이트(100)에 배치된 엘이디모듈(200)은 열을 냉각플레이트(100)에 전달하여 냉각된다.

그리고, 냉각플레이트(100)의 일측면 일부 부분(120)이 단차지게 형성된 것도 바람직하다. 좀 더 구체적으로, 반사경(610)과 엘이디모듈(200) 사이의 이격된 간격이 일정 범위 내에 있을 수 있도록 엘이디모듈(200)이 배치되는 냉각플레이트(100)의 일측면 일부 부분(120)이 단차지게 형성된 것이 바람직하다는 것이다.

냉각플레이트(100)의 일측면에서 계단처럼 단차지게 형성된 일부 부분이 엘이디모듈(200)을 단차진 높이만큼 높게 위치시켜 주므로 엘이디모듈(200)과 반사경(610) 사이의 거리를 일정수준 보정해주는 역할을 한다고 할 수 있다.

하나의 냉각플레이트(100)에 배치되는 다수개의 엘이디모듈(200)은 독립적으로 배치된다. 따라서 각기 개별적으로 냉각플레이트(100)에 배치되거나 탈거될 수 있으므로 필요에 따라 교체가 필요한 엘이디모듈(200)만 선택적으로 교체를 할 수 있다.

그리고 두 개의 냉각플레이트(100)가 베이스프레임(300)의 양 측에 독립적으로 삽입되거나 탈거될 수 있다. 베이스프레임(300)에 형성된 냉각슬롯(310)에 냉각플레이트(100)가 삽입되어 장착될 수 있으며, 반대로 끌어내어 탈거시킬 수도 있다는 것이다.

엘이디모듈(200)을 냉각시켜주기 위한 냉각플레이트(100)는 열전도도가 높은 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 사용자의 취급이 용이하도록 냉각플레이트(100)의 외측변에 손잡이가 마련되어 있는 것도 바람직하다.

베이스프레임(300)은 엘이디광원장치(10)의 기본토대가 되는 부분이다. 이러한 베이스프레임(300)은 냉각플레이트(100)를 홀딩하여 지지한다.

베이스프레임(300)에는 냉각플레이트(100)를 인입받을 수 있는 냉각슬롯(310)이 마련되어 있다.

즉, 엘이디모듈(200)이 일측면에 배치된 냉각플레이트(100)를 베이스프레임(300)에 마련된 냉각슬롯(310)에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키거나 당겨서 인출 또는 탈거시킬 수 있는 것이 바람직하다.

아울러, 엘이디모듈(200)이 일측면에 배치된 냉각플레이트(100)를 베이스프레임(300)에 마련된 냉각슬롯(310)에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키면 엘이디모듈(200) 및 엘이디모듈(200)에 대응되는 직진화렌즈모듈(400)의 광축(LX)이 정렬되는 것이 바람직하다.

엘이디모듈(200)이 일측면에 배치된 냉각플레이트(100)를 베이스프레임(300)의 냉각슬롯(310)에 삽입시켜 장착시키면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 엘이디모듈(200)의 엘이디(210)와 이에 대응되는 직진화렌즈모듈(400)의 광축(LX)이 일치되게 정렬된다.

직진화렌즈모듈(400)은 다수개의 엘이디모듈(200) 각각에 대응되도록 베이스프레임(300)의 일측에 이격되어 다수 배치되고, 엘이디모듈(200) 측으로부터 입사되는 엘이디광의 조사방향을 조정하여 준다.

이러한 직진화렌즈모듈(400)은, 동일한 광축(LX) 상에 배치된 둘 이상의 비구면렌즈를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 도 5에서 참조되는 바와 같이 하나의 직진화렌즈모듈(400)에 2개의 비구면렌즈(410, 430)가 포함된 것을 바람직한 일 예로서 나타내었다.

각각의 직진화렌즈모듈(400)은 다수개의 비구면렌즈(410, 430) 사이의 간격을 조절시킬 수 있다. 예를 들어, 다수개의 비구면렌즈(410, 430)의 광축(LX)이 일치하도록 다수개의 비구면렌즈(410, 430)를 지지하는 배럴에 의해 비구면 렌즈(410, 430) 사이의 간격이 조절될 수 있는 것도 바람직하다.

그리고, 다수개의 엘이디(210)와 직진화렌즈모듈(400)은 반사경(610)의 사영의 내측에 위치하도록 배열된 형태로 배치된 것이 바람직하다.

그리고 앞서 언급한 바와 같이, 엘이디모듈(200)이 일측면에 배치된 냉각플레이트(100)를 베이스프레임(300)에 마련된 냉각슬롯(310)에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키면, 엘이디모듈(200) 및 엘이디모듈(200)에 대응되는 직진화렌즈모듈(400)의 광축(LX)이 정렬되는 것이 바람직하다.

렌즈모듈홀딩프레임(500)은 베이스프레임(300)의 일측에 결합되어 배치되며, 다수개의 직진화렌즈모듈(400)을 홀딩하여 지지한다.

그리고, 렌즈모듈홀딩프레임(500)의 일부 부분(520)이 단차지게 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로 언급하자면, 반사경(610)과 직진화렌즈모듈(400) 사이의 이격된 간격이 일정 범위 내에 있을 수 있도록 직진화렌즈모듈(400)을 홀딩하는 렌즈모듈홀딩프레임(500) 일부 부분이 단차지게 형성된 것이 바람직하다는 것이다.

렌즈모듈홀딩프레임(500)의 일측면에서, 계단처럼 단차지게 형성된 일부 부분(520)이 직진화렌즈모듈(400)을 단차진 높이만큼 높게 위치시켜 주므로 직진화렌즈모듈(400)과 반사경(610) 사이의 거리를 일정수준 보정해주는 역할을 한다고 할 수 있다.

참고로, 렌즈모듈홀딩프레임(500)은 바디프레임(700)과 체결될 수도 있으며, 바디프레임(700)과 베이스프레임(300)이 직접 체결되되 렌즈모듈홀딩프레임(500)은 그 사이에 개재되는 형태로 체결된 형태 또한 가능하다.

반사부(600)는 반사경(610)과 반사경마운트(630)를 포함한다.

반사부(600)는 렌즈모듈홀딩프레임(500)의 일측에 이격되어 배치된다. 그리고 반사부(600)는 다수개의 직진화렌즈모듈(400)을 통해 입사되는 엘이디광을 반사시켜주는 반사경(610) 및 반사경(610)을 지지하는 반사경마운트(630)를 포함한다.

반사경마운트(630)는 바디프레임(700)의 일측에 체결되며 반사경(610)이 흔들리지 않도록 지지한다.

다수개의 직진화렌즈모듈(400)을 통해 입사되는 엘이디광을 집광부(800) 측으로 반사시켜주는 반사경(610)의 반사면은 곡면으로 형성된 것이 바람직하다. 좀 더 구체적으로는 반사면이 비구면으로 형성된 것이 바람직하다.

이러한 반사경(610)은 다수개의 직진화렌즈모듈(400)을 통해 서로 평행하게 진행되어 입사되는 광을 집광부(800) 측으로 반사시켜준다. 즉, 반사경(610)에 의해 반사되는 광은 집광부(800)로 입사된다. 따라서 반사경(610)은 90도 비축포물반사경(Off-Axis Parabolic Mirror) 인 것이 바람직하다.

그리고 앞서 언급한 바와 같이, 다수개의 엘이디(210)와 직진화렌즈모듈(400)은 반사경(610)의 사영의 내측에 위치하도록 배열된 형태로 배치된 것이 바람직하다.

바디프레임(700)은 직진화렌즈모듈(400), 반사경(610) 및 집광부(800) 사이에서 엘이디광이 안정적으로 진행될 수 있도록 직진화렌즈모듈(400), 반사경(610) 및 집광부(800)의 상대적 위치를 고정시켜주는 역할을 한다.

이를 위해 바디프레임(700)은 반사부(600)의 반사경(610)이 내측의 공간상에 배치되도록 반사부(600)의 반사경마운트(630)가 일측에 체결되고, 렌즈모듈홀딩프레임(500) 또는 베이스프레임(300)이 타측에 체결되며, 반사경(610)과 직진화렌즈모듈(400) 사이에 이격된 공간을 확보하여 준다.

즉, 도면에서 참조되는 바와 같이, 반사부(600)의 반사경마운트(630)가 바디프레임(700)의 일측에 체결되면 반사부(600)의 반사경(610)이 바디프레임(700)의 내측의 공간상에 고정적으로 위치하게 된다.

그리고 렌즈모듈프레임 또는 베이스프레임(300)이 바디프레임(700)의 타측에 체결됨에 따라 직진화렌즈모듈(400)은 베이스프레임(300)의 내측 공간에 위치가 고정된다.

도 3 또는 도 5에서 참조되는 바와 같이 반사경(610)과 직진화렌즈모듈(400) 사이에 이격된 공간이 바디프레임(700)의 내측에서 확보된다. 설명을 달리하자면, 바디프레임(700)에 의해 반사경(610)과 직진화렌즈모듈(400) 사이의 상대적 위치가 고정된다고 할 수도 있다.

아울러 바람직하게는 도 1 및 도 2에서 참조되는 바와 같이 직진화렌즈모듈(400), 반사경(610) 및 집광부(800) 사이의 공간에 외부로부터 의도치 않은 빛의 진입이 방지되도록 바디프레임(700)이 직진화렌즈모듈(400), 반사경(610) 및 집광부(800) 사이의 공간을 외부로부터 엄폐시켜줄 수 있는 것이 바람직하다.

집광부(800)는 바디프레임(700)의 전측에 배치되고, 반사경(610)에 의해 반사되어 입사되는 엘이디광을 집속시켜준다. 이러한 집광부(800)에는 반사경(610)으로부터 반사되어오는 엘이디광을 집속시키기 위해 다수개의 렌즈가 포함되어 있다.

사용자의 필요에 따라서, 집광부(800)에는 광가이드나 콜리메이터가 결합될 수 있으며, 집광부(800)에 결합된 광가이드 내지 콜리메이터로 엘이디광이 입사될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 반사경(610)이 구비된 엘이디(LED)광원장치는 배열된 다수개의 엘이디로부터 발광된 엘이디광이 직진화렌즈모듈(400)을 통해 직진화되고, 곡면반사경(610) 및 집광부(800)를 이용하여 빔을 집속시켜서 외부로 방출시킨다. 따라서, 엘이디(LED)광원장치에서 방출되는 빛의 밝기를 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 발열되는 엘이디모듈(200)을 냉각플레이트(100)가 냉각시켜줄 수 있으며, 냉각플레이트(100)의 일측면 상에 배치된 엘이디모듈(200) 중 교체가 필요한 모듈만 간단히 교체하여 배치시킬 수 있으므로 엘이디광원장치의 관리효율이 향상된다는 장점도 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

10 : 반사경이 구비된 엘이디광원장치
100 : 냉각플레이트 110 : 냉매관
200 : 엘이디모듈
300 : 베이스프레임 310 : 냉각슬롯
400 : 직진화렌즈모듈
500 : 렌즈모듈홀딩프레임
600 : 반사부 700 : 바디프레임
800 : 집광부

Claims (8)

1. 빛을 발광하는 엘이디(LED : Light Emitting Diode) 및 상기 엘이디에 전력을 공급하기 위한 접속단자가 마련된 엘이디모듈;
   다수개의 상기 엘이디모듈이 일측면상에 배치되고, 상기 엘이디모듈을 냉각시켜주기 위하여 내부에 냉매관이 마련된 냉각플레이트;
   상기 냉각플레이트를 홀딩하여 지지하는 베이스프레임;
   다수개의 상기 엘이디모듈 각각에 대응되도록 상기 베이스프레임의 일측에 이격되어 다수 배치되고, 상기 엘이디모듈 측으로부터 입사되는 엘이디광의 조사방향을 조정하여 주는 직진화렌즈모듈;
   상기 베이스프레임의 일측에 배치되며, 다수개의 상기 직진화렌즈모듈을 홀딩하여 지지하는 렌즈모듈홀딩프레임;
   상기 렌즈모듈홀딩프레임의 일측에 이격되어 배치되며, 다수개의 상기 직진화렌즈모듈을 통해 입사되는 상기 엘이디광을 반사시켜주는 반사경 및 상기 반사경을 지지하는 반사경마운트를 포함하는 반사부; 및
   상기 반사경이 내측의 공간상에 배치되도록 상기 반사경마운트가 일측에 체결되고, 상기 렌즈모듈홀딩프레임 또는 상기 베이스프레임이 타측에 체결되며, 상기 반사경과 상기 직진화렌즈모듈 사이에 이격된 공간을 확보하여 주는 바디프레임; 및
   상기 바디프레임의 전측에 배치되고, 상기 반사경에 의해 반사되어 입사되는 상기 엘이디광을 집속시켜주는 집광부;를 포함하고,
   상기 엘이디모듈이 일측면에 배치된 상기 냉각플레이트를 상기 베이스프레임에 마련된 냉각슬롯에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키거나 당겨서 인출 또는 탈거시킬 수 있는 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 엘이디모듈이 일측면에 배치된 상기 냉각플레이트를 상기 베이스프레임에 마련된 냉각슬롯에 슬라이딩방식으로 밀어서 삽입 또는 장착시키면 상기 엘이디모듈 및 상기 엘이디모듈에 대응되는 상기 직진화렌즈모듈의 광축이 정렬되는 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 반사경과 상기 엘이디모듈 사이의 이격된 간격이 일정 범위 내에 있을 수 있도록 상기 엘이디모듈이 배치되는 상기 냉각플레이트의 일측면 일부 부분이 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 반사경과 상기 직진화렌즈모듈 사이의 이격된 간격이 일정 범위 내에 있을 수 있도록 상기 직진화렌즈모듈을 홀딩하는 상기 렌즈모듈홀딩프레임 일부 부분이 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   다수개의 상기 엘이디모듈 각각에 마련된 엘이디 중 적어도 어느 하나 이상의 상기 엘이디는 다른 상기 엘이디모듈에 마련된 엘이디와는 파장이 다른 빛을 발광시키는 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   다수개의 상기 엘이디 각각은,
   적색광, 녹색광, 청색광, 자외선 및 적외선 중 어느 하나를 발광시키는 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 직진화렌즈모듈은,
   동일한 광축 상에 배치된 둘 이상의 비구면렌즈를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 반사경의 반사면은 비구면으로 형성된 것을 특징으로 하는,
   반사경이 구비된 엘이디 광원장치.
   

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