WO2010071295A2 - 엘이디 가로등 - Google Patents

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WO2010071295A2
WO2010071295A2 PCT/KR2009/005762 KR2009005762W WO2010071295A2 WO 2010071295 A2 WO2010071295 A2 WO 2010071295A2 KR 2009005762 W KR2009005762 W KR 2009005762W WO 2010071295 A2 WO2010071295 A2 WO 2010071295A2
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light
leds
brightness
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안행수
김정숙
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An Haeng Su
Kim Jung Suk
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED street light, and more particularly, to an LED street light, which uses the LED as a light source, which can increase the luminance of the entire area to which light is irradiated and minimize the brightness deviation in the irradiation area.
  • a street lamp is a lighting facility installed along a street for the safety and security of street traffic.
  • the street lamp is composed of a strut in the form of a gear and a street light head integrally installed at the end of the strut toward the horizontal.
  • the interior of the lamp is provided with a horizontal illumination by the light emission.
  • Lamps have a lot of common bulbs, so their service life is short and their impact resistance is low. Recently, the LEDs have been used as a light source.
  • LED light emitting lamps disclosed in Korean Patent Publication No. 0767738.
  • LED lighting lamp is a case, an aluminum substrate in which a plurality of LEDs are mounted in the case, a plurality of refrigerant plates, heat pipes, heat radiation fins, etc. mounted on the aluminum substrate to dissipate heat generated by the light emission of the LED This is provided.
  • the LED has the highest luminance at the center of the area where the LED light is irradiated and the luminance is low from the center to the edge due to the light distribution characteristic.
  • the conventional LED light emitting lamp has a structure in which a plurality of LEDs are arranged on a flat aluminum substrate. There is a problem in that the LED is not irradiated with high brightness between the adjacent street lamps, blind spots are generated.
  • the present invention has been made in view of the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an LED street light which is configured to increase the overall luminance of the irradiation area while not widening the irradiation area and to prevent luminance deviation in the irradiation area.
  • LED street light for achieving the above object is a case provided on the front end of the support, a substrate provided in the interior of the case and a plurality of LEDs are mounted to be spaced apart from each other, the substrate is in close contact with the light emission of the LED And a heat dissipation unit for dissipating the generated heat, wherein the plurality of LEDs have different luminance from each other, and the luminance is gradually increased from the central portion of the substrate to the edge of the substrate, and correspondingly between the LEDs.
  • a scattering member for scattering light of the LED is provided on a portion of the substrate.
  • the substrate is convex, and the LED may be installed on the convex outer surface.
  • the substrate may be concave, and the LED may be installed on the concave inner surface.
  • the scattering member may be formed of a transparent material and a polyhedron so that a part of the LED light may be scattered, and may protrude to a position where the adjacent LED lights overlap each other.
  • the LED street light of the present invention is a case provided at the front end of the support, a substrate provided in the interior of the case and a plurality of LEDs are spaced apart from each other, in close contact with the substrate to dissipate heat generated by the light emission of the LED
  • a line passing through the center of the light irradiation angle from the LED is called a light center line, and when the angle between the light center lines of two adjacent LEDs is referred to as a beam angle, the further away from the center of the substrate, the more adjacent The beam angle between the LEDs may be formed to become smaller.
  • the LED street light according to the present invention is arranged to install a plurality of LEDs having different luminance on the convex or concave surface of the substrate, but gradually installed to increase the brightness by going from the center of the curved surface to the edge, while extending the irradiation range There is an effect that can be prevented from being reduced.
  • a portion of the LED light is scattered by the scattering member between the LEDs to improve the brightness of the irradiation range, and the luminance is not reduced and the irradiation range is extended to prevent the blind spots are formed between the adjacent street lamps. It has an effect.
  • the beam angle between the LEDs is formed to become narrower from the center to the edge, thereby preventing the brightness from being reduced while extending the irradiation range.
  • FIG. 1 is a view showing an embodiment of an LED street light according to the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a position where the LED and the scattering member is arranged on the substrate of the LED street light of FIG.
  • FIG. 3 is a view showing an example in which a part of the LED light is scattered by the scattering member on the substrate of the LED street light of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing another embodiment of a substrate in the LED street light of FIG.
  • FIG. 5 is a view showing another embodiment of the LED street light according to the present invention.
  • FIG 1 and 2 show an example of an LED street light according to the present invention.
  • the present exemplary embodiment includes a case 10 provided at the tip of a support, a substrate 20 provided inside the case, and a plurality of LEDs 30 mounted thereon, and the LED 30 emits light. It consists of a heat dissipation unit 40 to dissipate heat generated by the.
  • the case 10 has a space in which the substrate 20 and the heat dissipation part 40 are built, and one side thereof is opened. And the opening 50 is coupled to the cover 50 made of glass and transparent resin material through which the LED light is transmitted.
  • the substrate 20 is formed convexly, and the LEDs 30 are arranged on the convex outer surface so as to be spaced apart from each other. Between the LEDs 30 spaced apart from each other, the scattering member 60 for scattering the light of the LED 30 is provided.
  • a plurality of LEDs 30 are provided for each luminance, and are installed in the substrate 20 such that the luminance is gradually increased from the central portion of the substrate 20 toward the edge.
  • a 1W (watt) LED is installed in the first region 21, which is the center of the substrate 20, and 2W (watt) in the second region 22, which is around the center of the substrate 20.
  • An LED is installed, and a 3W (watt) LED is installed in the third region 23, which is an edge of the substrate 20.
  • the LED 30 uses what has an irradiation angle of 50 degrees-60 degrees.
  • the scattering member 60 is made of glass, transparent resin, or the like through which the LED light is transmitted, and protrudes into the substrate in the shape of a polyhedron having a plurality of plane polygonal surfaces.
  • the protruding height of the scattering member 60 protrudes to a position where light of adjacent LEDs 30 overlaps.
  • the LED light irradiated to the scattering member 60 is scattered by being refracted many times by the surface while passing through the polyhedron.
  • the heat dissipation unit 40 absorbs heat generated by the light emitted by the LED 30 to dissipate heat, and a general heat dissipation plate 42 having a plurality of heat dissipation fins 41 is used to increase the surface area.
  • the heat dissipation efficiency may be improved by further expanding the surface area of the heat sink 42 using foamed aluminum.
  • the LED 30 receives power and emits light.
  • the plurality of LEDs 30 are arranged on the outer surface of the convex substrate 20 so that a plurality of LED light is irradiated in a direction perpendicular to the normal of the convex outer surface to extend the irradiation range of the street light. Nevertheless, the luminance of the irradiation range of the street lamp is not reduced.
  • the brightness is not reduced even though the streetlight irradiation range is extended, so that a blind spot is not formed between adjacent streetlights.
  • the present invention arranges the LEDs of high brightness toward the edge of the substrate so that the street light has the most effective light distribution characteristics.
  • the light at the edge of the LED irradiation light irradiated to the irradiation area at a predetermined irradiation angle is reflected and bent and scattered by a plurality of polygonal surfaces of the scattering member 60 provided between the LEDs.
  • the light irradiated in the range outside the LED irradiation angle which is not valid for irradiating the irradiation area is also scattered by the scattering member (60).
  • the point light source formed by the LEDs 30 arranged on the substrate 20 at regular intervals becomes a surface light source, thereby improving luminance.
  • the number of LEDs 30 installed on the substrate 20 can be reduced by installing scattering members, thereby reducing the manufacturing cost.
  • Figure 4 it is shown in Figure 4 attached to another embodiment of the substrate on which the LED is arranged in the LED street light of the present invention.
  • the surface of the substrate is formed to be concave.
  • a plurality of LEDs 30 are arranged at regular intervals on the concave inner surface of the substrate 20.
  • high brightness LEDs are arranged from the concave inner surface center to the edge.
  • the irradiation range is also extended by the LEDs 30 installed on the concave inner surface. That is, the light of the LED is irradiated in a direction orthogonal to the normal of the concave inner surface, and the irradiation range is extended by the LED 30 positioned at the concave inner surface edge.
  • a high brightness LED is installed at the concave inner edge so that the luminance of the extended irradiation range is not reduced.
  • the scattering member 60 also has the same function as mentioned above.
  • FIG. 5 Another embodiment of an LED street light is shown in FIG. 5.
  • the LED street light of the present embodiment also includes a substrate 20, a plurality of LEDs 30 provided on the substrate 20, and the scattering member 60 provided between the LEDs 30, Although not shown, a heat dissipation unit for heat dissipation is provided on the upper surface of the substrate 20.
  • the LEDs 30 are all mounted with those having the same brightness, but the beam angles between the respective LEDs 30 are different from each other.
  • a line passing through the center of the light irradiation angle at which light is radiated from the LED 30 is called a light center line 34, and an angle between the light center lines 34 of two adjacent LEDs 30 is defined.
  • the LED street light of the present embodiment is formed such that the beam angle ⁇ between the LEDs 30 becomes narrower as it moves toward the edge from the center of the substrate 20.
  • the substrate 20 It is formed convexly downward, and in order to form the light irradiation angle of the entire LED street light at 120 to 150 °, the angle of light with respect to the vertical line is formed larger as the optical center line 34 of each LED 30 is located at the edge. do.
  • the optical center lines of the LEDs 30a, 30b, 30c, and 30d are the first to fourth optical center lines 34a, 34b, 34c, and 34d, respectively, the first optical center line 34a and the second optical center line 34b.
  • the beam angle between the optical center lines 34d may be referred to as the third beam angle ⁇ 3 , and the beam angle has the largest first beam angle ⁇ 1 , and the second and third beam angles ⁇ 2 and ⁇ 3 . It gets smaller.
  • the beam angle becomes smaller, the overlapping area of the light irradiated from the LED 30 becomes wider, so that the luminance of the area to which the light is irradiated is increased. Therefore, the effect that the deviation of luminance is eliminated in all the areas to which light is irradiated can be expected.
  • the substrate may further include a separate reflector for adjusting the wide angle of light emitted from each LED, and by rotating the reflectors, the wide angle of the light irradiated by the LED is adjusted. You can adjust the brightness of the area to be irradiated by.
  • the luminance of the irradiated area is increased as the irradiation area is narrowed.
  • the wide angle is widened through the reflecting plate, the luminance of the irradiated area can be reduced.
  • the diffusion lens 70 is disposed below the substrate 20 so that the light emitted from the LEDs 30 is evenly spread throughout the irradiation area, so that the luminance in the entire irradiation area is increased. You can also make it uniform throughout.
  • FIG. 7 to 9 show another embodiment of an LED street light 100 including a plurality of LED modules 40 unitized.
  • the LED street light 100 includes a case 120 provided at the tip of the support 110 fixed to the ground, a second substrate 141 installed on the case 120 to supply power, and a second substrate ( 141 is composed of a plurality of LED module 140 is provided with the LED 142 to emit power from the power.
  • the LED module 140 is provided detachably to the first substrate 130.
  • the LED module 140 includes a second substrate 141 in which a plurality of LEDs 142 are arranged and mounted on the second substrate 141 and coupled to the first substrate 130 to supply power to the second substrate 141.
  • a reflection shade 145 is provided at the front side to adjust the irradiation range of the LED light, and the lens 146 is located in front of the LED 142 that can focus or scatter the LED light.
  • the second substrate 141 may be formed in a rectangular shape and may be formed in a circular shape as shown in FIG. 10. Of course, it is not limited to said shape.
  • the reflection shade 145, the lens 146, and the heat sink 144 are formed to correspond to the shape of the second substrate 141.
  • Reflector 145 is in close contact with the edge of the second substrate 141 is coupled to the coupling portion 145b and the case 120, radially extending from the edge of the coupling portion 145b so that the inner distance is gradually extended And a reflector 145c formed to reflect the LED light.
  • the reflecting portion 145c is formed with an uneven portion 145a so that the LED light is reflected and scattered on the inner surface.
  • the reflection part 145c is installed in the coupling part 145b so as to rotate at a predetermined angle. Accordingly, by controlling the inner distance between the reflecting portions 145c by rotating the reflecting portion 145c with respect to the coupling portion 145b, the illuminance of the ground can be controlled by adjusting the beam angle of the LED light (see FIG. 9).
  • the coupling part 145b is formed in a circular shape
  • the reflecting part 145c is formed in a conical shape
  • the reflecting parts 145c are plural in number. It is preferable to be divided and arranged rotatably at the edge of the coupling portion 145b.
  • the case 120 has a through hole (not shown) formed so that the fixing electrode terminal 143 of the second substrate 141 penetrates to the first substrate 130 on the front surface thereof, and one side protrudes convexly. Is formed.
  • the first substrate 130 is curved to correspond to the case 120 to be embedded in the curved case 120.
  • the LED module 140 is coupled to the convex portion of the first substrate 130 that is curved. Therefore, the irradiation range of the plurality of LED modules 140 is attached is widened.
  • the convex portion may not be provided.
  • the LED module 140 when the LED module 140 is coupled to the first substrate 130, the LED module 140 is moved to the first substrate 130 such that the LED light is radiated radially about the center of the first substrate 130. This can be combined at an angle to.
  • the edge of the entire irradiation range of the LED street light has a luminance higher than that of the center. Is reduced.
  • the plurality of LED modules 140 are arranged to arrange LEDs having different luminance as in the above embodiments, and from the center of the first substrate 130 to the first substrate 1 130. Arranged and installed on the first substrate 30 to gradually increase the brightness toward the edge. Then, the LED light can be irradiated with uniform brightness over the wider irradiation range.
  • the angle between the LED modules 140 becomes smaller from the center portion of the first substrate 130 toward the edge so that the overlap of the light.
  • the area may be widened to prevent the luminance of the edge from decreasing.
  • LED street light according to the present invention can be applied to the street lamp used as the street lighting, and can be used to replace only the lamp structure in the conventional street lamp, the industrial applicability is very high.

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Abstract

본 발명은 엘이디를 광원으로 하며, 광이 조사되는 전 지역의 휘도를 높이고 조사지역 내에서의 밝기 편차를 최소화할 수 있는 엘이디 가로등에 관한 것으로, 본 발명에 따른 엘이디 가로등은 지주의 선단에 마련된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 마련되고 다수의 엘이디가 상호 이격되게 장착되는 기판과, 상기 기판에 밀착되어 상기 엘이디의 발광으로 발생된 열을 방열시키는 방열부를 포함하며, 상기 다수의 엘이디는 상호 다른 휘도를 갖으며, 상기 기판의 중앙부로부터 상기 기판의 가장자리로 갈수록 점진적으로 휘도가 증가되게 설치되고, 상기 엘이디의 사이에 해당하는 상기 기판의 부위에는 상기 엘이디의 빛을 산란시키는 산란부재가 마련되어 형성된다. 본 발명에 따른 엘이디 가로등은 기판의 볼록 또는 오목한 곡면에 상호 다른 휘도를 갖는 다수의 엘이디를 배열 설치하되, 곡면의 중심부로부터 가장자리로 갈수로 점진적으로 휘도가 증가되게 설치하여, 조사범위를 확장시키면서도 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한 엘이디의 사이에서 엘이디 빛의 일부가 산란부재에 의해 산란되어 조사범위의 휘도를 향상시킬 수 있으며, 휘도가 감소되지 않고 조사범위가 확장되어 인접하는 가로등 사이에 사각지대가 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 아울러 동일한 휘도의 엘이디를 장착하더라도 엘이디 사이의 빔각을 중앙부에서 가장자리로 갈수록 점점 좁아지게 형성하므로써 조사범위를 확장시키면서도 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.

Description

엘이디 가로등
본 발명은 엘이디 가로등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엘이디를 광원으로 하며, 광이 조사되는 전 지역의 휘도를 높이고 조사지역 내에서의 밝기 편차를 최소화할 수 있는 엘이디 가로등에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 가로교통의 안전과 보안을 위하여 가로를 따라서 설치한 조명시설로서, 가로에 기어가 형태로 지주와, 이 지주의 끝단에 가로를 향해 일체로 설치된 가로등헤드로 구성되고, 가로등헤드의 내부에 전등이 구비되어 전등의 발광으로 가로의 조명이 이루어지는 것이다.
전등은 일반적인 벌브를 사용하는 경우가 많아 사용수명이 짧고 내충격성이 떨어지므로 최근에는 사용수명이 크게 연장되면서도 내충격성이 뛰어난 고광도의 엘이디(LED : Light Emitting Diode)를 광원으로 많이 사용하고 있다.
이러한 엘이디를 사용한 가로등의 종래기술로는 대한민국 등록특허공보 제0767738호에 개시된 엘이디발광 조명 등이 있다.
종래기술에 따른 엘이디 발광 조명등은 케이스와, 케이스 내에 복수의 엘이디가 장착되는 알루미늄 기판과, 알루미늄 기판에 장착되어 엘이디의 발광으로 인해 발생된 열을 방열시키기 위한 복수의 냉매판, 히트파이프, 방열핀 등이 마련되어 있다.
그러나 엘이디는 배광특성상 엘이디의 빛이 조사되는 지역의 중심부가 가장 휘도가 높고, 중심부에서 가장자리로 갈수록 휘도가 낮은데, 종래의 엘이디 발광 조명드은 평판형의 알루미늄 기판에 다수의 엘이디가 배열된 구조로 되어 있어, 연접하는 가로등의 사이에는 엘이디의 조명이 고휘도로 조사되지 못하고 사각지대가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조사지역을 넓히면서도 조사지역의 전체 휘도를 높이고, 조사 지역 내에서의 휘도편차가 발생하지 않도록 형성되는 엘이디 가로등을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘이디 가로등은 지주의 선단에 마련된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 마련되고 다수의 엘이디가 상호 이격되게 장착되는 기판과, 상기 기판에 밀착되어 상기 엘이디의 발광으로 발생된 열을 방열시키는 방열부를 포함하며, 상기 다수의 엘이디는 상호 다른 휘도를 갖으며, 상기 기판의 중앙부로부터 상기 기판의 가장자리로 갈수록 점진적으로 휘도가 증가되게 설치되고, 상기 엘이디의 사이에 해당하는 상기 기판의 부위에는 상기 엘이디의 빛을 산란시키는 산란부재가 마련되어 형성된다.
상기 기판은 볼록하게 형성되고, 상기 엘이디가 볼록한 외면에 설치될 수 있으며, 이와는 달리 상기 기판은 오목하게 형성되고, 상기 엘이디가 오목한 내면에 설치될 수도 있다.
상기 산란부재는 상기 엘이디 빛의 일부가 산란되도록 투명재질이며 다면체로 형성되고, 상호 인접하는 상기 엘이디 빛이 겹쳐지는 위치까지 돌출되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 엘이디 가로등은 지주의 선단에 마련된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 마련되고 다수의 엘이디가 상호 이격되게 장착되는 기판과, 상기 기판에 밀착되어 상기 엘이디의 발광으로 발생된 열을 방열시키는 방열부를 포함하며, 상기 엘이디로부터 광 조사각의 중심을 지나는 선을 광중심선이라 하고, 인접하는 두 엘이디의 광중심선 사이의 각도를 빔각이라고 할때, 상기 기판의 중앙부로부터 외측으로 멀어질수록 인접하는 엘이디 사이의 빔각이 점점 작아지도록 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 엘이디 가로등은 기판의 볼록 또는 오목한 곡면에 상호 다른 휘도를 갖는 다수의 엘이디를 배열 설치하되, 곡면의 중심부로부터 가장자리로 갈수로 점진적으로 휘도가 증가되게 설치하여, 조사범위를 확장시키면서도 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 엘이디의 사이에서 엘이디 빛의 일부가 산란부재에 의해 산란되어 조사범위의 휘도를 향상시킬 수 있으며, 휘도가 감소되지 않고 조사범위가 확장되어 인접하는 가로등 사이에 사각지대가 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
아울러 동일한 휘도의 엘이디를 장착하더라도 엘이디 사이의 빔각을 중앙부에서 가장자리로 갈수록 점점 좁아지게 형성하므로써 조사범위를 확장시키면서도 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디 가로등의 실시 예를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 엘이디 가로등의 기판에 엘이디 및 산란부재가 배열된 위치를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 엘이디 가로등의 기판상에서 엘이디 빛 일부가 산란부재에 의해 산란되는 예를 도시한 도면,
도 4는 도 1의 엘이디 가로등에서 기판의 다른 실시 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 엘이디 가로등의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 케이스 20 : 기판
30 : 엘이디 40 : 방열부
50 : 커버 60 : 산란부재
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 엘이디 가로등의 일 실시예를 첨부한 도 1, 도 2에 나타내 보였다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 실시예는 지주의 선단에 마련된 케이스(10)와, 케이스 내부에 마련되고 다수의 엘이디(30)가 장착되는 기판(20)과, 엘이디(30)의 발광으로 인해 발생된 열을 방열시키는 방열부(40)로 이루어진다.
케이스(10)는 내부에 기판(20) 및 방열부(40)가 내장되는 공간이 형성되고, 일측면은 개구되어 형성된다. 그리고 개구부에는 엘이디 빛이 투과되는 유리 및 투명수지재로 이루어진 커버(50)가 결합된다.
기판(20)은 볼록하게 형성되고, 볼록한 외면에 엘이디(30)가 상호 이격되게 배열되어 설치된다. 상호 이격된 엘이디(30) 사이에는 엘이디(30)의 빛을 산란시키는 산란부재(60)가 마련된다.
엘이디(30)는 휘도별로 다수 구비되고, 기판(20)의 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 점진적으로 휘도가 증가되게 기판(20)에 설치된다.
즉, 도 2를 참조하면, 기판(20)의 중앙부인 제1 지역(21)에는 1W(와트) 엘이디가 설치되고, 기판(20)의 중앙부 둘레인 제2 지역(22)에는 2W(와트) 엘이디가 설치되며, 기판(20)의 가장자리인 제3 지역(23)에는 3W(와트) 엘이디가 설치된다.
이는 다수 배열된 엘이디(30)의 배광특성이 가로등 조사범위의 중심부에 비해 가장자리 부분이 휘도가 낮은 점을 보완한 것이다.
엘이디(30)는 50°∼60°의 조사각을 갖는 것을 사용한다.
산란부재(60)는 엘이디 빛이 투과되는 재질인 유리, 투명수지등으로 제조되고, 평면다각형의 면이 다수 마련된 다면체의 형상으로 기판에 돌출된다.
도 3을 참조하면, 산란부재(60)의 돌출높이는 인접하는 엘이디(30)들의 빛이 겹쳐지는 위치까지 돌출된다. 이에 산란부재(60)에 조사된 엘이디 빛은 다면체를 투과하면서 표면에 의해 다수번 굴절되어 산란된다.
방열부(40)는 엘이디(30)의 발광에 의해 발생된 열을 흡수하여 방열시키는 것으로 표면적을 넓히기 위해 다수의 방열핀(41)이 형성된 일반적인 방열판(42)이 사용된다. 바람직하게는 방열판(42)의 재질을 발포 알루미늄을 사용하여 표면적을 더욱 넓힘으로써 방열효율을 향상시킬 수도 있다.
이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
엘이디(30)는 전원을 공급받아 발광된다. 다수의 엘이디(30)가 기판(20)이 볼록한 외면에 배열되어 있어 볼록한 외면의 법선에 수직한 방향으로 다수의 엘이디 빛이 조사되어 가로등의 조사범위가 확장된다. 그럼에도 불구하고 가로등의 조사범위의 휘도가 감소되지 않는다.
즉, 서로 다른 휘도를 갖는 다수의 엘이디(30)가 기판(20)의 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 고휘도 엘이디를 배열하고 있어, 확장된 가로등 조사범위의 중앙부는 기판(20)의 중앙부에 배열된 저휘도 엘이디의 빛이 상호 겹쳐져 조사되므로 휘도가 향상된다. 그리고, 확장된 가로등 조사범위의 가장자리는 기판(20)의 가장자리에 배열된 고휘도 엘이디의 빛이 조사됨으로써 휘도가 향상된다.
따라서 가로등 조사범위가 확장됨에도 불구하고 휘도가 감소되지 않으므로, 인접하는 가로등의 사이에 사각지대를 형성하지 않게 된다.
즉, 본 발명은 가로등이 가장 효과적인 배광특성을 갖도록 기판의 가장자리로 갈수록 고휘도의 엘이디를 배열한 것이다.
또한 소정 조사각으로 조사지역에 조사되는 엘이디 조사광 가장자리의 빛이 엘이디 사이에 마련된 산란부재(60)의 다수의 다각형면에 의해 반사, 굴곡되어 산란된다. 그리고 조사지역를 조사하는 데에 유효하지 못한 엘이디 조사각을 벗어난 범위에서 조사되는 빛도 산란부재(60)에 의해 산란된다.
따라서 엘이디(30)의 사이에서도 산란부재(60)에 의해 빛이 산란되어 조사되므로, 기판(20)에 일정간격으로 배열된 엘이디(30)에 의해 형성된 점광원이 면광원화되어 휘도가 향상된다.
또한 기판(20)에 설치되는 엘이디(30)의 갯수를 산란부재의 설치로 줄일 수가 있어 제조단가를 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 엘이디 가로등에서 엘이디가 배열설치되는 기판의 다른 실시예를 첨부한 도 4에 나타내 보였다.
도 4를 참조하면, 기판의 다른 실시 예는 기판의 표면이 오목하게 형성된다. 그리고 기판(20)의 오목한 내면에 엘이디(30)가 일정간격으로 다수 배열된다.
물론, 오목한 내면 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 고휘도 엘이디가 배열설치된다. 오목한 내면에 다수 설치된 엘이디(30)에 의해서도 조사범위가 확장된다. 즉, 엘이디의 빛은 오목한 내면의 법선에 직교하는 방향으로 조사되는데, 오목한 내면 가장자리에 위치된 엘이디(30)에 의해 조사범위가 확장된다.
그리고 조사범위가 확장되더라도, 오목한 내면 가장자리에는 고휘도 엘이디가 설치되어 있어 확장된 조사범위의 휘도가 감소되지 않게 된다.
또한 산란부재(60)도 상기에서 언급한 바와 같은 기능을 하게 된다.
도 5에는 엘이디 가로등의 또 다른 실시예가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 실시예의 엘이디 가로등도 기판(20)과, 기판(20)에 설치되는 다수의 엘이디(30)와, 엘이디(30)의 사이에 설치되는 산란부재(60)를 포함하며, 도시되지는 않았으나 기판(20)의 상면에는 방열을 위한 방열부가 마련되어 있다.
본 실시예의 엘이디 가로등은 엘이디(30)들이 모두 동일한 휘도를 갖는 것들로 장착되어 있으며, 다만 각각의 엘이디(30)들 사이의 빔각이 상호 다르게 형성되어 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 먼저 엘이디(30)로부터 광이 조사되는 광조사각의 중심을 지나는 선을 광중심선(34)이라 하고, 인접하는 두 엘이디(30)의 광중심선(34) 사이의 사이각을 빔각(θ)이라고 할 때, 본 실시예의 엘이디 가로등은 기판(20)의 중앙부로부터 가장자리를 향해 멀어질 수록 엘이디(30) 사이의 빔각(θ)이 점점 좁아지게 형성되어 있다.
도면 상에서 기판의 중앙에 설치된 엘이디를 제1 엘이디(30a)이라 하고, 가장자리를 향해 멀어지는 방향으로 배열된 엘이디들을 각각 제2 내지 제4 엘이디(30b, 30c, 30d)라 하면, 상기 기판(20)이 하방으로 볼록하게 형성되어 있고, 엘이디 가로등 전체의 광 조사각을 120~150°로 형성하기 위해서 각각의 엘이디(30)의 광중심선(34)은 가장자리에 위치할수록 수직선에 대하여 벌어진 각도가 크게 형성된다.
각각의 엘이디(30a,30b,30c,30d)의 광중심선을 각각 제1 내지 제4 광중심선(34a,34b,34c,34d)이라 하면, 제1 광중심선(34a)과 제2 광중심선(34b) 사이의 빔각을 제1 빔각(θ1), 제2 광중심선(34b)과 제3 광중심선(34c) 사이의 빔각을 제2 빔각(θ2), 제3 광중심선(34c)과 제4 광중심선(34d) 사이의 빔각을 제3 빔각(θ3)이라 할 수 있으며, 빔각의 크기는 제1 빔각(θ1)이 가장 크고, 제2, 제3 빔각(θ2,θ3)이 점점 작아진다.
빔각이 작아지게 되면 엘이디(30)에서 조사되는 광의 겹침 영역이 넓어지게 되므로 광이 조사되는 지역의 휘도가 커진다. 따라서 광이 조사되는 전 영역에서 휘도의 편차가 없어지게 되는 효과를 기대할 수 있다.
본 실시예에서는 도시되지 않았으나, 상기 기판에는 각각의 엘이디에서 발광하는 광의 광각을 조절하기 위한 별도의 반사판을 더 구비할 수 있으며, 이 반사판들을 회동시켜 상기 엘이디에 의해 조사되는 광의 광각을 조절하여 엘이디에 의해 조사되는 지역의 휘도를 조절할 수 있다.
즉, 반사판을 통해 광각을 좁히면 조사영역이 좁혀짐에 따라 조사 지역의 휘도가 높아지게 되고, 반대로 반사판을 통해 광각을 넓히면 조사영역이 넓어짐에 따라 조사지역의 휘도를 낮출 수 있다.
그리고 도 6에 도시되어 있는 것처럼, 기판(20)의 하부에 확산렌즈(70)를 설치하여 엘이디(30)들로부터 조사된 광이 조사 지역 전체에 고르게 확산되도록 함으로써 광조사지역 전체에서의 휘도가 전체적으로 균일해지도록 할 수도 있다.
도 7 내지 도 9에는 유닛화된 다수개의 엘이디모듈(40)을 포함하는 엘이디 가로등(100)의 다른 실시예가 도시되어 있다.
본 실시예의 엘이디 가로등(100)은 지면에 고정되는 지주(110)의 선단에 마련된 케이스(120)와, 케이스(120)에 설치되어 전원이 공급되는 제2 기판(141)과, 제2 기판(141)으로부터 전원을 공급받아 발광하는 엘이디(142)가 구비된 다수의 엘이디모듈(140)로 이루어져 있다.
특히, 엘이디모듈(140)은 제1 기판(130)에 탈부착가능하게 분리형으로 구비된다.
이러한 엘이디모듈(140)은 엘이디(142)가 다수 배열되어 장착된 제2 기판(141)과, 제2기판(141)에 구비되고 제1 기판(130)에 결합되어 전원을 상기 제2 기판(141)에 공급되게 하는 고정용 전극단자(143)와, 제2 기판(141)의 후방에 구비되어 엘이디(142)로부터 발생되는 열을 방출시키는 방열판(144)과, 제2 기판(141)의 전방에 구비되어 엘이디 빛의 조사범위를 조절하는 반사갓(145)과, 엘이디(142)의 전방에 위치되어 엘이디 빛을 집광 또는 산란시킬 수 있는 렌즈(146)로 이루어져 있다.
제2 기판(141)은 직사각형의 형태로 형성될 수 있고, 첨부한 도 10에서와 같이 원형으로 형성될 수 있다. 물론, 상기의 형상에 한정되지 않는다.
그리고 반사갓(145), 렌즈(146), 방열판(144)은 제2 기판(141)의 형상에 상응하도록 형성된다.
반사갓(145)은 제2 기판(141)의 테두리에 밀착되어 상기 케이스(120)에 결합되는 결합부(145b)와, 상기 결합부(145b)의 가장자리로부터 방사상으로 연장되어 내측거리가 점점 확장되게 형성되고 엘이디 빛을 반사시키는 반사부(145c)로 이루어져 있다.
반사부(145c)는 내면에 엘이디 빛이 반사되어 산란되도록 요철부(145a)가 형성된다. 또한, 반사부(145c)는 결합부(145b)에 소정각도 회동 가능하게 설치된다. 이에, 반사부(145c)를 결합부(145b)에 대해 회동시켜 반사부(145c) 사이의 내측거리를 제어함으로써 엘이디 빛의 빔각을 조절하여 지면의 조도를 제어할 수가 있다.(도 9참조)
한편, 제2 기판(141)이 도 10에 도시되어 있는 것처럼 원형인 경우에는 결합부(145b)가 원형으로 형성되고, 반사부(145c)는 원뿔형으로 형성되며, 반사부(145c)는 다수개 나뉘어 결합부(145b)의 가장자리에 원형으로 배열되어 회전가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
케이스(120)는 전면에 제2 기판(141)의 고정용 전극단자(143)가 관통되어 제1 기판(130)에 결합되도록 관통홀(미도시)이 형성되고, 일측면이 볼록하게 돌출되도록 형성된다.
제1 기판(130)은 만곡된 케이스(120)에 내장될 수 있도록 케이스(120)에 상응하게 만곡되어 있다. 그리고 엘이디모듈(140)은 만곡하게 형성된 제1 기판(130)의 볼록부분에 결합된다. 따라서 다수의 엘이디모듈(140)이 부착된 가로등의 조사범위가 넓어진다.
물론 케이스(120)와 제1 기판(130)이 만곡하게 형성되지 않아 볼록부분이 구비되지 않아도 된다. 이럴 경우에는 엘이디모듈(140)을 제1 기판(130)에 결합할 때, 제1 기판(130)의 중앙부를 중심으로 엘이디 빛이 방사상으로 조사되게 엘이디모듈(140)을 제1 기판(130)에 대해 비스듬히 결합시키면 된다.
한편 가로등의 조사범위가 넓어지는 반면에 케이스(120)의 가장자리로 갈수록 엘이드모듈(140)의 조사거리가 길어지고 조사되는 범위가 넓어짐에 따라 엘이디 가로등의 전체 조사범위의 가장자리는 휘도가 중심부보다 감소된다.
이러한 단점을 보완하기 위해 다수의 엘이디모듈(140)은 상기 실시예들에서와 같이 상호 다른 휘도를 갖는 엘이디를 배열하여 구비하고, 제1 기판(130)의 중앙부로부터 제1 기판1(130)의 가장자리로 갈수록 점진적으로 휘도가 증가되게 제1 기판(30)에 배열하여 설치한다. 그러면 넓어진 조사범위에 균일한 휘도로 엘이디 빛이 조사되게 할 수 있다.
물론 조사범위 전체의 광의 휘도를 균일하게 하기 위해 도 5에 도시된 실시예와 같이 상기 엘이디모듈(140)들 사이의 각도가 제1 기판(130)의 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 점점 작아지도록 함으로써 광의 겹침영역을 넓혀 가장자리의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수도 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
본 발명에 따른 엘이디 가로등은 가로의 조명으로 사용되는 가로등에 적용이 가능하며 종래의 가로등에서 램프구조만을 교체하여 사용할 수도 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims (6)

  1. 지주의 선단에 마련된 케이스와;
    상기 케이스의 내부에 마련되고 다수의 엘이디가 상호 이격되게 장착되는 기판과;
    상기 기판에 밀착되어 상기 엘이디의 발광으로 발생된 열을 방열시키는 방열부를 포함하며,
    상기 다수의 엘이디는 상호 다른 휘도를 갖으며, 상기 기판의 중앙부로부터 상기 기판의 가장자리로 갈수록 점진적으로 휘도가 증가되게 설치되고,
    상기 엘이디의 사이에 해당하는 상기 기판의 부위에는 상기 엘이디의 빛을 산란시키는 산란부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 볼록하게 형성되고, 상기 엘이디가 볼록한 외면에 설치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 오목하게 형성되고, 상기 엘이디가 오목한 내면에 설치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 산란부재는
    상기 엘이디 빛의 일부가 산란되도록 투명재질이며 다면체로 형성되고, 상호 인접하는 상기 엘이디 빛이 겹쳐지는 위치까지 돌출되는 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등.
  5. 지주의 선단에 마련된 케이스와;
    상기 케이스의 내부에 마련되고 다수의 엘이디가 상호 이격되게 장착되는 기판과;
    상기 기판에 밀착되어 상기 엘이디의 발광으로 발생된 열을 방열시키는 방열부를 포함하며,
    상기 엘이디로부터 광 조사각의 중심을 지나는 선을 광중심선이라 하고, 인접하는 두 엘이디의 광중심선 사이의 각도를 빔각이라고 할때,
    상기 기판의 중앙부로부터 외측으로 멀어질수록 인접하는 엘이디 사이의 빔각이 점점 작아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등.
  6. 제 1항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 설치되어 상기 엘이디로부터 발광하는 광을 집광한 후 조사지역을 향해 균일하게 확산시키는 확산렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디 가로등.
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