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KR20180003213A - Led light utilizing rounded surface mirror as reflecting mirror - Google Patents

Led light utilizing rounded surface mirror as reflecting mirror Download PDF

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KR20180003213A
KR20180003213A KR1020160082759A KR20160082759A KR20180003213A KR 20180003213 A KR20180003213 A KR 20180003213A KR 1020160082759 A KR1020160082759 A KR 1020160082759A KR 20160082759 A KR20160082759 A KR 20160082759A KR 20180003213 A KR20180003213 A KR 20180003213A
Authority
KR
South Korea
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reflector
led
curved mirror
optical axis
mirror
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020160082759A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상순
김대수
Original Assignee
(주)위너에코텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)위너에코텍 filed Critical (주)위너에코텍
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Abstract

본 발명은 LED 조명등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명등의 반사갓으로 곡면거울(오목거울 또는 포물면거울)을 사용하고, 이 반사갓에 LED광을 조사하여 광을 균일하고 효율적으로 조사할 수 있는 광축반사체을 구비한 LED 조명등에 관한 것이다.
본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등은, 곡면거울을 반사경으로 하고, 상기 곡면거울의 초점 부근에 LED 광원을 배치하며, 상기 곡면거울의 내측면 중심에 상기 LED 광원의 광축 방향 반사광을 분산시키기 위한 광축반사체를 형성시킨 것을 특징으로 하여 이루어진다.
More particularly, the present invention relates to an LED light fixture which uses a curved mirror (concave mirror or parabolic mirror) as a reflector of an illuminating lamp and irradiates the LED with the LED light to uniformly and efficiently irradiate the light. The present invention relates to an LED lighting lamp.
The LED illuminating lamp using the curved mirror according to the present invention as a reflector has a curved mirror as a reflector, an LED light source disposed in the vicinity of the focus of the curved mirror, And an optical axis reflector for dispersing the light beam.

Description

곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등{LED LIGHT UTILIZING ROUNDED SURFACE MIRROR AS REFLECTING MIRROR} {LED LIGHT UTILIZING ROUNDED SURFACE MIRROR AS REFLECTING MIRROR}

본 발명은 LED 조명등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명등의 반사갓으로 곡면거울(오목거울 또는 포물면거울)을 사용하고, 이 반사갓에 LED광을 조사하여 광을 균일하고 효율적으로 조사할 수 있는 광축반사체을 구비한 LED 조명등에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an LED light fixture which uses a curved mirror (concave mirror or parabolic mirror) as a reflector of an illuminating lamp and irradiates the LED with the LED light to uniformly and efficiently irradiate the light. The present invention relates to an LED lighting lamp.

점광원이나 선광원은 전후방으로 동시에 빛이 방사되지만, LED 광원은 전방으로만 빛이 방사되는 특징을 갖는다. The point light source and the linear light source emit light simultaneously in front and rear, but the LED light source has a feature that light is radiated forward only.

따라서, 점광원과 선광원 등(燈)은 후방으로 방사되는 빛을 전방으로 반사시키거나 후방 방사 빛을 차단시키는 용도로 사용되고, LED 등(燈)은 측면빔만 반사시키는 반사갓을 사용하는 것이 일반적이다.Therefore, the point light source and the light source are used to reflect the light radiated to the rear in the forward direction or to block the back radiated light, and the LED lamp is generally used to reflect the side beam only to be.

LED 등은 측면빔만 반사시키는 반사갓을 사용하게 되므로 그 반사갓이 반사성질을 갖는 물질로 이루어지면 될 뿐이지 반사갓을 거울로 제작되는 경우는 없었다. LEDs and the like use a reflector that reflects only the side beam, so that the reflector is made of a material having a reflective property, but the reflector is not made of a mirror.

대한민국 공개특허 10-2009-0122566에는 '가로등'이 개시되어 있고, 이 가로등에는 오목 거울 형상의 반사갓이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0122566 discloses a street lamp, which is provided with a concave mirror-shaped reflector.

하지만, 여기에서 오목 거울은 형상 자체에 의미가 있는 것으로서, 실제 오목 거울을 반사갓으로 사용하고 있지 못하다. 즉, 반사갓이 오목한 형상을 갖는 다는 기술적 특징일 뿐이며, 발명의 상세한 설명에서도 '반사갓은 고 반사율을 갖는 재료가 표면에 코팅될 수 있다'라고 개시하고 있다.However, the concave mirror is meaningful in the shape itself, and the concave mirror is not used as a reflector. That is, it is a technical feature that the reflector has a concave shape, and in the detailed description of the present invention, the reflector can be coated with a material having a high reflectance.

그리고, 대한민국 등록특허 10-1130972, 10-1248092, 10-1381308, 10-1441624, 10-1564998, 대한민국 공개특허 10-2010-84766에는 광원의 효율성을 높이기 위해 반사갓을 사용하되, 반사갓의 구조 및 형상 등을 개선한 예들은 많이 존재하지만 그 반사갓을 거울면으로 하는 기술들은 존재하지 않는다.
In order to increase the efficiency of the light source, a reflector is used, and the structure and shape of the reflector are described in Korean Patent Nos. 10-1130972, 10-1248092, 10-1381308, 10-1441624, 10-1564998, There are many examples of such improvements, but there are no technologies that use the reflector as a mirror surface.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 10-2009-0122566Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 10-2009-0122566 특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 10-1130972Patent Document 1: Korean Patent No. 10-1130972 특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 10-1248092Patent Document 1: Korean Patent No. 10-1248092 특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 10-1381308Patent Document 1: Korean Patent No. 10-1381308 특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 10-1441624Patent Document 1: Korean Patent No. 10-1441624 특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 10-1564998Patent Document 1: Korean Patent No. 10-1564998 특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 10-2010-84766Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 10-2010-84766

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 곡면거울을 반사갓으로 사용하여 간접조명으로 빛을 분산시켜 시야에 들어오는 빛의 양을 획기적으로 줄여 눈부심을 최소화할 수 있는 LED 조명등을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an LED lamp which can minimize glare by significantly reducing the amount of light entering the field of view by dispersing light by indirect illumination using a curved mirror as a reflector.

또한, 곡면거울 반사갓의 초점 부근에 LED 광원을 위치시킴으로써 빛이 집속되어 조사 거리가 길어지고 조사 분포를 고르게 할 수 있는 LED 조명등을 제공하고자 한다.Also, it is intended to provide an LED lamp which can focus the light by positioning the LED light source in the vicinity of the focus of the curved mirror reflector so that the irradiation distance becomes long and the irradiation distribution can be evened.

또한, 반사갓을 곡면거울로 제작하고 반사갓에 광축반사체을 추가 구성하여, 일정한 방향으로 광원을 조사할 수 있도록 하는 LED 조명등을 제공하고자 한다.
It is also intended to provide an LED lighting lamp that is made of a curved mirror and has a light reflector added to the reflector so that the light source can be irradiated in a certain direction.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등은, 곡면거울을 반사경으로 하고, 상기 곡면거울의 초점 부근에 LED 광원을 배치하며, 상기 곡면거울의 내측면 중심에 상기 LED 광원의 광축방향 반사광을 분산시키기 위한 광축반사체를 형성시킨 것을 특징으로 하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided an LED lamp using a curved mirror as a reflector, wherein the curved mirror is a reflector, an LED light source is disposed near a focus of the curved mirror, And an optical axis reflector for dispersing the reflected light in the optical axis direction of the LED light source.

여기서, 상기 광축반사체는 상기 곡면거울의 광축의 한 점을 꼭지점으로 하는 하나 이상의 경사면을 갖는 형태를 갖는 것이 바람직하다.Preferably, the optical axis reflector has a shape having one or more inclined surfaces having vertexes at one point of the optical axis of the curved mirror.

여기서, 상기 광축반사체는 원뿔형, 타원뿔형 또는 삼각기둥 형태인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the optical axis reflector has a conical shape, an other conical shape, or a triangular prism shape.

여기서, 상기 광축반사체는 원뿔형 또는 타원뿔형이며, 상기 원뿔형 또는 타원뿔형의 원의 직경 또는 타원의 긴 직경은 상기 곡면거울의 입구부분 직경의 1/10 보다 작게 형성시키는 것이 바람직하다.Preferably, the optical axis reflector is a conical or other conical shape, and the diameter of the conical or other conical circle or the long diameter of the ellipse is smaller than 1/10 of the diameter of the entrance portion of the curved mirror.

여기서, 상기 LED 모듈의 배열이 1배열 내지 4배열인 경우에는 상기 LED 모듈이 장착되는 지지대는 평판형 지지대에 장착될 수 있다. Here, when the LED modules are arranged in one to four arrays, the support frame on which the LED modules are mounted may be mounted on the flat support.

여기서, 상기 LED 모듈의 배열이 2배열 내지 4배열인 경우에는 상기 LED 모듈이 장착되는 지지대는 하나 이상의 경사면을 갖는 경사 지지대에 장착될 수 있다.Here, when the LED modules are arranged in two to four arrays, the support frame on which the LED modules are mounted may be mounted on an inclined support having at least one inclined surface.

여기서, 상기 LED 모듈의 배열이 4배열 이상인 경우에는 상기 광축반사체에 상기 LED 모듈이 장착되어, 상기 광축반사체가 분산 반사갓 및 LED 모듈 방열지지대 역할을 겸할 수 있다. Here, when the LED modules are arranged in four or more arrays, the LED module may be mounted on the optical axis reflector, and the optical axis reflector may serve as a dispersion reflector and a heat dissipation support for the LED module.

여기서, 상기 곡면거울은 타원구면형, 포물 및 오목구면형, 반원주구면형 중 어느 하나일 수 있다.
Here, the curved mirror may be any one of elliptic spherical, parabolic, concave spherical, and semicircular spherical shapes.

상술한 구성에 따르면, 본 발명은 곡면거울 반사갓의 간접조명으로 빛을 분산시켜 시야에 들어오는 빛의 양을 획기적으로 줄여 눈부심을 최소화할 수 있다.According to the above-described configuration, the present invention can disperse light by indirect illumination of the curved mirror reflector, thereby dramatically reducing the amount of light entering the field of view, thereby minimizing glare.

본 발명은 곡면거울 반사갓의 초점부근에 LED 광원을 위치시켜 빛이 집속되어 조사거리가 길어지고 조사 분포를 고르게 해 준다.The present invention places the LED light source near the focus of the curved mirror reflector so that the light is focused to increase the irradiation distance and even the irradiation distribution.

본 발명은 반사갓에 광을 조사하기 위해 설치하는 LED 모듈을 미리 정해진 위치와 각도에 따라 일정한 방향으로 조사할 수 있게 구성할 수 있다.
The present invention can be configured so that the LED module installed to irradiate the light to the reflector can be irradiated in a predetermined direction according to predetermined positions and angles.

도 1은 본 발명에 따른 곡면거울을 반사갓으로 사용하기 위한 광원과 구면거울의 광원 조사 방향을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등을 곡면거울의 초점에 위치시킬 경우의 광원 조사 방향을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 반사갓과 광축반사체의 형태를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 LED 모듈 배열, 방열지지대 및 광축반사체의 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 LED 모듈 2열 배열과 광축반사체 구조에 있어서의 광원 조사 방향의 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 LED 모듈 4열 배열과 광축반사체 구조에 있어서의 광원 조사 방향의 설명도이다.
1 is a schematic view for explaining a light source irradiation direction of a light source and a spherical mirror for using a curved mirror according to the present invention as a reflector.
FIG. 2 is a schematic view for explaining a light source irradiation direction when a curved mirror according to the present invention is used as a reflector and an LED illumination lamp is positioned at a focus of a curved mirror.
FIG. 3 shows shapes of a reflector and an optical axis reflector of a LED lighting lamp using a curved mirror according to the present invention as a reflector.
4 is a view for explaining a structure of an LED module array, a heat dissipation support, and an optical axis reflector using a curved mirror according to the present invention as a reflector.
FIG. 5 is an explanatory view of a light source irradiation direction in a two-row array of LED modules and an optical axis reflector structure using a curved mirror according to the present invention as a reflector.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a light source irradiation direction in a four-row array of LED modules and an optical axis reflector structure using a curved mirror according to the present invention as a reflector.

이하, 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등을 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, an LED lighting lamp using a curved mirror according to the present invention as a reflector will be described in detail with reference to the drawings.

첨부 도면에 도시된 특정 실시예에 대한 상세한 설명은, 그에 수반하는 도면들과 연관하여 읽히게 되며, 도면은 전체 발명의 설명에 대한 일부로 간주된다. 방향이나 지향성에 대한 언급은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 어떠한 방식으로도 본 발명의 권리범위를 제한하는 의도를 갖지 않는다. The detailed description of the specific embodiments shown in the accompanying drawings is read in conjunction with the accompanying drawings, which are considered a part of the description of the entire invention. The reference to direction or orientation is for convenience of description only and is not intended to limit the scope of the invention in any way.

구체적으로, "아래, 위, 수평, 수직, 상측, 하측, 상향, 하향, 상부, 하부" 등의 위치를 나타내는 용어나, 이들의 파생어(예를 들어, "수평으로, 아래쪽으로, 위쪽으로" 등)는, 설명되고 있는 도면과 관련 설명을 모두 참조하여 이해되어야 한다. 특히, 이러한 상대어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 장치가 특정 방향으로 구성되거나 동작해야 함을 요구하지는 않는다. Specifically, terms indicating positions such as "lower, upper, horizontal, vertical, upper, lower, upper, lower, upper, lower ", or their derivatives (e.g.," horizontally, Etc.) should be understood with reference to both the drawings and the associated description. In particular, such a peer is merely for convenience of description and does not require that the apparatus of the present invention be constructed or operated in a specific direction.

또한, "장착된, 부착된, 연결된, 이어진, 상호 연결된" 등의 구성 간의 상호 결합 관계를 나타내는 용어는, 별도의 언급이 없는 한, 개별 구성들이 직접적 혹은 간접적으로 부착 혹은 연결되거나 고정된 상태를 의미할 수 있고, 이는 이동 가능하게 부착, 연결, 고정된 상태뿐만 아니라, 이동 불가능한 상태까지 아우르는 용어로 이해되어야 한다.It should also be understood that the term " attached, attached, connected, connected, interconnected ", or the like, refers to a state in which the individual components are directly or indirectly attached, And it should be understood as a term that encompasses not only a movably attached, connected, fixed state but also a non-movable state.

도 1은 본 발명에 따른 곡면거울을 반사갓으로 사용하기 위한 광원과 구면거울의 광원 조사 방향을 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등을 곡면거울의 초점에 위치시킬 경우의 광원 조사 방향을 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view for explaining a light source direction and a spherical mirror irradiation direction for using a curved mirror according to the present invention as a reflector. FIG. 2 is a schematic view of a curved mirror according to the present invention, Is a schematic view for explaining a light source irradiation direction in a case where the light source is placed in focus.

도 1를 참조하면, 구면거울의 특성을 나타내는 기하학적 요소로는 구심, 경심, 광축, 초점, 곡률반경, 초점거리가 있다. Referring to FIG. 1, the geometric elements representing the characteristics of the spherical mirror include a centroid, a sphere, an optical axis, a focal point, a radius of curvature, and a focal length.

구심(C)은 거울면을 이루는 구면의 곡률중심이며, 거울면의 중심은 경심(c)이라고 한다. 경심(c)과 구심(C)을 지나는 직선을 광축(central axis)라고 부른다. The centroid (C) is the center of curvature of the spherical surface that forms the mirror surface, and the center of the mirror surface is called the centroid (c). The straight line passing through the center of gravity (c) and the center of gravity (C) is called the central axis.

거울면을 포함하는 가상의 구면을 생각할 때, 이 구면의 반지름이 곡률반경(R)이다. 따라서 초점과 경심 사이의 거리는 R/2로 이를 초점거리(f)라고 한다.When considering a hypothetical spherical surface including a mirror surface, the radius of this spherical surface is the radius of curvature (R). Therefore, the distance between the focus and the center of gravity is R / 2, which is called the focal length (f).

오목거울에서 거울면 앞쪽에 위치한 초점(F)은 광축 위에 있는 극과 구심의 중점에 위치하여 광축에 평행하게 입사한 빛이 반사하는 경우에 반사광이 초점을 지나게 된다. 반대로 초점을 지나 입사한 빛은 반사광이 광축에 평행하게 반사하게 된다. In the concave mirror, the focus (F) located in front of the mirror surface is located at the midpoint between the pole and the center of the optical axis, so that when the light incident parallel to the optical axis is reflected, the reflected light passes through the focus. Conversely, the light that enters beyond the focus causes the reflected light to be reflected parallel to the optical axis.

(a)는 곡면거울을 나타낸 것이고, (b)는 곡면거울 중 구면거울 그리고 (c)는 곡면거울 중 포물면 거울을 나타낸 것이다. (c)의 포물면거울은 (a)의 곡면거울과 같으며 (b)의 구면 거울은 촛점의 위치가 다르다. 그 이유는 평행광선 입사시 구면 거울은 구면수차인 색수차가 발생하여 초점 변동이 있지만, 포물면 거울은 구면수차가 생기지 않기 때문이다.(a) is a curved mirror, (b) is a spherical mirror of a curved mirror, and (c) is a parabolic mirror of a curved mirror. The parabolic mirror of (c) is the same as the curved mirror of (a) and the spherical mirror of (b) has different focus positions. The reason for this is that spherical aberration occurs when chromatic aberration, which is a spherical aberration, occurs at the time of incident of parallel rays, but spherical aberration does not occur in parabolic mirrors.

이러한 곡면거울의 원리를 적용하여, 도 2와 같이 LED광원이 곡면거울 면을 향하게 하여 곡면거울 초점에 놓으면 LED광은 분산 집속되어 효율적으로 빛을 조사하게 된다. 초점 부근에 위치한 LED광은 곡면거울의 원리에 따라 그 반사광이 광축과 평행광선을 이루며 반사되어 효율적으로 빛을 조사하는 것이 가능하게 된다.By applying the principle of the curved mirror, when the LED light source is placed on the curved mirror focus with the LED light source facing the curved mirror surface as shown in FIG. 2, the LED light is scattered and focused efficiently, thereby irradiating the light efficiently. The LED light located near the focus can be reflected by the reflected light in parallel with the optical axis in accordance with the principle of the curved mirror to efficiently illuminate the light.

종래의 LED등은 LED광을 그대로 사용하거나, 반사갓을 일부분 사용하고는 있으나, LED 중심빔이 아닌 측면빔만 반사갓에 사용되어서 빛이 멀리 고르게 조사되기 어렵고, 중심빔이 직접 조사되어 눈부심도 많은 편이다. 눈부심을 줄이기 위해 확산필름이나, 유면(乳面) 처리로 LED등에 분산처리를 하면 빛의 효율이 떨어진다.Conventional LEDs use LED light as a light source or use a part of a reflector, but only a side beam is used for a reflector instead of an LED center beam, so that it is difficult for the light to be radiated uniformly and the center beam is directly irradiated, to be. In order to reduce the glare, dispersion treatment of the LED or the like by a diffusion film or an oil surface treatment causes a decrease in light efficiency.

따라서, 본 발명에서는 LED광원을 초점 부근에 위치시켜 빛의 조사 효율을 높이고, 이와 함께 빛을 곡면거울의 광축반사체를 구성하여 빛을 분산 및 집속하는 간접조명방식으로 이런 점을 개선한다. 이에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.Accordingly, the present invention improves this point by placing the LED light source in the vicinity of the focus to increase the light irradiation efficiency, and in addition, to construct an optical axis reflector of the curved mirror to distribute and concentrate the light. This is explained below again.

도 3은 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 반사갓과 광축반사체의 형태를 도시한 것이다.FIG. 3 shows shapes of a reflector and an optical axis reflector of a LED lighting lamp using a curved mirror according to the present invention as a reflector.

도 3를 참조하면, 본 발명의 LED 조명등은 반사갓으로서 곡면거울을 적용하며, 곡면거울의 중심부에는 반사광을 효율적으로 분산하고 집속하기 위해 광축반사체를 형성시키게 된다.Referring to FIG. 3, the LED illumination lamp of the present invention applies a curved mirror as a reflector, and forms an optical axis reflector in the center of the curved mirror to efficiently scatter and focus reflected light.

곡면거울의 형상에 따라 광축반사체의 형상도 변경되며, 그 예를 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시한다. (a)는 타원구면형 곡면거울(11)과 그에 적합한 광축반사체(12)를 형성한 예이고, (b)는 포물 및 오목구면형 곡면거울(21)과 그에 부합하는 광축반사체(22)를 형성한 예이며, (c)는 반원주구면형 곡면거울(31)과 그에 맞는 광축반사체(32)를 형성한 것이다.The shape of the optical axis reflector changes according to the shape of the curved mirror, and examples thereof are shown in Figs. 3 (a) to 3 (c). (a) shows an example in which an elliptic spherical curved mirror 11 and a suitable optical axis reflector 12 are formed, (b) shows a parabolic and concave spherical curved mirror 21 and a corresponding optical axis reflector 22 (C) shows a semi-spherical spherical curved mirror 31 and a corresponding optical axis reflector 32 formed thereon.

광축반사체(12)는 밑면이 타원형인 원뿔형이고, 광축반사체(22)는 밑면이 원형인 원뿔형이며, 광축반사체(32)는 삼각기둥을 눕힌 형태를 갖을 수 있다.The optical axis reflector 12 has a conical shape whose bottom surface is elliptical. The optical axis reflector 22 is conical having a circular bottom face. The optical axis reflector 32 may have a triangular prism shape.

광축반사체(12, 22, 32)가 형성되는 이유는 다음과 같다.The reason why the optical axis reflectors 12, 22, and 32 are formed is as follows.

LED 광원이 곡면거울 광축을 지나면 반사광이 다시 광축으로 반사되므로, 곡면거울 광축에 위치한 한 점을 꼭지점으로 하는 경사면(傾斜面) 형태의 광축반사체를 만들어주고, 이를 통해 광축반사체가 분산 반사갓과 같은 역할을 하여 광축을 지나는 광원이 광축으로 다시 반사되지 않도록 한다.When the LED light source passes the curved mirror optical axis, the reflected light is reflected back to the optical axis, so that the optical axis reflector is formed as a sloped surface with a point located at the optical axis of the curved mirror, So that the light source passing through the optical axis is not reflected back to the optical axis.

거울의 특성상, 거울에서 광원까지의 거리를 a라 하면, f<a<r일때 거울에서 반사되는 거리 b는 r<b<∞이고, a=f 일때 b는 평행광선(원거리)이며, a<f 일때 b는 b<0가 된다. 따라서 광원의 위치는 초점 또는 구면의 중심(반경)안에 초점에 가깝게 있는 것이 바람직하다. The distance b from the mirror when f <a <r is r <b <∞, where a = f, b is a parallel ray (distant), and a < When f, b becomes b <0. Therefore, it is preferable that the position of the light source is close to the focus in the center (radius) of the focus or spherical surface.

또한, 광축으로 평행하게 반사되는 것을 방지하는 광축반사체(12, 22, 32)의 직경은 구면거울 넓은 입구부분 직경의 1/10 보다 작은 것이 바람직하다.Also, it is preferable that the diameter of the optical axis reflectors (12, 22, 32) for preventing parallel reflection on the optical axis is smaller than one tenth of the diameter of the spherical mirror wide entrance portion.

도 4는 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 LED 모듈 배열, 방열지지대 및 광축반사체의 구조를 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining a structure of an LED module array, a heat dissipation support, and an optical axis reflector using a curved mirror according to the present invention as a reflector.

본 발명의 LED 조명등 설계에 있어 추가로 고려되어야 할 한가지는 LED 수와 배열관계이다.One of the additional considerations in the LED lighting design of the present invention is the number of LEDs and the arrangement relationship.

LED 지향각(Beam Angle)은 20°~140°가 대부분임으로 용도에 맞는 LED를 선택하여야 한다. 예를 들면, 스포트라이트 종류는 좁은 면적에 빛을 집중해야 하므로 좁은 LED빔 폭을 사용하고, 일반 조명에는 넓은 LED빔 폭을 선정해서 사용해야 한다. 또한 가로등, 차량전조등, 써치라이트 같은 경우, 곡면거울의 크기가 제각각이고, LED 모듈의 구성에서 사용하려는 LED출력에 따라서 장착해야 될 LED수량이 달라지게 된다. LED Beam Angle is 20 ° ~ 140 °, so you should choose the LED for your application. For example, a spotlight type should use a narrow LED beam width because it should concentrate light on a narrow area, and a wide LED beam width should be selected for general illumination. In addition, in the case of a streetlight, a vehicle headlight, and a searchlight, the size of the curved mirror is different, and the LED quantity to be mounted differs according to the LED output to be used in the LED module configuration.

LED 모듈은 곡면거울의 장착 가능 크기에 따라서 장착 가능한 LED 소자수와 열이 결정되며, 반원주구면형 곡면거울은 반원주구면 길이에 따라서 결정된다. The LED module determines the number of LED elements and heat that can be mounted according to the mountable size of the curved mirror. The radius of the semicircular spherical curved mirror is determined according to the length of the semicircular spherical surface.

LED는 광출력이 높을수록 값이 비싸지고, 또한 발광효율이 높을수록 발열이 낮아 지기 때문에 역시 값이 올라갑니다. 따라서 LED모듈을 구성시 가격을 고려하게 되어 LED수가 선택적으로 달라질 수 밖에 없다.The higher the light output, the higher the value, and the higher the light emitting efficiency, the lower the heat output. Therefore, when considering the price of LED modules, the number of LEDs will be selectively changed.

본 발명의 LED 조명등은 LED 모듈이 초점에 놓여 있어 거의 평행광선과 확산된 광선이다. The LED illumination lamp of the present invention is an almost parallel ray and a diffused ray because the LED module is in focus.

초점에서 구심(O) 사이에서는 거울중심축 방향으로 확산, 초점에서 멀어질수록 확산은 커지다가 구심에 가까워질수록 확산은 줄어져 구심에서는 확산은 없어 진다. 초점에서 거울중심(M)으로 갈수록 거울중심축 바깥방향으로 확산은 커지다가 거울중심(M)에 가까워질수록 확산은 줄어져 거울중심(M)에서는 확산은 없어진다. Diffusion in the direction of the central axis of the mirror between the focus and the center of the mirror (O) increases as the distance from the focus increases, and the diffusion decreases as the center approaches the center. As the diffusion increases from the focus to the center of the mirror (M), the diffusion increases toward the outside of the center of the mirror, and the diffusion decreases as the center of the mirror becomes closer to the center (M).

위와 같은 상황들을 고려할 때, LED 하나의 열에는 여러개의 LED가 장착될 수 있고 배열 또한 하나의 배열로부터 다수개의 배열 구성이 가능하다.Considering the above circumstances, a plurality of LEDs may be mounted on one row of LEDs, and a plurality of LEDs may be arranged from one array.

특히 LED는 다수개가 방열지지대에 장착되어 사용되는 데, 이러한 방열지지대의 구조도 요구되는 발광 효율, LED 지향각, 배열수에 따라 달라질 수 있다.In particular, a plurality of LEDs are mounted on a heat-dissipating support, and the structure of the heat-dissipating support may vary depending on the required luminous efficiency, LED orientation angle, and number of arrays.

도 4의 (A)와 같은 경우는 LED 다수개가 1열 배열로부터 4열 배열로 이루어지는 경우 평판형 방열지지대(44)를 사용한 예를 나타낸 것으로서, LED 지향각과 상관없이 1열 배열로부터 4열 배열의 LED를 평판형 방열지지대(44)에 모듈화시켜 사용할 수 있다.4A shows an example in which a plurality of LEDs are arranged in a row array from a single column to a four-column array, and the plate-like heat radiation support 44 is used. The LEDs can be modularized into the flat plate type heat dissipation support base 44. [

(a) 내지 (d)는 각각 다수개의 LED가 1배열된 예부터 4배열된 예까지를 나타낸 것이다.(a) to (d) illustrate examples in which a plurality of LEDs are arranged in one to four LEDs, respectively.

이렇게 평판형 방열지지대(44)에 배열된 LED 모듈은 (e)과 같이 곡면거울의 초점 부근에 위치되고 광원과 마주보는 위치에서 광축의 어느 한 점을 꼭지점으로 하는 경사면인 광축반사체(42)를 형성시킨다.The LED module arranged on the flat heat-dissipating base 44 has the optical axis reflector 42, which is an inclined plane located at a position near the focus of the curved mirror and has a vertex at one point of the optical axis at a position facing the light source, .

도 4의 (B)는 다수개의 LED가 2배열 내지 4배열인 경우에 적용될 수 있는 지지대 구조를 예시한 것으로서 경사 지지대를 나타낸다.4 (B) illustrates a support structure that can be applied to a case where a plurality of LEDs are arranged in two to four arrangements, and shows an inclined support.

이 중 (a)는 LED 배열이 2열 배열인 경우이고, (b)는 LED 배열이 3열 배열인 경우이며, (c)는 LED 배열이 4열 배열인 경우이다. 즉 (a)는 2면의 경사면이 하방향을 향하는 2면 경사 지지대(54a) 구조이고, (b)는 LED 지향각이 120도 이하인 경우로서 정삼면체 경사 지지대(54b) 구조이고, (c)는 LED 지향각이 90도 이하인 경우로서 정사면체 경사 지지대(54c) 구조를 나타낸다. (A) shows a case where the LED array is a two-column arrangement, (b) shows a case where the LED arrangement is a three-column arrangement, and (c) shows a case where the LED arrangement is a four-column arrangement. That is, (a) is a two-plane inclination support 54a structure in which two inclined planes face downward, (b) is a structure of a triaxial inclination support 54b in a case where the LED directing angle is 120 degrees or less, Shows the structure of the tetrahedron inclined support 54c when the LED directing angle is 90 degrees or less.

(b)와 (c)는 각 면에 LED가 부착되고, 여러개의 경사 지지대(54b, 54c)가 정삼면체 또는 정사면체 형태로 LED 모듈 배열을 이룰 수 있다.(b) and (c) may have LEDs on each side, and a plurality of inclined supports 54b and 54c may form an array of LED modules in the form of a regular triangle or a tetrahedron.

(d)는 경사 지지대, LED 모듈 및 광축반사체의 배열 위치를 모식화한 것이다.(d) is a schematic representation of the arrangement position of the inclination support, the LED module and the optical axis reflector.

도 4의 (C)는 4열 배열 이상인 경우 (A)나 (B)와 같은 배열로는 효율적이지 못한 경우의 예시로서, 광축반사체(62)에 LED(63)를 장착하는 구조를 나타낸다.4C shows a structure in which the LED 63 is mounted on the optical axis reflector 62 as an example of a case in which the arrangements as shown in FIGS.

이때 광축반사체(62)의 형상은 (a) 내지 (c)와 같은 형상을 갖을 수 있다.At this time, the shape of the optical axis reflector 62 may have a shape as shown in (a) to (c).

도 5는 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 LED 모듈 2열 배열과 광축반사체 구조에 있어서의 광원 조사 방향의 설명도이며, 도 6은 본 발명에 따른 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등의 LED 모듈 4열 배열과 광축반사체 구조에 있어서의 광원 조사 방향의 설명도이다.FIG. 5 is an explanatory diagram of a light source irradiation direction in a two-row array of LED modules and an optical axis reflector structure of a LED lighting lamp using a curved mirror according to the present invention as a reflector. FIG. 6 is a cross- Fig. 5 is an explanatory diagram of a light source irradiation direction in a four-row array of LED modules and an optical axis reflector structure. Fig.

도 5를 참조하면, (A)는 2면 경사 지지대(54a)와 광축반사체(52)의 구조 및 위치도이고, (B)는 (A)와 같이 광원이 배치될 경우(광축반사체(52)가 없는 경우를 포함)의 광원의 조사방향과 반사광의 방향을 설명한 것이다.5A is a structure and a positional view of a two-plane inclination support 54a and an optical axis reflector 52. FIG. 5B is a sectional view of the optical axis reflector 52 when a light source is arranged as shown in FIG. 5A. And the direction of the reflected light is described.

오목거울의 원리에서 광축 OM에 평행하게 입사한 광은 거울에서 반사되어 초점 F를 지나게 된다. 따라서 초점에 위치한 LED모듈에 반사광이 부디치게 된다. In the principle of the concave mirror, light incident parallel to the optical axis OM is reflected from the mirror and passes through the focus F. [ Therefore, the reflected light strikes the LED module located at the focus.

거울의 중심을 향한 광은 광축OM에 대칭으로 반사한다. 즉, 입사각 ∠PMO와 반사각 ∠QMO는 같다. 따라서 초점에 위치한 LED모듈에 반사광이 부디치게 된다. Light directed toward the center of the mirror is reflected symmetrically on the optical axis OM. That is, the angle of incidence ∠PMO and the angle of reflection ∠QMO are the same. Therefore, the reflected light strikes the LED module located at the focus.

따라서, 반사광이 초점 부근에 위치한 LED 모듈에 부딪히지 않게 하려면, MN+을 밑면의 반경으로 하는 원추형 광축반사체가 광축OM의 거울중심 M에 필요하게 된다.Therefore, in order to prevent the reflected light from hitting the LED module located near the focus, a conical optical axis reflector with MN + as the radius of the bottom surface is required at the mirror center M of the optical axis OM.

여기서, O는 구심, F는 초점, P는 광원, M은 거울중심, N는 광원으로부터 광축과 평행하게 입사할 때 거울면과 맞닿는 점을 의미한다. In this case, O denotes the center of gravity, F denotes the focal point, P denotes the light source, M denotes the center of the mirror, and N denotes a point of contact with the mirror surface when incident from the light source in parallel with the optical axis.

도 6를 참조하면, LED 모듈이 4열 배열 이상이고, 광축반사체(62)에 LED(63)가 장착된 경우로서, (A)는 곡면거울(61)과 광축반사체(62) 및 LED(63) 장착 구조를 나타낸 것이고, (B)는 그때의 광원의 입사방향 및 반사방향을 모식화한 것이다.6A shows a case in which the curved mirror 61 and the optical axis reflector 62 and the LED 63 are mounted on the optical axis reflector 62, ) Mounting structure, and (B) is a schematic view of the incidence direction and the reflection direction of the light source at that time.

(B)에 나타난 바와 같이 광축반사체(62, 이는 LED모듈 방열지지대 역할을 겸함)의 LED 모듈이 초점 부근에 위치해 있어 반사광은 거의 평행광선으로서 확산된 광선임을 알 수 있다.It can be seen that the LED module of the optical axis reflector 62 (which also serves as the heat dissipating support of the LED module) is located near the focus as shown in FIG. 5B, and the reflected light is a light beam that is diffused as almost parallel rays.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면을 기초로 설명하였지만, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Various modifications and variations are possible within the scope of the claims and the claims.

그러나 그와 같은 단순한 수정 및 변형은 본 발명의 권리 범위에 벗어날 수 없음이 명백하다.
It is evident, however, that such simple modifications and variations are not to be regarded as a departure from the scope of the present invention.

11, 21, 31, 41, 51, 61 : 곡면거울
12, 22, 32, 42, 52, 62 : 광축반사체
44, 54 : 경사 지지대
11, 21, 31, 41, 51, 61: curved mirror
12, 22, 32, 42, 52, 62:
44, 54: inclined support

Claims (8)

곡면거울을 반사경으로 하고,
상기 곡면거울의 초점 부근에 LED 광원을 배치하며,
상기 곡면거울의 내측면 중심에 상기 LED 광원의 광축 방향 반사광을 분산시키기 위한 광축반사체를 형성시킨, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The curved mirror is used as a reflector,
An LED light source is disposed near the focus of the curved mirror,
And an optical axis reflector for dispersing the reflected light of the LED light source in the optical axis direction is formed in the center of the inner side surface of the curved mirror, wherein the curved mirror is used as a reflector.
제1항에 있어서,
상기 광축반사체는 상기 곡면거울의 광축의 한 점을 꼭지점으로 하는 하나 이상의 경사면을 갖는 형태를 갖는, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
Wherein the optical axis reflector has a shape having at least one inclined surface having a vertex at one point of the optical axis of the curved mirror, wherein the curved mirror is used as a reflector.
제1항에 있어서,
상기 광축반사체는 원뿔형, 타원뿔형 또는 삼각기둥 형태인, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
The optical axis reflector is a cone, a cone, or a triangular prism, and the LED illuminator uses a curved mirror as a reflector.
제1항에 있어서,
상기 광축반사체는 원뿔형 또는 타원뿔형이며,
상기 원뿔형 또는 타원뿔형의 원의 직경 또는 타원의 긴 직경은 상기 곡면거울의 입구부분 직경의 1/10 보다 작은, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
The optical axis reflector may be conical or other conical,
Wherein the diameter of the cone or cone-shaped circle or the long diameter of the ellipse is smaller than one-tenth of the diameter of the entrance portion of the curved mirror, wherein the curved mirror is used as a reflector.
제1항에 있어서,
상기 LED 모듈의 배열이 1배열 내지 4배열인 경우에는 상기 LED 모듈이 장착되는 지지대는 평판형 지지대에 장착되는, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
In the case where the LED modules are arranged in one to four arrays, the support frame on which the LED modules are mounted is mounted on a flat support. LED lights using a curved mirror as a reflector.
제1항에 있어서,
상기 LED 모듈의 배열이 2배열 내지 4배열인 경우에는 상기 LED 모듈이 장착되는 지지대는 하나 이상의 경사면을 갖는 경사 지지대에 장착되는, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
In the case where the LED modules are arranged in two to four arrays, the support frame on which the LED modules are mounted is mounted on an inclined support having at least one inclined surface.
제1항에 있어서,
상기 LED 모듈의 배열이 4배열 이상인 경우에는 상기 광축반사체에 상기 LED 모듈이 장착되어, 상기 광축반사체가 분산 반사갓 및 LED 모듈 방열지지대 역할을 겸하는, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
When the LED module is arranged in four or more arrays, the LED module is mounted on the optical axis reflector, and the optical axis reflector serves also as a dispersion reflector and a heat dissipation support part of the LED module.
제1항에 있어서,
상기 곡면거울은 타원구면형, 포물 및 오목구면형, 반원주구면형 중 어느 하나인, 곡면거울을 반사경으로 활용한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
The curved mirror may be an elliptic spherical, parabolic, concave spherical, or semicircular spherical type LED light using a curved mirror as a reflector.
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