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KR101170257B1 - 가변형 ｌｅｄ 모듈 조명장치 - Google Patents

가변형 ｌｅｄ 모듈 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 케이스; 이러한 케이스의 전면에 배치되고, 케이스의 내측으로 곡률을 갖는 반사경; 이러한 반사경의 배면을 밀착 지지하는 지지프레임; 사용자의 선택에 따라 그 위치를 변경할 수 있도록 설치되며, 광을 조사하는 LED 광원모듈; 이러한 LED 광원모듈의 전방에 배치되어 케이스의 전면을 밀폐하는 아웃렌즈; 및 LED 광원모듈의 위치를 변경시키고, 변경된 위치에서 LED 광원모듈이 고정되도록 유지시키는 위치가변고정수단을 구비하는 가변형 LED 모듈 조명장치가 제공된다. 본 발명에 따른 가변형 LED 모듈 조명장치에 의하면, 볼 힌지(Ball hinge)를 포함하는 위치가변고정수단을 이용하여 초점이 되는 LED 광원모듈의 위치를 변화시킬 수 있기 때문에, 단일의 조명장치로도 다양한 광 패턴의 변화를 용이하게 구현할 수 있으며, 반사경의 형태에 따라 다양한 스포트라이팅(Spot lighting)이 가능하다.

Description

가변형 ＬＥＤ 모듈 조명장치{Illuminator having LED module position variable}
본 발명은 엘이디(LED:Light Emitting Diode) 모듈에서 조사되는 광을 광원으로 하는 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디 모듈의 위치를 사용자의 선택에 따라 변경시키는 것이 가능한 가변형 LED 모듈 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명장치로는 전구나 형광등이 많이 사용되었는데, 이러한 전구나 형광등은 수명이 짧아 자주 교체하여야 하며, 사용시간의 경과에 따라 열화로 인해 조도가 떨어지는 현상이 발생하게 되었다.
위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 조도향상, 친환경성 및 소비전력의 절감차원에서, 반영구적인 수명의 특성을 갖는 LED 모듈을 조명장치의 광원으로 새롭게 사용하고 있는 추세이다.
상기 LED 모듈을 이용한 조명장치는 실내 및 실외의 조명등은 물론, 차량용 전조등, 전자기기의 패널, 광고판 등에 다양한 용도로 활용되고 있다. 이에 따라 광폭과 밝기가 각각 다른 다양한 광 패턴을 구현할 수 있는 LED 조명장치에 대한 필요성도 증대하게 되었다.
그런데 종래의 LED 모듈을 이용한 조명장치는 다양한 패턴을 구현하는 데 한계를 갖는다. 즉 종래에는 LED 모듈을 이용한 단일의 조명장치를 이용하여 다른 광 패턴을 구현하고자 할 때, 반사경을 교체하여 구현하여야 하기 때문에 과정이 복잡하고 고비용이 소요되는 문제점을 내포하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 단일의 조명장치로도 용이하게 다양한 광 패턴을 구현할 수 있도록 구조를 개선한 가변형 LED 모듈 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 케이스; 케이스의 전면에 배치되고, 상기 케이스의 내측으로 곡률을 갖는 반사경; 상기 반사경의 배면을 밀착 지지하는 지지프레임; 사용자의 선택에 따라 그 위치를 변경할 수 있도록 설치되며, 광을 조사하는 LED 광원모듈; 상기 LED 광원모듈의 전방에 배치되어 상기 케이스의 전면을 밀폐하는 아웃렌즈; 및 상기 LED 광원모듈의 위치를 변경시키고, 변경된 위치에서 상기 LED 광원모듈이 고정되도록 유지시키는 위치가변고정수단을 구비하는 가변형 LED 모듈 조명장치가 제공된다.
여기서 상기 위치가변고정수단은, 일단이 상기 LED 광원모듈에 고정되도록 연결되고, 타단이 상기 반사경과 지지프레임을 관통하여 상기 케이스의 내측으로 돌출된 가변연결대와, 상기 지지프레임과 볼 힌지(Ball Hinge) 결합하고, 내측으로 상기 가변연결대가 이동가능하게 면 밀착된 볼힌지결합부와, 상기 가변연결대와 결합하여 상기 가변연결대를 틸팅시킴으로써, 상기 LED 광원모듈이 틸팅되도록 하는 제1구동부와, 상기 가변연결대와 결합하여 상기 가변연결대를 그 길이방향을 따라 이동시키는 제2구동부를 포함할 수 있다.
또한 상기 가변연결대는 유연성을 갖는 실리콘 재질로 만들어질 수 있다.
본 발명에 따른 가변형 LED 모듈 조명장치에 의하면, 볼 힌지(Ball hinge)를 포함하는 위치가변고정수단을 이용하여 초점이 되는 LED 광원모듈의 위치를 변화시킬 수 있기 때문에, 단일의 조명장치로도 광폭과 밝기가 다른 다양한 광 패턴을 용이하게 구현할 수 있으며, 반사경의 형태에 따라 다양한 스포트라이팅(Spot lighting)도 가능하다.
또한 본 발명의 LED 모듈 조명장치는 랜턴이나 실내등으로 사용될 수 있으며, 특히 다양한 광 패턴의 구현이 용이하기 때문에 업소용 조명장치에 효과적으로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변형 LED 모듈 조명장치를 개략적으로 나타낸 구조도,
도 2는 도 1에 나타낸 볼힌지결합부를 확대하여 도시한 확대도,
도 3a 내지 도 3d는 LED 광원모듈의 위치에 따른 광 패턴의 변화를 예시적으로 도시한 도면들이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변형 LED 모듈 조명장치를 개략적으로 나타낸 구조도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 볼힌지결합부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변형 LED 모듈 조명장치는, 케이스(110)와, 반사경(120)과, 지지프레임(130)과, LED 광원모듈(140)과, 아웃렌즈(150)와, 위치가변고정수단(160)을 구비한다.
상기 케이스(110)의 내측에는 상기 LED 광원모듈(140)과 반사경(120)과 같은 구성부품들이 배치된다. 그리고 상기 케이스(110)는 후술할 아웃렌즈(150)와 함께 내부가 밀폐되도록 한다. 이러한 케이스(110)는 상기 구성부품들이 외부의 충격이나 습기 등으로부터 손상되지 않도록 보호하는 역할을 한다. 한편 도시되지는 않았지만, 상기 케이스(110)와 아웃렌즈(150)의 결합부위에는 내부의 밀폐를 위하여 패킹(Packing)과 같은 밀폐부재가 개재될 수 있다.
상기 반사경(120)은 케이스(110)의 전면에 배치되는 데, 상기 케이스(110)의 내측으로 곡률을 갖는다. 이러한 반사경(120)은 후술할 LED 광원모듈(140)에서 조산된 광을 반사하여 아웃렌즈(150)를 통해 전방으로 조사되도록 한다.
상기 지지프레임(130)은 상기 반사경(120)의 배면을 밀착 지지한다. 아울러 지지프레임(130)의 대략 중앙부에는 후술할 위치가변고정수단(160)이 관통하도록 배치된다. 이러한 지지프레임(130)은 상기 LED 광원모듈(140)에서 발생한 열을 전달 받아 외부로 배출하기 위한 방열판의 역할을 수행한다.
상기 LED 광원모듈(140)은 광을 조사한다. 이를 위해 LED 광원모듈(140)은 광을 조사하는 적어도 하나의 LED 소자(미도시)를 포함하며, 이러한 LED 소자를 구동하기 위한 인쇄회로기판 등을 포함한다. 여기서 상기 LED 광원모듈(140)을 구동하기 위한 전원공급장치, 이를 위한 배선, 제어수단 등은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이에 의해 본 발명의 권리범위가 부당하게 한정되지는 않는다고 해석되어야 할 것이다. 또한 상기 LED 광원모듈(140)은 상기 위치가변고정수단(160)을 이용하여 사용자의 선택에 따라 그 위치를 변경할 수 있도록 설치되는 데, 이에 대해서는 후술하도록 한다.
상기 아웃렌즈(150)는 상기 LED 광원모듈(140)의 전방에 배치되어 상기 케이스(110)의 전면을 밀폐한다. 상기 LED 광원모듈(140)에서 조사된 광은 직접 또는 상기 반사경(120)에 반사되어, 아웃렌즈(150)를 통해 전방으로 조사된다. 이러한 아웃렌즈(150)의 표면에는, 그 용도에 따라 다양한 패턴(Pattern)이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에서, 상기 위치가변고정수단(160)은 LED 광원모듈(140)의 위치를 변경시키고, 변경된 위치에서 상기 LED 광원모듈(140)이 고정되도록 유지시킨다.
이를 위해, 상기 위치가변고정수단(160)은, 가변연결대(161)와, 볼힌지결합부(162)와, 제1 및 제2구동부(163)(164)를 포함할 수 있다.
상기 가변연결대(161)는, 그 일단이 상기 LED 광원모듈(140)에 고정되도록 연결되고, 타단이 상기 반사경(120)과 지지프레임(130)을 관통하여 상기 케이스(110)의 내측으로 돌출되어 있다. 이러한 가변연결대(161)는 유연성을 갖고 부드러운 실리콘 재질로 만들어지는 것이 바람직한 데, 그 이유에 대해서는 후술하도록 한다.
상기 볼힌지결합부(162)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 지지프레임(130)과 볼 힌지(Ball Hinge;162a) 결합을 한다. 그리고 볼힌지결합부(162)의 내측으로는 상기 가변연결대(161)가 이동가능하게 면 밀착되어 있다.
상기 제1구동부(163)는 상기 가변연결대(161)와 결합하여 상기 가변연결대(161)를 틸팅(Tilting)시킴으로써, 상기 LED 광원모듈(140)이 틸팅되도록 한다. 이러한 제1구동부(163)는, 도시되지는 않았지만 상기 가변연결대(161)와 대략 수직한 평면(편의상 "X-Y 평면"이라 함)에서 상기 가변연결대(161)를 평면(X-Y 평면) 이동시킬 수 있는 이송수단일 수 있다. 즉, X축과 Y축 방향으로 각각 이송시키기 위한 X구동모터 및 Y구동모터와, 이러한 각 구동모터와 상기 가변연결대(161)를 연결하여 동력을 전달하는 동력전달부 등을 포함할 수 있다. 다만, 평면(X-Y 평면) 이동시킬 수 있는 이송수단에 대한 구성은 공지된 기술로서, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
상기 제2구동부(164)는 상기 가변연결대(161)와 결합하여 상기 가변연결대(161)를 그 길이방향(편의상 Z 방향이라 함)을 따라 이동시킨다. 여기서도, 도시되지는 않았지만 제2구동부(164)는 Z방향의 이송을 위한 Z구동모터와 동력전달부를 포함할 수 있으나, 공지된 기술이므로 자세한 설명을 생략하도록 한다.
결론적으로 상기 위치가변고정수단(160)은 상기 LED 광원모듈(140)이 X-Y 평면에서 회전이 가능하도록 하는 기구적 메커니즘을 의미한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 가변형 LED 모듈 조명장치의 작용 및 효과를 첨부도면을 참조하여 설명하도록 한다.
상기한 바와 같이 구성된 가변형 LED 모듈 조명장치에서, 광 패턴을 변경하고자 하는 경우 종래에는 반사경 가변 방식을 이용하였으나, 본 발명에서는 상기 위치가변고정수단(160)을 이용하여 초점이 되는 LED 광원모듈(140)의 위치를 변경함으로써 용이하게 구현할 수 있다.
좀 더 자세히 설명하면, 새로운 광 패턴 구현을 위해 상기 LED 광원모듈(140)의 위치를 변경하고자 할 때, 먼저 제1구동부(163)의 X구동모터 및 Y구동모터가 동력전달부를 통해 가변연결대(161)에 구동력을 가할 수 있다. 그러면, 상기 지지프레임(130)과 볼 힌지(Ball Hinge) 결합된 볼힌지결합부(162)에 내삽된 상기 가변연결대(161)는 X-Y 평면에서 360°범위에 걸쳐 틸팅이 가능하다. 여기서 유연하고 부드러운 실리콘 재질로 만들어진 상기 가변연결대(161)는 길이방향의 변위는 작고 좌우방향의 변위가 크기 때문에, 보다 탄력적으로 틸팅 동작에 대응할 수 있다.
또한 제2구동부(164)의 Z구동모터가 동력전달부를 통해 가변연결대(161)에 구동력을 전달하면, 가변연결대(161)는 길이방향, 즉 Z방향으로의 변위가 가능하다.
위와 같이 상기 가변연결대(161)가 제1구동부(163)에 의해 틸팅 가능하고, 제2구동부(164)에 의해 길이방향으로 변위가 가능하기 때문에 가변연결대(161)의 일단에 결합된 LED 광원모듈(140)의 위치도 가변시킬 수 있게 된다.
도 3a 내지 도 3d에는 상기 LED 광원모듈(140)의 위치에 따른 광 패턴의 변화를 예시적으로 나타낸 도면들이 도시되어 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이 LED 광원모듈(140)의 위치를 각각 변경하면, 이에 대응하여 광폭과 밝기가 각각 달라져서 도 3b 내지 도 3d와 같은 다양한 광 패턴을 얻을 수 있다.
따라서 단일의 조명장치로도 다양한 광 패턴의 변화를 용이하게 구현할 수 있으며, 반사경의 형태에 따라 다양한 스포트라이팅(Spot lighting)이 가능하다는 장점을 갖는다.
또한 LED 패키지의 일반적인 지향각이 120°로 일정하여 반사경(120)과 위치 가변한 LED 광원모듈(140)을 이용할 경우 다양한 광 형상을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 광 포커스와 최대 120°에 이르는 지향각 구현이 가능해진다.
한편, 지금까지 상기 제1구동부(163)와 제2구동부(164)는 구동모터를 이용하는 동력 방식으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 수동으로 가변하는 무동력 방식을 사용하는 것도 가능하다 할 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110 : 케이스 120 : 반사경
130 : 지지프레임 140 : LED 광원모듈
150 : 아웃렌즈 160 : 위치가변고정수단
161 : 가변연결대 162 : 볼힌지결합부
163 : 제1구동부 164 : 제2구동부

Claims (3)

  1. 케이스(110);
    상기 케이스(110)의 전면에 배치되고, 상기 케이스(110)의 내측으로 곡률을 갖는 반사경(120);
    상기 반사경(120)의 배면을 밀착 지지하는 지지프레임(130);
    사용자의 선택에 따라 그 위치를 변경할 수 있도록 설치되며, 광을 조사하는 LED 광원모듈(140);
    상기 LED 광원모듈(140)의 전방에 배치되어 상기 케이스(110)의 전면을 밀폐하는 아웃렌즈(150); 및
    상기 LED 광원모듈(140)의 위치를 변경시키고, 변경된 위치에서 상기 LED 광원모듈(140)이 고정되도록 유지시키는 위치가변고정수단(160)을 구비하되,
    상기 위치가변고정수단(160)은,
    일단이 상기 LED 광원모듈(140)에 고정되도록 연결되고, 타단이 상기 반사경(120)과 지지프레임(130)을 관통하여 상기 케이스(110)의 내측으로 돌출된 가변연결대(161)와,
    상기 지지프레임(130)과 볼 힌지(Ball Hinge;162a) 결합하고, 내측으로 상기 가변연결대(161)가 이동가능하게 면 밀착된 볼힌지결합부(162)와,
    상기 가변연결대(161)와 결합하여 상기 가변연결대(161)를 틸팅시킴으로써, 상기 LED 광원모듈(140)이 틸팅되도록 하는 제1구동부(163)와,
    상기 가변연결대(161)와 결합하여 상기 가변연결대(161)를 그 길이방향을 따라 이동시키는 제2구동부(164)를 포함하는 가변형 LED 모듈 조명장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변연결대(161)는 유연성을 갖는 실리콘 재질로 만들어진 것을 특징으로 하는 가변형 LED 모듈 조명장치.
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