KR20080049347A - 백색 발광다이오드를 이용한 조명등 - Google Patents

백색 발광다이오드를 이용한 조명등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고출력의 백색 발광다이오드를 광원으로 사용하는 조명등에 관한 것으로, 표면에 다수의 돌기(111)가 형성된 반사판(110)과; 상기 반사판(110)에 고정되는 1W 이상의 광출력을 갖는 백색 발광다이오드를 포함하는 광원부(120)와; 상기 광원부(120)를 덮도록 상기 반사판(110)에 고정되는 유백 아크릴 또는 유백 유리 재질이되, 상기 광원부(120)와의 최근거리가 4 ~ 10 ㎝ 범위 내에서 이격되어 위치하는 커버부(130)로 구성되어, 시야각이 좁은 고휘도 발광다이오드 광원부의 빛이 반사판과 커버부 사이에서 확산되어 방출되도록 함으로써, 조명등 바깥으로 균일한 광분포를 갖는 효과가 있는 발명인 것이다.
조명등, 반사판, 돌기, 백색 발광다이오드, 커버부, 유백 유리, 유백 아크릴, 최근거리.

Description

백색 발광다이오드를 이용한 조명등{Lighting utilizing a white light-emitting diode}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 백색 발광다이오드를 이용한 조명등의 저면 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 백색 발광다이오드를 이용한 조명등의 단면도,
도 3은 본 발명의 백색 발광다이오드를 이용한 조명등에 있어 반사판에 돌출된 돌기의 다른 일례를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 백색 발광다이오드를 이용한 조명등의 단면도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 백색 발광다이오드를 이용한 조명등의 단면도,
도 6(a)는 본 발명의 제3실시예에 따른 백색 발광다이오드를 이용한 조명등을 보여주는 도면,
도 6(b)는 도 6(a)의 C-C 선의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 반사판 111 : 돌기
120 : 백색 발광다이오드 광원부
130 : 커버부
본 발명은 백색 발광다이오드를 이용한 조명등에 관한 것으로, 특히 고출력의 백색 발광다이오드를 이용하여 실내 조명으로 사용할 수 있는 조명등에 관한 것이다.
일반적으로, 실내 조명등은 벌브 내부의 필라멘트에 전류를 가하여 발열에 의해 방출되는 빛을 이용하는 백열전구와 수은 증기관 내에 필라멘트에서 방출된 전자와 수은 증기와의 충돌에 의해 빛을 방출하게 되는 형광등이 많이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 종래의 실내 조명등은 전력 소모가 크고 조도가 낮은 문제점이 있으며, 수명이 짧은 문제점이 있다.
최근에는 백색 발광다이오드는 이용하여 조명기구에 이용하고자 하는 시도가 있으며, 이러한 백색 발광다이오드는 전력소모가 낮으면서도 일반 백열전구나 형광등과 비교하여 반영구적으로 사용이 가능한 장점이 있다.
그러나, 발광다이오드를 조명기구의 광원으로 이용함에 있어, 직접 조명용 광원으로 사용 시에 발광다이오드의 직진성으로 인해 조명기구의 조명갓을 투과하 게 되며, 발광다이오드의 빛이 주변으로 확산되지 못하는 문제점이 있다.
즉, 실내용 조명기구에서는 그 기능상 광원의 빛이 주변으로 충분히 확산되어 주변을 밝혀주어야 하나, 고휘도 백색 발광다이오드는 시야각(viewing angle)이 좁아서 광원의 빛이 주변으로 확산되지 못하여 실내용 조명기구에 적용 시에 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 백색 발광다이오드를 이용한 조명등에 있어, 광원의 빛이 주변으로 확산되도록 하여 조명등 바깥으로 균일한 광분포를 얻을 수 있는 백색 발광다이오드를 이용한 조명등을 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 백색 발광다이오드를 이용한 조명등은, 표면에 다수의 돌기가 형성된 반사판과; 상기 반사판에 고정되는 1W 이상의 광출력을 갖는 백색 발광다이오드를 포함하는 광원부와; 상기 광원부를 덮도록 상기 반사판에 고정되는 유백 아크릴 또는 유백 유리 재질이되, 상기 광원부와의 최근거리가 4 ~ 10 ㎝ 범위 내에서 이격되어 위치하는 커버부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 백색 발광다이오드를 이용한 조명등은, 표면에 다수의 돌기(111)가 형성된 반사판(110)과; 상기 반사판(110)에 고정되는 1W 이상의 광출력을 갖는 백색 발광다이오드를 포함하는 광원부(120)와; 상기 광원부(120)를 덮도록 상기 반사판(110)에 고정되는 유백 아크릴 또는 유백 유리 재질이되, 상기 광원부(120)와의 최근거리가 4 ~ 10 ㎝ 범위 내에서 이격되어 위치하는 커버부(130)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
반사판(110)은 표면에 다수의 돌기(111)가 돌출 형성된 평판 형상이며, 백색 발광다이오드 광원부(120)가 고정된다.
반사판(110)은 커버부(130)에서 반사된 빛을 다시 반사시키게 되며, 표면에 돌출 형성된 돌기(111)에 의해 난반사가 발생한다.
특히, 본 발명에 있어 반사판(110)은 알루미늄 재질을 사용함으로써, 발광다이오드 광원부의 작동 중에 발생하는 열이 주변으로 신속히 방출되도록 하는 것이 바람직하다.
도 2에는 반사판(110)에 단면이 곡면인 돌기(111)가 형성됨을 도시하고 있으며, 이 돌기(111)는 커버부(130)에서 반사된 빛을 다시 난반사시켜 커버부(130)로 조사되도록 한다.
도 3은 본 발명에 있어 반사판에 형성된 돌기의 다른 예를 보여주는 도면으로, 반사판(110)에는 V 형상의 돌기(112)가 형성될 수가 있다. 이러한 V 형상의 돌기(112)는 반사판(110)으로 조사된 빛이 돌기에 의해 난반사가 이루어진다.
본 발명에 있어 반사판에 형성된 돌기는 곡면 형상과 V 형상의 돌기가 조합 된 형태가 이용될 수도 있으며, 빛의 난반사가 이루어질 수 있는 다른 변형된 형태일 수가 있다.
백색 발광다이오드 광원부(120)는 1W 이상의 광출력을 갖는 최소한 하나 이상의 고출력 백색 발광다이오드와, 이 고출력 백색 발광다이오드를 구동하기 위한 구동회로를 포함한다. 광원부(120)를 구성하는 발광다이오드의 숫자는 조명기구에서 요구되는 조도에 따라서 결정된다. 각각의 백색 발광다이오드는 직접 반사판에 설치된 수도 있으며, 다수의 백색 발광다이오드가 구동회로와 함께 PCB에 부착된 광원 모듈이 반사판에 설치될 수가 있다.
커버부(130)는 투명도가 낮은 유백 아크릴 또는 유백 유리로 제작되며, 백색 발광다이오드 광원부(120)를 감싸면서 반사판(110)에 고정된다. 커버부(130)는 조명등의 형상에 따라서 다양한 형태가 있을 수 있다.
유백 아크릴 또는 유백 유리를 재질로 하는 커버부(130)는 유백색 안료 또는 미립자에 의해 불투명하며, 통상적으로 빛의 투과율이 50 ~ 60 % 정도이다. 따라서 커버부(130) 안쪽 면에서 반사된 빛은 일부만이 직접 커버부(130)를 투과하여 방출되며, 일부는 커버부(130)의 내측 면에서 반사되어 반사판(110)으로 조사된다.
특히, 본 발명에 있어 커버부(130)는 백색 발광다이오드 광원부(120)와의 최근거리가 4 ~ 10㎝ 범위 내에 있는 것이 바람직함이 확인되었다.
예를 들어, 백색 발광다이오드 광원부(120)와 커버부(130) 사이의 최근거리가 4 ㎝ 이내인 경우에는 커버부의 내측에서 빛이 확산되지 못하고 광원이 외부로 직접 노출(커버부를 통해 광원이 점으로 나타남)됨을 확인하였으며, 이러한 경우에는 커버부(120) 바깥으로 확산된 균일한 광분포를 갖는 조명을 얻을 수 없으며, 따라서 실내용 조명기구로 적합하지가 않다.
특히, 1W 이상의 광출력을 갖는 고출력 백색 발광다이오드를 광원으로 사용하는 경우에는, 광원부(120)와 커버부(130) 사이의 최근거리가 4 ㎝ 이내인 경우에 광원이 외부로 직접 노출됨이 확인되었다.
또한, 백색 발광다이오드 광원부(120)와 커버부(130) 사이의 최근거리가 10 ㎝ 이상 이격되는 경우에는 조도가 현저히 낮아져서 조명기구로써 사용이 적합하지가 않음이 확인되었다.
따라서, 본 발명은 1W 이상의 광출력을 갖는 고출력 백색 발광다이오드 광원부(120)와 커버부(130) 사이의 최근거리가 4 ~ 10 ㎝ 범위인 것이 바람직하다.
도 2에는 곡면 형태의 커버부(130)를 보여주고 있으며, 이러한 곡면 형태의 커버부(130)에서는 커버부(130)의 접선 방향으로의 광원부(120)와의 최단거리가 최근거리(D1)가 된다.
광원부(120)와 커버부(130) 사이의 최단거리가 4 ~ 10 ㎝를 유지한다면 전체적인 커버부(130)의 형상은 자유롭게 변형이 가능하다.
도 5는 사각 단면 구조를 갖는 커버부(230)를 보여주고 있으며, 이러한 사각 단면 구조의 커버부(230)에서는 광원부(220)와 커버부(230) 사이의 수직 높이가 최근거리(D2)가 된다.
도 6의 (a) 및 (b)는 단면이 반구 구조를 갖는 커버부(330)를 보여주고 있으 며, 반사판(310)에는 일렬로 배열된 백색 발광다이오드 광원부(320)가 고정되며, 반원통 형상의 커버부(330)가 반사판(310)에 고정된다.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 이러한 반원통 형상의 커버부(330)에서는 커버부(330)의 곡률 반경이 최근거리(D3)가 된다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 백색 발광다이오드를 이용한 조명등의 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 백색 발광다이오드 광원부(120)에서 조사된 빛은 커버부(130)에서 일부만이 투과(A 광로)되며 일부는 커버부(130)의 내측 면에서 반사되어 반사판(110)로 조사되며, 반사판(110)에서 반사된 빛은 확산되어 커버부(130)를 투과(B 광로)하게 된다.
즉, 백색 발광다이오드 광원부(120)에서 조사된 빛은 커버부(130)와 반사판(110) 사이에서 반사가 이루어지면서 확산되어 커버부(130) 바깥으로 균일한 광분포를 가지며 방출된다.
한편, 반사판(110)에 돌출 형성된 돌기(111)는 빛을 난반사 시켜 빛의 확산의 돕는 기능을 한다.
이상과 같은 본 발명의 백색 발광다이오드를 이용한 조명등은, 고출력 백색 발광다이오드를 이용한 조명등에 있어, 시야각이 좁은 고휘도 발광다이오드 광원이 돌기가 형성된 반사판과, 불투명한 소재인 유백 유리 또는 유백 아크릴을 재질로 하는 커버부 사이에서 확산이 이루어진 후에 커버부 바깥으로 방출되도록 하여, 조명등의 바깥으로 균일한 광분포를 갖는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

  1. 표면에 다수의 돌기가 형성된 반사판과;
    상기 반사판에 고정되는 1W 이상의 광출력을 갖는 백색 발광다이오드를 포함하는 광원부와;
    상기 광원부를 덮도록 상기 반사판에 고정되는 유백 아크릴 또는 유백 유리 재질이되, 상기 광원부와의 최근거리가 4 ~ 10 ㎝ 범위 내에서 이격되어 위치하는 커버부로 구성되는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드를 이용한 조명등.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사판은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드를 이용한 조명등.
  3. 제1항에 있어서, 상기 돌기의 단면은 V 형상 또는 곡면 형상 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드를 이용한 조명등.
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