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KR101388876B1 - 조명기구 - Google Patents

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KR101388876B1
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유이치로 다카하라
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도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 간소화된 구성으로, 발광소자의 온도 상승을 억제하기 쉽고, 또한, 발광소자로부터 출사되는 광의 이미지를 균일화할 수 있는 조명기구를 제공한다.
[해결수단] 본 발명은, 기구 장착면(C)에 설치된 배선 기구(Cb)에 대향하는 장착부(4)와, 이 장착부(4)의 주위에 위치하고, 실장면이 전면측으로 향하여져 배치된 기판(21)과, 이 기판(21)에 실장되고, 반경이 다른 대략 동심원의 원주상에, 또는 크기가 다른 중심을 대략 같게 하는 다각형의 둘레 위에 복수의 열을 이루어 나열되고, 인접하는 열간에, 둘레방향으로 오프셋되어 배치된 각 열 동수의 발광소자(22)를 구비하는 조명기구이다.

Description

조명기구{LIGHTING FIXTURE}
본 발명의 실시 형태는, 광원으로서 LED 등의 발광소자를 사용한 조명기구에 관한 것이다.
일반 주택용의 조명기구에 있어서는, 주광원으로 환상(環狀)의 형광 램프를 사용하고, 이 환상의 형광 램프의 하방측을 덮도록 커버 부재(세이드)를 설치하여, 외관 형상을 둥근 형태로 구성하는 것이 보급되어 있다.
최근, LED 등의 발광소자의 고출력화, 고효율화 및 보급화에 수반하여, 광원으로서 발광소자를 사용하여 장수명화(長壽命化)를 기대할 수 있는 상기와 같은 일반 주택용의 조명기구가 개발되어 있다.
한편, LED 등의 발광소자는, 그 온도가 상승함에 따라, 광의 출력이 저하하고, 내용년수(耐用年數)도 짧아진다. 이 때문에, LED나 EL소자 등의 고체 발광소자를 광원으로 하는 조명기구에 있어서, 내용연수를 늘리거나 발광 효율 등의 특성을 개선하기 위해서, 발광소자의 온도가 상승함을 억제할 필요가 있다.
종래, 광원으로서 LED를 사용한 일반 주택용의 조명기구로서, 예를 들면, 천정면에 설치된 실링 마운트 키트로의 장착부의 주위에 LED를 점등 제어하는 점등장치를 설치하고, 이 점등장치의 근방 외주에 복수의 LED를 배치한 것이 있다. 이 LED는, 횡방향의 외주측을 향하여 광을 출사(出射)하도록 배치되어 있고, 출사된 광을 천장면측에 설치된 반사판에서 반사시켜 전면(前面)측에 조사(照射)하는 것이다.
샤프/LED 실링 라이트［2010년 10월 5일 검색］ (http://www.sharp.co.jp/corporate/news/100819-a-2.html)
그렇지만, 상기와 같은 종래의 조명기구에서는, 횡방향으로 출사된 LED로부터의 광을 반사시켜 전면측에 조사하는 것이기 때문에, 그 구성이 복잡하게 될 가능성이 있다. 또한, LED는, 점등장치의 근방에 배치되는 구성이 취해지기 때문에, LED로부터 발생하는 열과 점등장치로부터 발생하는 열이 상호 간섭하여, 그 열에 의해서 LED의 온도 상승을 초래할 우려가 있다.
본 발명은, 상기 과제에 감안하여 이루어진 것으로, 간소화된 구성으로, 발광소자의 온도 상승을 억제하기 쉽고, 또한, 발광소자로부터 출사되는 광의 이미지를 균일화할 수 있는 조명기구를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 의한 조명기구는, 기구 장착면에 설치된 배선기구에 부착되는 장착부를 가지는 기구 본체와；상기 장착부의 외주측의 기구 본체에 배치되는 점등장치와; 전면(前面)측에 발광소자의 실장면(實裝面)이 형성되고, 상기 점등장치의 외측에 위치되어 점등장치와 상하로 서로 겹치지 않도록 배치됨과 동시에 이면측이 상기 기구 본체에 배치된 기판과; 이 기판에 실장되고, 동심원 형상의 복수의 원주상에, 또는, 동일한 형상이고 중심이 같으며 크기가 상이한 복수의 다각형의 둘레 상에 열을 이루어 나열되며, 인접하는 열(列)간에, 둘레방향으로 오프셋되어 배치된 각 열 동수(同數)의 발광소자를 구비하고, 상기 기판의 표면에 백색의 반사층이 구비되며, 상기 기판은 절연성의 기판이다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 구성의 간소화가 가능하고, 방열 구조를 구성하기 쉬운 것으로 할 수 있으며, 또한, 복수의 발광소자로부터 출사되는 광의 이미지를 균일화함이 가능한 조명기구를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 조명기구를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명기구를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 조명기구를 하방으로부터 본 것을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 조명기구에서의 광원부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 광원부를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 각 도면에서 리드선 등에 의한 배선 접속 관계는 생략해서 나타내고 있다. 아울러, 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 조명기구는, 기구 장착면에 설치된 배선기구로서의 실링 마운팅 보디에 장착되어 사용되는 형식이며, 원주상에 복수의 열을 이루어서 배치된 복수의 발광소자를 갖는 광원부로부터 방사(放射)되는 광에 의해서 실내의 조명을 행하는 것이다.
도 1 내지 도 3에 있어서, 조명기구는, 본체(1)와, 광원부(2)와, 점등장치 (3)와, 장착부(4)와, 커버 부재(5)와, 반사판(6)을 구비하고 있다. 또한, 기구 장착면으로서의 천장면(C)에 설치된 실링 마운팅 보디(Cb)에 전기적 및 기계적으로 접속되는 어댑터(A)를 구비하고 있다. 이러한 조명기구는, 둥근 형태의 원형상의 외관으로 형성되어, 전면(前面)측을 광의 조사면(照射面)으로 하고, 배면측을 천장면(C)으로의 장착면으로 하고 있다.
도 2에 대표로 나타내는 바와 같이, 본체(1)는, 냉간 압연 강판 등의 금속재료의 평판으로부터 원형상으로 형성되어 있고, 대략 중앙부에, 후술하는 점등장치 (3) 및 장착부(4)를 배치하기 위한 원형상 오목부(11) 및 개구(開口,12)가 형성되어 있다.
광원부(2)는, 도 4의 참조와 더불어 설명하는 바와 같이, 기판(21)과, 이 기판(21)에 실장된 복수의 발광소자(22)를 구비하고 있다. 기판(21)은, 소정의 폭치수를 갖고 대략 서클 형상으로 형성되어 있고, 절연재인 유리 에폭시수지의 평판으로 이루어지며, 표면측에는 동박(銅箔)에 의해서 배선 패턴이 형성되어 있다. 또한, 배선 패턴의 위, 즉, 기판(21)의 표면에는 반사층으로서 작용하는 백색의 레지스트층이 설치되어 있다. 아울러, 기판(21)의 재료는, 절연재로 하는 경우에는, 세라믹스 재료 또는 합성수지 재료를 적용할 수 있다. 또한, 금속제로 하는 경우는, 알루미늄 등의 열전도성이 양호하고 방열성이 뛰어난 베이스판의 한 면에 절연층이 적층된 금속제의 베이스 기판을 적용할 수 있다.
발광소자(22)는, LED이며, 표면 실장형의 LED 패키지이다. 이 LED 패키지가 복수개 서클 형상의 기판(21)의 둘레방향을 따라서, 복수열, 본 실시 형태에서는, 내주측 및 외주측의 2열에 걸쳐 실장되어 있다. 둘레방향에 인접하는 각 LED 패키지는, 대략 등간격의 이격 거리를 두고 원주상에 나열되어 복수 개, 구체적으로는, 44개가 내주측 및 외주측의 2열로, 동수로 실장되어 있다.
또한, 내주측 및 외주측의 열에서의 각 LED 패키지는, 그 상호가 둘레방향에서 겹치지 않도록 오프셋되어(도 4중, d로 도시한다) 배치되어 있다. 더 자세하게는, 한쪽 열(예를 들면, 내주측의 열)의 둘레방향에 인접하는 각 LED 패키지의 이격 거리의 대략 중앙부에, 다른쪽 열(예를 들면, 외주측의 열)의 LED 패키지가 배치되고, 다른쪽 열의 둘레방향에 인접하는 각 LED 패키지의 이격 거리의 대략 중앙부에, 한쪽 열의 LED 패키지가 배치되고, 이것이 둘레방향으로 연속된 상호의 배치 관계로 되어 있다.
즉, 각 열 동수(44개)의 발광소자(22)가 반경이 다른 대략 동심원의 원주상에 복수의 열(2열)을 이루어 나열되고, 인접하는 열간(내주측 및 외주측의 열)에, 둘레방향으로 오프셋되어 배치되어 있는 것으로, 이른바, 인접하는 열간에 지그재그 형상으로 배치되어 있는 것이다.
이와 같이, 각 열 동수의 발광소자(22)를 실장하기 때문에, 위치를 오프셋시켜 균형 있게 발광소자(22)를 기판(21)상에 분산 배치할 수 있다.
LED 패키지는, 개략적으로는 세라믹스로 형성된 본체에 배치된 LED 칩과, 이 LED 칩을 밀봉하는 에폭시계 수지나 실리콘 수지 등의 몰드용의 투광성 수지로 구성되어 있다.
LED 칩은, 청색광을 발광하는 청색의 LED 칩이다. 투광성 수지에는, 형광체가 혼입되어 있고, 백색광을 출사할 수 있도록 하기 위해, 청색의 광과는 보색(補色) 관계에 있는 황색계의 광을 방사하는 황색 형광체가 사용되고 있다.
또한, LED는, LED 칩을 직접 기판(21)에 실장해도 좋고, 또한, 포탄(砲彈)형의 LED를 실장해도 좋으며, 실장 방식이나 형식은, 각별히 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 구성된 광원부(2)는, 도 2 및 도 3에 대표로 나타내는 바와 같이, 기판(21)이 장착부(4)의 주위에 위치하고, 발광소자(22)의 실장면이 전면측, 즉, 하방의 조사방향으로 향해져 배치되어 있다. 또한, 기판(21)의 이면측이 본체(1)의 내면측에 밀착하도록 예를 들면, 나사 등의 고정수단에 의해서 부착되어 있다. 따라서, 기판(21)은, 본체(21)와 열(熱)적으로 결합되어, 기판(21)으로부터의 열이 이면측으로부터 본체(21)에 전도되어 방열되도록 되어 있다.
점등장치(3)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 대략 단원통(短圓筒) 형상의 케이스와, 이 케이스내에 장착되어 수용된 회로기판(31)과, 이 회로기판에 실장된 회로 부품을 구비하고 있다. 이 점등장치(3)는, 본체(1)의 중앙부에 형성된 오목부(11)에 배치되어 장착되어 있고, 어댑터(A)측이 전기적으로 접속되어, 어댑터(A)를 통하여 상용 교류 전원에 접속된다. 따라서, 점등장치(3)는, 이 교류 전원을 받아 직류 출력을 생성하고, 리드선을 통하여 그 직류 출력을 발광소자(22)에 공급하여, 발광소자(22)를 점등 제어하도록 되어 있다.
장착부(4)는, 대략 원통형상으로 형성된 어댑터 가이드이며, 이 어댑터 가이드의 중앙부에는, 어댑터(A)가 삽입통과되어, 결합되는 결합 입구가 형성되어 있다. 이 어댑터 가이드는, 그 외주면이 점등장치(3)의 케이스에서의 내주측에 위치하도록 배치되어 있는데, 환언하면, 어댑터 가이드의 외주측에는, 점등장치(3)가 배치되도록 되어 있다. 또한, 어댑터 가이드는, 본체(1)의 개구(12)를 삽입통과하여 전면측으로 연출(延出)되어 있다.
아울러, 장착부(4)는, 반드시 어댑터 가이드 등으로 지칭되는 부재일 필요는 없다. 예를 들면, 본체(1)이나 반사판(6)에 형성되는 개구(開口)이어도 좋은데, 요컨대, 배선 기구로서의 실링 마운팅 보디(Cb)에 대향해서, 어댑터(A)가 결합되는 부재나 부분을 의미하고 있다.
커버 부재(5)는, 아크릴 수지 등의 투광성을 갖고, 유백(乳白)색을 갖고 확산성을 구비한 재료로 형성되어 있으며, 평탄 형상으로 형성된 원 형상의 베이스부 (51)와, 이 베이스부(51)의 외주로부터 비스듬히 내주 방향으로 연출한 측연(側緣)부(52)를 구비하고 있다. 그리고, 커버 부재(5)는, 광원부(2)를 포함한 본체(1)의 전면측을 덮도록 본체(1)의 외주연부(外周緣部)에 부착되도록 되어 있다.
반사판(6)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 냉간 압연 강판 등의 금속재료의 평판으로부터 경사 형상의 반사면(61)을 갖는 원 형상으로 형성되어 있고, 대략 중앙부에 어댑터(A)를 조작하기 위한 개구가 형성되어 있다. 따라서, 발광소자(22)로부터 출사되는 일부의 광은, 반사면(61)에 의해서 전면측에 반사되어 유효하게 사용되게 된다.
어댑터(A)는, 천장면(C)에 설치된 실링 마운팅 보디(Cb)에, 상면측에 설치된 마운팅 날에 의해서 전기적 및 기계적으로 접속되는 것으로 대략 원통형상을 이루며, 주벽(周壁)의 양측에는 한 쌍의 걸림부(A1)가, 내장된 스프링에 의해서 상시 외주측으로 돌출하도록 설치되어 있다. 이 걸림부(A1)는 하면측에 설치된 레버를 조작함으로써 몰입(沒入)하도록 되어 있다. 또한, 이 어댑터(A)로부터는, 상기 점등장치(3)로 접속되는 도시하지 않은 전원 코드가 도출되어 있고, 점등장치(3)와 커넥터를 사이에 두고 접속되도록 되어 있다.
다음으로, 조명기구의 천장면(C)으로의 부착 상태에 대해 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 천장면(C)에 실링 마운팅 보디(Cb)가 설치되어 있다. 또한, 이 실링 마운팅 보디(Cb)에는, 어댑터(A)가 전기적 및 기계적으로 접속되어 있다. 이 상태로부터 도면상에 화살표로 나타내는 바와 같이, 장착부(4)로서의 어댑터 가이드의 결합 입구를 어댑터(A)에 맞추면서, 어댑터(A)의 걸림부(A1)가 어댑터 가이드의 결합 입구에 확실히 결합될 때까지 기구 본체를 하방으로부터 손으로 밀어 올려 장착 조작을 행한다.
또한, 기구 본체를 떼어내는 경우에는, 커버 부재(5)를 떼어내고, 어댑터(A)에 설치되어 있는 레버를 조작하여 어댑터(A)의 걸림부(A1)의 결합을 해제함으로써 떼어낼 수 있다.
조명기구의 천장면(C)으로의 부착상태에 있어서, 점등장치(3)에 전력이 공급되면, 기판(21)을 통해 발광소자(22)에 통전되어, 각 발광소자(22)가 점등된다. 발광소자(22)로부터 출사된 광은 커버 부재(5)를 투과하여 외방으로 조사된다.
이 경우, 발광소자(22)는, 위치를 오프셋시켜 균형 있게 분산해서 배치되어 있으므로, 광원부(2)의 휘도 불균형을 경감할 수 있어, 복수의 발광소자로부터 출사되는 광의 이미지를 균일화함이 가능해진다.
또한, 기판(21)이 장착부(4)의 주위에 위치하고, 발광소자(22)의 실장면이 전면측으로 향하여져 배치되어 있으므로, 구성의 간소화가 가능하고, 더욱이, 기판 (21)으로부터의 열을 방열하기 위한 방열 구조를 구성하기 쉬운 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 본 실시 형태와 같이, 기판(21)의 이면측을 본체(1)에 열적으로 결합하여, 기판(21)으로부터의 열을 본체(21)에 전도하여 방열하는 구성을 용이하게 실현할 수 있다. 이에 의해 발광소자(22)의 온도 상승을 억제함이 가능해진다.
아울러, 점등장치(3)는, 장착부(4)의 외주측에 배치되어 있고, 기판(21)은, 장착부(4)의 주위에 위치하며, 이면측이 본체(1)에 열적으로 결합되어 있으므로, 점등장치(3)로부터 생기는 열과 발광소자(22)로부터 생기는 열의 상호 열적 간섭이 경감되어, 발광소자(22)의 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는, 도 4와 마찬가지로, 광원부(2)의 평면을 나타내고 있다. 아울러, 제 1 실시 형태와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.
본 실시 형태에서는, 발광소자(22)를 내주측, 중앙측 및 외주측의 3열에 걸쳐 실장한 것이다. 그리고, 각 열에 있어서, 둘레방향에 인접하는 각 LED 패키지는, 대략 등간격의 이격 거리를 비워서 원주상에 나열되어 동수 실장되어 있다.
또한, 인접하는 각 열에서의 각 LED 패키지는, 그 상호가 둘레방향에서 겹치지 않도록 오프셋되어 배치되어 있다. 즉, 내주측의 열의 각 LED 패키지와 중앙측의 열의 각 LED 패키지는, 도면상에 d1로 나타내는 오프셋이 마련되어 있고, 중앙측의 열의 각 LED 패키지와 외주측의 열의 각 LED 패키지는, 도면상에 d2로 나타내는 오프셋이 마련되어 있다.
따라서, 각 열 동수(44개)의 발광소자(22)가 반경이 다른 대략 동심원의 원주상에 복수의 열(3열)을 이루어 나열되고, 인접하는 열간(내주측 및 중앙측의 열, 중앙측 및 외주측의 열)에, 둘레방향으로 오프셋되어 배치되어 있는 것이다.
이와 같이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 각 열 동수의 발광소자(22)를 실장하기 때문에, 위치를 오프셋시켜 균형 좋게 발광소자(22)를 기판(21)상에 분산 배치할 수 있어, 복수의 발광소자로부터 출사되는 광의 이미지를 균일화함이 가능해진다.
아울러, 본 발명은, 상기 각 실시 형태의 구성에 한정됨 없이, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 본 조명기구는, 천장에 바로 장착하는 직접 장착 타입 외에, 천장면에 매달리는 팬던트 타입, 천장 매설 타입이어도 상관없다. 또한, 발광소자를 기판에, 크기가 다른, 중심을 대략 같이 하는 다각형의 둘레 상에 복수의 열을 이루어 나열하고, 인접하는 열간에, 둘레방향으로 오프셋되어 배치하며 각 열 동수로 실장하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 가령, 육각형의 다각형의 둘레 상에 발광소자를 실장하는 경우에는, 내측의 육각형의 둘레 상에, 및 외측의 육각형의 둘레 상에 발광소자를 나열하고, 내측에 나열된 발광소자와 외측에 나열된 발광소자를 둘레방향으로 오프셋시켜 배치하는 경우이다.
기판은, 원형의 서클 형상 또는 육각형이나 팔각형의 다각형상으로 형성함이 바람직하지만, 이 형상으로 한정되는 것은 아니다. 요컨대, 발광소자를 원주상에, 또는 다각형의 둘레 상에 배치할 수 있으면, 기판의 형상은 각별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 기판은, 복수로 분할 형성되어 있고, 이를 조합한 전체로서 구성하도록 해도 좋다.
또한, 광원부로부터 방사되는 광의 균제도(均齊度)를 향상시키기 위해, 발광소자에 대응하여 확산 렌즈를 설치하거나, 커버 부재에 광의 투과율 제어수단을 설치해도 좋다.
또한, 발광소자는, LED나 유기 EL 등의 고체 발광소자를 적용할 수 있고, 이 경우, 발광소자의 개수, 열수는, 특별히 한정되는 것은 아니다.
1…본체 2…광원부
3…점등장치 4…장착부(어댑터 가이드)
5…커버 부재 6…반사판
21…기판 22…발광소자(LED)
C…기구 장착면(천장면) Cb…배선 기구(실링 마운팅 보디)

Claims (3)

  1. 기구 장착면에 설치된 배선기구에 부착되는 장착부를 가지는 기구 본체와；
    상기 장착부의 외주측의 기구 본체에 배치되는 점등장치와;
    전면(前面)측에 발광소자의 실장면이 형성되고, 상기 점등장치의 외측에 위치되어 점등장치와 상하로 서로 겹치지 않도록 배치됨과 동시에 이면측이 상기 기구 본체에 배치된 기판과;
    이 기판에 실장되고, 동심원 형상의 복수의 원주상에, 또는, 동일한 형상이고 중심이 같으며 크기가 상이한 복수의 다각형의 둘레 상에 열을 이루어 나열되며, 인접하는 열(列)간에, 둘레방향으로 오프셋되어 배치된 각 열 동수(同數)의 발광소자를 구비하고,
    상기 기판의 표면에 백색의 반사층이 구비되며,
    상기 기판은 절연성의 기판인 것을 특징으로 하는 조명기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
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