KR20060021779A - 광분할 투광판을 이용한 조명장치 - Google Patents

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Abstract

간판, 광고장식, 조명기구 등의 조명장치에 있어서 광원의 고휘도에 따른 눈부심 현상 때문에 아름답고 고급스런 조명효과를 이룰 수 없던 바, 투광커버의 매질 외벽과 내벽에 오목렌즈들을 방사상으로 배열한 것들을 음각 성형시켜서 광원의 빛(광속)을 미세하게 점광원으로 분할시키고 이후 집광시킨 뒤 이를 전체면에서 확산시키며, 또한 부분적으로 고휘도의 반짝거리는 투광부분이 조합되어서, 아름답고 고급스런 투광판이 되므로 시선을 집중시켜 광고효과를 극대화시키는 효과가 있다. 아울러, 투광커버 본체를 볼록렌즈 커버 또는 반원 원통 렌즈커버 및 볼록렌즈 봉으로 하거나, 조명램프의 반사갓을 이용해 공지된 점광원을 만들며 이를 다시 외측에 설치한 투광커버에 성형한 오목렌즈들을 통해서 집광시키는 방법을 조합시키는 것으로서, 특히 투광커버 본체중 이등분으로 나누어서 그 가운데 중공부분을 투명매질로 채워서 제작단가를 낮추고 대형구조물 제작이 가능하게 했으며, 또한 이 투명매질에 방열기능도 추가시킨 조합으로서 투광효과를 증대할 수 있는 광분할 투광판을 이용한 조명장치이다.
Figure 112004514438564-PAT00001
광분할 투광판, 오목렌즈, 볼록렌즈, LED조명장치, 조명램프

Description

광분할 투광판을 이용한 조명장치 {Lighting Equipment Composed With Light Divided Cover Panel}
도 1은 본 발명인 광분할 투광판을 이용한 전면간판 구성도
도2A는 본 발명에 따른 광분할 투광판의 미세분할광 및 집광확산 설명도
도 2B는 본 발명에 따른 광분할 투광판의 적용 실시예
도 3은 본 발명인 광분할 투광판의 투광상태 전면도
도 4A 본 발명의 구성품인 오목렌즈 성형의 설명 사시도
도 4B은 본 발명의 구성품인 음각렌즈 성형의 변형적용 일예
도 5는 빛 투광시의 판상의 임계각과 전반사 각도의 설명도
도 6은 빛 투광시의 오목렌즈에서의 임계각과 전반사의 설명도
도 7은 본 발명에 따른 원통렌즈 투광커버의 적용 실시예
도 8은 본 발명에 따른 원통렌즈 투광커버의 적용 단면도
도 9는 본 발명을 적용한 볼록렌즈 투광커버의 적용 실시예
도 10은 본 발명을 적용한 볼록렌즈 투광커버의 적용 단면도
도 11은 본 발명을 적용한 글로브 투광커버의 조명기구 실시 사시도
도 12는 본 발명을 적용한 글로브 투광커버의 조명기구 실시 단면도
도 13은 본 발명을 적용한 조명장치 중 LED소자 1개의 집광커버설치적용 단 면도
도 14는 본 발명을 적용한 교통신호등 또는 차량장착용 방향표시등 조명장치의 실시 사시도
도 15는 본 발명을 적용한 교통신호등 또는 차량장착용 방향표시등 조명장치의 실시 단면도
도 16은 본 발명을 적용한 교통신호등 또는 차량장착용 방향표시등 조명장치의 또 다른 실시 단면도
도 17은 본 발명을 적용한 교통신호등 또는 차량장착용 방향표시등 조명장치의 또 다른 실시예의 단면도
도 18은 본 발명을 적용한 교통신호등 또는 차량장착용 방향표시등 조명장치의 또 다른 실시예의 단면도
도 19는 본 발명을 적용한 장축형 조명장치의 실시 사시도
도 20은 공지된 차량장착용 방향표시등 조명장치의 투광된 외부 발산 상태도
도 21은 본 발명을 적용한 차량장착용 방향표시등 조명장치의 투광된 외부발산 상태도
도 22는 본 발명을 적용한 반구 원형렌즈 조명장치의 실시 사시도
도 23은 본 발명을 적용한 반구 원형렌즈와 태양전지를 구성시킨 정원등 조명장치의 실시 사시도
도 24는 본 발명을 적용한 반구 원형렌즈 조명장치의 단면도
도 25는 본 발명을 적용한 건축외장 조명장치의 실시 사시도
도 26은 본 발명을 적용한 교량(다리) 조명장치의 단면도
도 27은 본 발명을 적용한 전면간판 조명장치의 실시 사시도
도 28은 본 발명을 적용한 교통신호등과 태양전지 및 무선조작회로를 조합한 실시예 사시도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1. 광분할 투광판 21. 전원, 컨트롤선
2. 투광매질 내벽 오목렌즈 22. 뚜껑
3. 투광매질 외벽 오목렌즈 23. 광분할 투광 볼록렌즈 구 커버
4. 조명램프(백열구, 형광등, LED, 24. 광분할 투광 조형판 커버
네온등 등 공지된 조명램프) 25. 장식 조형물 조명기구
5. 전반사 각도구역 26. 광분할 투광 볼록렌즈 커버
6. 임계각 27. 내부 반사 보조판
7. 점광원 28. 음각 반사판
8. 미세 점광원 분포 29. 내부 반사판
9. 집광된 투광부 30. 교통신호 표시 등기구
10. 적색 광분할 투광판 31. 광분할 투광 볼록렌즈 반원커버
11. 청색 광분할 투광판 32. 태양전지
12. 광고용 문자 33. 야외 정원 등기구
13. 광분할 투광구 커버 34. 갈바 문자간판
14. 광분할 투광 블록렌즈 봉 커버 35. 네온등
15. 광분할 투광 원통판 커버 36. LED 전광판
16. LED(커버부착) 37. 거울 증착 반사판
17. PCB 38. 광분할 투광 강화유리 도어
18. 마이컴 IC 39. 음각 에칭 부식
19. 주제어기 40. 문자 변색 투명판
20. LED칩 41. R LED 42. G LED 43. B LED
100. 투명매질 101. 투광판 내벽
102. 투광판 외벽 103. 돌기
본 발명은 조명장치에 있어서 광원의 빛을 기구를 통해서 외부로 투광시킬 때, 넓은 각도로 고르게 확산시킬 수 있는 투광판을 이용한 조명장치 및 기구에 관한 것으로서, 본인이 선출원한 ＂광분할 투광판을 이용한 조명장치＂의 또다른 방법에 의한 것으로서 보다 상세하게는, 간판이나 광고 및 조명기구 등에서 널리 사용되던 광원의 광속을 별다른 가공 없이 직접 투과시켜서 고휘도에 의한 눈부심 현상을 초래하여 빛의 아름다움을 느낄 수 있고 이에 따라 단순한 조명의 기능으로만 사용하던 것을, 본 발명은 광원에서 발광하는 고취도의 광속들이, 투광커버 내벽에 방사배열 성형한 미세한 오목렌즈를 통과할 때 분할되어 입사된 후 투광커버외벽에 방사배열 성형한 오목렌즈에서는 미세하게 분할돼 점광원들이 집합되어서 통과하게 하여서, 조명장치를 바라볼 때 눈부심(글레어)이 없는(미세한 점광원의 균일분포 확산 조명기구 이므로) 아름다운 조명기구 또는 광고간판 및 장식기구 등 만들 수 있는 광분할 투광판을 이용한 조명장치에 관한 것이다.
특히, 광분할 투광판을 이용한 발광다이오드 변색 등 기구는 간판, 광고, 장식조명기구 등의 분야에서 발광색깔의 균일한 확산에 의한 화려한 장식효과의 증대로 시선집중을 시킬 수 있으며, 에너지 절감효과가 뛰어나며, 거의 반영구적인 램프 수명으로 관리비용절감과 대량 생산이 가능해서 제조비용은 줄이고, 저전압 구동으로 인해 전기적으로 안전한 광분할 투광판을 이용한 조명장치를 만들 수 있는 것이다.
상업사회에는 광고나 홍보를 위한 조명장치 (＂조명기구＂, ＂간판＂, ＂장식＂등을 포함)의 사용이 중요함을 알 수 있으며, 특별하게 시선을 모을 수 있는 예쁘고 강렬한 빛을 발산할 수 있는 광원인 발광 다이오드를 사용한 조명 장치 등이 많이 존재한다. 특히, 고휘도 발광 다이오드가 근래에 대량생산 보급되어 조명분야에 사용이 점차 증가되고 있으며, 더욱이 조명용 파워 LED의 개발진행이 급진전되고 있어 수년이내에 백열구와 형광등 등의 고전적인 조명램프들을 대체할 수 있을 것이며, 고효율 조명램프인 발광다이오드 분야 기술개발은 전기에너지 소비문제 때문에 전 세계 각국에서 국가 정책적인 차원으로 관심을 갖고 기술개발 하는 중요한 소재인 것이다.
이러한 장점을 갖은 발광 다이오드를 이용한 효율적인 조명장치를 구성하고자 한다면 조명기구 광원에서 발산한 즉 발광 다이오드의 광속의 투과손실을 최대 한 줄이며, 확산되는 배광각도를 최대화 시키며, 특히, 육안으로 조명기구를 관찰할 수 있도록, 즉, 눈부심으로 인한 거부감 없이 장시간 아름다운 발광 다이오드의 발광색체를 인식할 수 있는 조명판이 되어야 광고 간판 및 장식 조명 분야에 적용할 수 있다.
종래에는 통상적으로 발광 다이오드, 몸체에 직접 집광 랜즈를 성형 하여 사용하거나, 이것을 조명기구 내부에 설치 시에는 기구에 투과창 또는 글로브 형식의 투광커버의 광입사면에 프리즘의 기능을 할 수 있도록 다수의 피라미드형 돌기를 방사상으로 연속 배치되게 형성 하에 입사광에 대한 프리즘 작용을 통해 균일 광을 출사하도록 구성하였는바, 또 다른 방법은 투광커버의 광출사면에 볼록렌즈의 기능을 할 수 있도록 렌즈부를 돌출 성형하여 내부 광원에서 분산되는 광을 집속하여 균일하게 출사하도록 구성한 (대한민국 등록 실용신안 20-0268083)것들이 개시되어 있다.
개시된 기술 외에도 투광커버에 에칭을 하거나 특수도료를 도트 인쇄한 후 투과색상을 변색시켜 광고나 홍보효과를 누릴 수 있도록 한 기술도 공지되어 있다.
그러나 이러한 방식 역시, 광속의 투과손실이 많아 어두운 장소에서만 약간의 홍보 및 광고 효과가 있거나, 단순한 조명기구의 렌즈 커버는 집광 때문에 작은 각도에서만 투광되면서 광고 효과가 있거나 더욱이 눈부심 현상이 심하여 조명기구 및 광고 조명장치 분야에 실사용이 안 되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 광원 (발광 다이오드, 네온과, 백열등, 형광등 등 의)의 발광된 광속을 최대한 효율적으로 사용하기 위해 배열된 오목렌즈들에 의한 분할광원으로 미세하게 분포되어 임계각 이내로 투광커버에 입사 시킨 뒤 투광 커버렌즈의 매질 내에서는 전반사에 의해 난반사가 일어나서, 투광커버외벽에 성형된 오목렌즈를 이용하여 넓은 각도로 균일하게 분산시킨 미세분할 광원들을 확산 투과시킴으로 인해 본 조명장치는 큰 배광특성을 만들 수 있도록 하고, 특히 투광커버 본체중 이등분으로 나누어서 그 가운데 중공부분을 투명매질로 채워서 제작단가를 낮추고 대형구조물 제작이 가능하게 했으며, 또한 이 투명매질에 방열기능도 추가시킨 조합으로서 투광효과를 증대할 수 있는 광분할 투광판을 이용한 조명장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 광분할 투광판의 매질 내에서 반사효율을 높여서 이에 따라 미세하게 세분되고 쪼개진 집광원들이 전체면적에서 부분적으로 발산할 수 있고, 반짝거림의 효과에 의해서, 전체적으로는 시각적인 색광의 아름다음과 보석처럼 빛나는 고급스러움을 느낄 수 있게 한 광분할 투광판을 이용한 조명장치를 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 투명한 재질(유리, 아크릴, 합성수지, 투명필름 등)의 매질로 된 판 또는 볼록판 및 봉 형태의 내벽에 바람직한 지름 2mm의 반구를(또는 연질필름 재료일때는 극소지름으로 결정한다.)음각으로 방사상 배열하여 성형하고 또한 투광매질의 외벽에도 바람직한 지름 3mm의 반구를(또는 연질필름 재료일때는 극소지름으로 결정한다.) 음각으로 방사상 배열 성형한 광분할 투광판을 광원(발광다이오드, 형광등, 백열구등 통상의 발광체 등)의 전면에 배치하고 중앙의 공간에는 투명매질로 채우며 조명장치를 구성한다.
또한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 볼록렌즈 투광커버의 내벽과 외벽에 음각 오목렌즈 배열 성형하고 발광다이오드 광원을 설치한 뒤 컨트롤러를 장착하여 변색광을 제어할 수 있도록 한 조명장치를 제공한다.
이하 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 소개하기로 한다.
또한 첨부도면을 참조하여 본 발명의 각 실시 예에 대해 상세히 설명하며, 각실시예의 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하기로 한다.
제 1 실시 예
도면1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광분할 투광 판을 이용한 전면간판 조명장치의 구성도이다. 도면2(A,B)와, 도면3에 도시된 바와 같이 광분할 투광커버 커버판(1)의 매질 내벽(101)에 오목렌즈(2)를 방사상으로 배열하여 성형시키고 매질 외벽(102)에도 오목렌즈(3)를 방사상으로 배열하여 성형시킨 후 중간사이에는 투명매질(100)을 채운 광분할 투광판(1)을 전면에 설치하고 배면에는 통상의 기술로서 형광등(4)들을 이격배열 고정시켜서 광천정처럼 판광원이 되도록 설치하여 투과시키는 장치이다.
광원의 빛은 도면5과 도면6에서 도시된 바와 칼이 전반사 각도구역(5)의 각 도에서는 반사되고 임계각(6)이내의 각도에서는 입사되어 통과하므로 내벽 오목렌즈(2)에서는 점광원(7)으로 분할되고 이후 외벽 오목렌즈(3)에서는 이점광원(7)들이 집합되어 미세점광원분포(8)로 투광시키게 된다, 따라서, 미세하게 점광원으로 분포(8)된 광원들이 투광 커버판(1)전체에서 발광하게 되므로 눈부심 현상이 없고 또한 투명 재질 커버판을 사용할 수 있어 투광효율이 좋아지며, 외벽 오목렌즈(3)들 사이 각으로 집광된 투광부(9)에서는 반짝거리는 고휘도 효과가 제공되므로 보석처럼 세밀하게 빛나는 효과를 갖는 광분할 투광판을 이용한 조명장치인 것이다.
제 2 실시 예
도면9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광분할 투광판(1)을 이용하는데 투광커버를 볼록렌즈 형태를 사용해서 집광효과를 높인 광분할 투광 볼록렌즈 봉 커버(14)에 일반 조명램프(4)를 조합시키는데 특히, LED(16)를 PCB(17)와 마이콤IC(18)등을 내장시켜 구성한 실시 예이다.
도면7은 광분할 투광판(1)을 원통 형태로 사용해서 집광효과를 높인 광분할 투광 원통판 커버(15)에 일반 조명램프(4)를 조합시키는 실시 예를 보인 것이다.
제 3 실시 예
도면15는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광분할 투광 볼록렌즈 구 커버(23)와 내부에 투명매질(100)을 채우고 파워 LED(16)를 합침시켜서 방열이 되도록 한 것으로서, 장식 조형물 조명기구(25)를 구성하여 실내 및 실외 장식물 조명기구로 설치하여 홍보효과를 증대하는 실시 예를 보인 것이다.
도면 13은 LED소자 1개의 집광커버판(1)에 내외부 오목렌즈들을(2,3)성형한 것이다.
제 4 실시 예
도면14 및 도면 15는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광분할 투광 볼록렌즈 커버(26)와, 내부 반사 보조판(27)이 설치되고 볼록렌즈 반사판(28)들을 배열 성형시킨 내부 반사판 (29)을 내장 시킨 교통 신호 표시등기구 또는 차량장착용 방향표시등(30)의 구성 실시 예를 보인 것이다.
도면 20은 공지된 자동차 장착용 방향 표시등의 내부반사판(29)에 의한 기존 투광외부발산 상태도이며, 도면 21은 이에 본 발명인 광분할 투광판(1)을 추가 설치한 결과인 투광외부 발산 상태도이다.
도면 16은 공지된 내부 반사판(29)에 외벽 오목렌즈(3) 배열한 광분할 투광판(1)을 조합 설치한 구성실시 예이며, 도면 17은 광분할 투광구(13)을 조합 설치한 경우이며, 도면 18은 내벽 오목렌즈(3) 대신에 돌기(103)들을 양각으로 돌출시킨 상태의 광분할 투광판(1)을 조합시킨 구성을 보인 것이며, 이것들의 외부 투광 발산상태는 도면 21이다.
제 5 실시 예
도면21은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 광분할 투광 볼록렌즈 반원커버(31)와 내벽오목렌즈(2)들이 성형 배열된 투광판 내벽(101), LED변색 제어 주제어기(19),LED(16),마이컴 IC(18)등을 조합하여 장치한 구성의 실시 예를 보인 것이다.
도면22는 태양전지(32)와, 볼록렌즈 반원커버(31), LED(16)조명램프 와의 조 합의 실시 예를 보인 것이다.
제 6 실시 예
도면24는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 광분할 투광판(1) 조명장치를 건축외장에 설치한 실시 예를 보인 것이다.
제 7 실시 예
도면26은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 광분할 투광 블록렌즈 커버(26)들을 사용한 조명장치를 교량(다리)등에 설치한 실시 예이다.
제 8 실시 예
도면27은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 광분할 투광 조형판 커버(24)들을 사용한 조명장치 중 전면간판에 사용하여 구성시킨 실시 예를 나타낸 것이다.
제 9 실시 예
도면 28은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 광분할 투광판(1)과 LED(16)조명장치와 태양전지(32) 및 충전 배터리 장치와 무선조작 송수신장치들을 조합하여 적용시킨 실시 예를 나타낸 것이다.
본 발명에 있어서, 투명재질의 내벽 또는 외벽 및 중간사이 재질의 투광커버는 평면 또는 곡면 유리 또는 합성수지 또는 투명필름 등이며, 상기 재질에 색상을 부여할수 있다.
더욱이, 내벽 및 외벽재질사이의 중간층에 채우는 투명매질 또한 물, 오일 등의 투명액체 또는 고체 등이며, 연질재료를 사용할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 조명장치에 있어서 광원의 빛을 미세하게 분할하고 분산시켜 확산시키며, 일부 부분적인 집광에 의해 반짝거리는 고휘도를 만들어 표면에 투광시키는 효과에 의해 조명의 아름다움과 고급스러운 간판 및 광고 장치를 만들 수 있는 것이다.
본 발명은 광고판, 악세사리, 교통신호등, 정원등, 인테리어 장식소품 이외에 자동차 조작표시등, 불교에서의 연등, 가구 등의 내장 장식품, 가전제품의 조작표시판 등에 적합하다.
또한 건축외장설치 조명 및 교량 장식조명, 연못 장식 투광기 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.

Claims (5)

  1. 다수의 오목렌즈를 방사형으로 투광판 내벽에 음각 성형하고, 투광판 외벽에도 다수의 오목렌즈를 방사형으로 음각 성형한 사이의 중간층에 투명재질을 충진한 판상의 투광커버판;
    조명램프가 격자배열 설치되고 반사갓이 보조 반사하여 판광원이 된 조명기구 설치; 및 조명램프의 색변환을 제어하기 위한 마이콤IC와 이를 제어하기 위한 주제어기를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광분할 투광판을 이용한 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광커버 본체는 볼록렌즈 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 광분할 투광판을 이용한 조명장치.
  3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서,
    상기 투광커버 내벽 및 외벽에 다각면 오목렌즈를 방사형으로 음각 성형한 것을 특징으로 하는 광분할 투광판을 이용한 조명장치.
  4. 제 1 항, 제 2 항 및 제 3 항에 있어서,
    상기 투광커버 외벽의 외측면 또는 내측면에 오목렌즈를 방사형으로 음각성 형하고, 볼록돌기 반사판들이 방사배열 성형된 조명램프용 반사갓과, 즉 소광원으로 분할하여 방사 배열분포 반사(그림20)하는 구조의 반사갓과 구성한 것을 특징으로 하는 광분할 투광판을 이용한 조명장치.
  5. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 및 제 4 항에 있어서,
    상기 투광커버 외벽에 오목렌즈를 방사형으로 음각성형하고, 내벽의 일측판에는 돌기들이 방사형으로 돌출 배열 성형하여 구성된 것을 특징으로 하는 광분할 투광판을 이용한 조명장치.
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