KR100764235B1

KR100764235B1 - Side emitting lens

Info

Publication number: KR100764235B1
Application number: KR1020050050916A
Authority: KR
Inventors: 최명조
Original assignee: 나노광학(주)
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2007-10-05
Also published as: KR20060130313A

Abstract

바닥 굴절 표면; 바닥 굴절 표면으로부터 하향으로 연장되는 내측 굴절 표면; 바닥 굴절 표면 보다 상위 레벨에 형상화되며, 렌즈의 중심축을 기준으로 하여 경사지게 형성되되, 대체로 볼록하게 형상화된 외측 반사/굴절 표면; 및 외측 반사/굴절 표면의 하단 원주부로부터 하향으로 연장되어 형성되되, 일부는 상기 바닥 굴절 표면의 아래에 형성되고, 다른 일부는 상기 바닥 굴절 표면의 상부에 형성된 외측 굴절 표면을 포함하는 측면 방사 렌즈가 개시된다. 이러한 구조를 갖는 렌즈는 구조가 단순하면서도 측면 방향으로의 광 전송률은 매우 높다.Bottom refractive surface; An inner refractive surface extending downward from the bottom refractive surface; An outer reflective / refractive surface shaped at a level higher than the bottom refractive surface and inclined with respect to the central axis of the lens, the convexly shaped outer reflection / refractive surface; And an outer refractive surface formed downwardly extending from a lower circumference of the outer reflective / refractive surface, a portion of which is formed below the bottom refractive surface, and another portion formed on top of the bottom refractive surface. Is disclosed. A lens having such a structure has a simple structure and a very high light transmission in the lateral direction.

측면 방사 렌즈 Lateral radiation lens

Description

Lateral Radiating Lenses {SIDE EMITTING LENS}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈의 투영도이다.1 is a projection view of a side emitting lens according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈의 투영도로서, 도 1에 도시된 측면 방사 렌즈를 다른 각도에서 바라본 투영도이다.FIG. 2 is a projection view of a side emission lens according to a preferred embodiment of the present invention, which is a projection view of the side emission lens shown in FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈의 종단면도로서, 측면 방사 렌즈의 내부로 입사한 광의 진행 경로를 함께 도시하고 있다.3 is a longitudinal cross-sectional view of a side-radiation lens according to a preferred embodiment of the present invention, showing the path of the light incident to the inside of the side-radiation lens.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈에서의 광 투과 분포도를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the light transmission distribution in the side-radiation lens according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈에서의 광 투과 분포도를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a light transmission distribution in the side-radiation lens according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈에서의 광 투과 분포도를 도식적으로 나타낸 다이아그램이다.6 is a diagram schematically showing a light transmission distribution diagram in a side emission lens according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈가 이용되는 모습을 보인 도면이다.7 is a view showing a state that the side-radiation lens is used in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

2: 바닥 굴절 표면 4 : 내측 굴절 표면2: bottom refractive surface 4: inner refractive surface

6: 외측 반사/굴절 표면 8 : 외측 굴절 표면6: outer reflective / refractive surface 8: outer refractive surface

본 발명은 일반적으로 렌즈 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광원으로부터의 광의 대부분을 렌즈의 측면 방향으로 전송할 수 있는 측면 방사 렌즈에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the field of lenses, and more particularly to side emitting lenses capable of transmitting most of the light from a light source in the lateral direction of the lens.

통상적으로 측면 방사 렌즈("Side Emitting Lens")라 불리우는 렌즈는 광원으로부터의 광을 렌즈의 측면 방향으로 전송하는 역할을 한다. 이러한 렌즈는 통상 LCD 분야의 백 라이트 유닛(Back light unit) 뿐만 아니라 광범위한 조명을 필요로 하는 경우에 흔히 이용된다. 뿐만 아니라, 접시 모양의 반사판 등을 이용하는 경우에는 광의 원거리 전송을 가능하게 하므로, 반사판과 함께 자동차의 전조등으로 이용되기도 한다.Lenses, commonly called side emitting lenses ("Side Emitting Lenses"), serve to transmit light from the light source in the lateral direction of the lens. Such lenses are commonly used when a wide range of illumination is required, as well as back light units in the LCD field. In addition, in the case of using a dish-shaped reflector or the like, since the long distance transmission of light is possible, it is also used as a headlamp of an automobile together with the reflector.

그 동안, 이러한 렌즈는 이의 측면 방향으로의 전송률을 높이면서 그 제작비용이 덜 드는 방향으로 개발되어 왔다. 대표적인 예로서, 출원인이 루미리즈 라이팅 유.에스., 엘엘씨(Lumileds Lighting U.S., LLC)인 미국특허 제 6,679,621호와 미국특허 제 6,598,998호가 언급될 수 있다. 미국특허 제 6,679,621호에는 측면 방사 LED 및 렌즈(원문은 "Side Emitting LED and Lens")가 개시되어 있고, 미국특허 제 6,598,998호에는 측면 방사 광 방사 장치(원문은 "Side Emitting Light Emitting Device")가 개시되어 있다. 이들 특허문헌에는 비교적 간단하지만 측면 방향으로의 광 전송률이 우수한 렌즈가 공지되어 있다. 이들 특허문헌은 전체가 본원에 참고문헌으로 인용된다. 그러나, 이들 특허문헌에 개시된 렌즈는 여전히 복잡하여, 보다 간단한 구조의 렌즈에 대한 연구는 여전히 요구되고 있다.In the meantime, such a lens has been developed in a direction that is less expensive to manufacture while increasing the transmission rate in the lateral direction. As a representative example, U. S. Patent No. 6,679, 621 and U. S. Patent No. 6,598, 998, the applicants of Lumiles Lighting U.S., LLC, may be mentioned. US Patent No. 6,679,621 discloses a side emitting LED and a lens (originally "Side Emitting LED and Lens"), US Patent No. 6,598,998 discloses a side emitting light emitting device (original "Side Emitting Light Emitting Device") Is disclosed. In these patent documents, lenses which are relatively simple but are excellent in light transmission in the lateral direction are known. These patents are incorporated herein by reference in their entirety. However, the lenses disclosed in these patent documents are still complicated, and studies on lenses of simpler structures are still required.

따라서, 본 발명의 목적은 광원으로부터의 광을 렌즈의 측면 방향으로 전송할 수 있는 구조를 갖되, 종래의 측면 방사 렌즈 보다 더 단순화된 구조를 갖는 측면 방사 렌즈를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a side emitting lens having a structure capable of transmitting light from a light source in the lateral direction of the lens, and having a structure that is simpler than that of a conventional side emitting lens.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

바닥 굴절 표면;Bottom refractive surface;

상기 바닥 굴절 표면으로부터 하향으로 연장되는 내측 굴절 표면;An inner refractive surface extending downwardly from the bottom refractive surface;

상기 바닥 굴절 표면 보다 상위 레벨에 형상화되며, 렌즈의 중심축을 기준으로 하여 외측으로 경사지게 형성되되, 볼록하게 형상화된 외측 반사/굴절 표면; 및An outer reflective / refractive surface that is shaped at a higher level than the bottom refractive surface and is inclined outwardly with respect to the central axis of the lens, and is convexly shaped; And

상기 외측 반사/굴절 표면의 하단 원주부로부터 하향으로 연장되어 형성되는 외측 굴절 표면을 포함하며, 상기 외측 굴절 표면의 일부는 상기 바닥 굴절 표면의 아래에 형성되고, 상기 외측 굴절 표면의 나머지 일부는 상기 바닥 굴절 표면의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 방사 렌즈를 제공한다.An outer refractive surface extending downwardly from a bottom circumference of the outer reflective / refractive surface, wherein a portion of the outer refractive surface is formed below the bottom refractive surface, and the remaining portion of the outer refractive surface is Provided is a side emission lens formed on top of a bottom refracting surface.

본 발명에 있어, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 렌즈의 상기 바닥 굴절 표면은, 일부 또는 전부가 볼록한 구조를 갖는다. 이와 같은 볼록한 구조의 바닥 굴절 표면은 광원으로부터의 광을 측면 방사 렌즈의 내측으로 더욱 더 꺾이게 하여, 외측 반사/굴절 표면에 1차적으로(처음으로) 도달하는 광이 더욱 더 전반사되게 한다. 달리 말하면, 외측 반사/굴절 표면에 도달하지만 전반사가 가능하지 않은 광도 바닥 굴절 표면의 볼록 구조로 인해 전반사가 가능하게 될 수 있다는 것이다. 그러한 연유로 바닥 굴절 표면의 볼록화 정도는 외측 반사/굴절 표면에서의 전반사 정도를 좌우할 것이다.In the present invention, the bottom refractive surface of the lens according to the preferred embodiment of the present invention has a structure in which some or all of the convex surface is convex. This convex bottom refracting surface causes the light from the light source to be more evenly folded into the side emitting lens, allowing the light that primarily (firstly) reaches the outer reflective / refractive surface to be more totally reflected. In other words, the total convexity of the bottom refracting surface can be made possible by the convex structure of the bottom refracting surface to reach the outer reflective / refractive surface but not total reflection is possible. For that reason, the degree of convexity of the bottom refracting surface will govern the degree of total reflection at the outer reflective / refractive surface.

본 발명에 있어, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈의 상기 내측 굴절 표면은, 일부 또는 전부가 렌즈의 중심축을 기준으로 하여 외측으로 경사지게 형상화된다.In the present invention, the inner refractive surface of the side-radiation lens according to the present invention is shaped to be partially or entirely inclined outward with respect to the central axis of the lens.

본 발명에 있어, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈의 상기 외측 반사/굴절 표면은 1차적으로 도달하는 광에 대해서는 전반사 표면으로서의 역할을 하고, 2차적으로 도달하는 광에 대해서는, 즉, 상기한 전반사 표면으로부터 반사된 광에 대해서는 굴절 표면으로서의 역할을 한다.In the present invention, the outer reflecting / refractive surface of the side-radiation lens according to the invention serves as a total reflection surface for light that arrives primarily, and for the light that reaches second, ie, the total reflection surface described above. It serves as a refractive surface for light reflected from it.

본 발명에 있어, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈의 상기 외측 굴절 표면의 직경은 상기 외측 반사/굴절 표면의 직경 보다 크다. In the present invention, the diameter of the outer refractive surface of the side-radiation lens according to the invention is larger than the diameter of the outer reflective / refractive surface.

본 발명에 따른 렌즈는 바람직하게는 시클릭 올레핀 공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), PC/PMMA, 실리콘, 플루오로카본 중합체, 폴리에테르이미드(PEI), 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리염화비닐을 포함하지만 이들로 한정되지 않는 투명한 물질로 제조된다. 보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 렌즈는, 시클릭 올레핀 공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), PC/PMMA, 실리콘, 플루오로카본 중합체 및 폴리에테르이미드(PEI)로 제조된다.The lens according to the invention is preferably a cyclic olefin copolymer (COC), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), PC / PMMA, silicone, fluorocarbon polymer, polyetherimide (PEI) , Acrylic, polypropylene, polystyrene, and polyvinyl chloride, including but not limited to transparent materials. More preferably, the lens according to the invention comprises a cyclic olefin copolymer (COC), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), PC / PMMA, silicone, fluorocarbon polymer and polyetherimide (PEI).

또한, 본 발명에 따른 렌즈는 다수의 공지된 기술(예를 들면, 다이아몬드 터닝, 사출 성형 및 캐스팅)을 사용하여 별도의 구성요소로서 제작될 수 있다. The lens according to the invention can also be manufactured as a separate component using a number of known techniques (eg diamond turning, injection molding and casting).

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈는, 이의 상부에서는 전반사 및 이에 후속하는 굴절에 의해 렌즈의 볼록한 바닥 굴절 표면을 통해 입사되는 광의 대부분을 측면 방사 렌즈의 측면 방향으로 전송시키고, 이의 하부에서는 굴절에 의해 측면 방사 렌즈의 내측 굴절 표면을 통해 입사되는 광의 대부분을 측면 방사 렌즈의 측면 방향으로 전송시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈는 이의 측면 방향 전송률이 높으면서도 매우 간단한 구조이어서, 제작에 소요되는 비용 뿐만 아니라 각종 제반 비용을 줄일 수 있다는 장점을 제공한다. 이는 저렴한 비용으로 측면 방사 렌즈가 백 라이트 유닛(Back Light Unit) 뿐만 아니라 광범위한 조명을 필요로 하는데 매우 효과적으로 적용될 수 있음을 의미한다.As mentioned above, the side-radiation lens according to the present invention transmits most of the light incident through the convex bottom refractive surface of the lens by its total reflection and subsequent refraction at the top thereof, and in the lateral direction of the side-radiation lens, At the bottom thereof, most of the light incident through the inner refractive surface of the side emitting lens by refraction can be transmitted in the lateral direction of the side emitting lens. As described above, the side-radiation lens according to the present invention has a high lateral transmission rate and a very simple structure, thereby providing an advantage of reducing various costs as well as manufacturing costs. This means that at low cost, the side emitting lens can be applied very effectively, requiring a wide range of illumination as well as a back light unit.

본원에서 사용되는 표현 "볼록"은 렌즈를 기준으로 하여 이해되어야 한다. 예를 들어, 볼록한 바닥 굴절 표면은 하향으로 만곡된 구조의 표면을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.The expression “convex” as used herein is to be understood with reference to the lens. For example, a convex bottom refracting surface should be understood to mean a surface of a downwardly curved structure.

본원에서 사용되는 표현 "렌즈의 중심축"에서 "중심축"은 렌즈의 종방향 중심축을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the term "center axis" in the "center axis of the lens" is to be understood as meaning the longitudinal center axis of the lens.

본원에서 사용되는 용어 "상위 레벨"은 도 2에 도시된 도면을 참조하여 기준이 되는 대상 보다 높은 위치에 있음을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. The term "high level" as used herein should be understood to mean that it is at a higher position than the object to which reference is made with reference to the drawing shown in FIG.

본원에서 사용되는 용어에서 위쪽을 의미하는 "상"과 아래쪽을 의미하는 "하"는 상대적인 의미로서, 달리 명시하지 않는 한 도 2를 참조하여 각각 위쪽과 아래쪽을 나타내는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, "up" means up and "down" means down, and it should be understood that they refer to up and down, respectively, with reference to FIG. 2 unless otherwise specified.

본원에서 사용되는 용어 "직경"은 달리 명시하지 않는 한 렌즈의 중심축을 기준으로 한 것으로 이해되어야 한다. As used herein, the term "diameter" should be understood to be relative to the central axis of the lens unless otherwise specified.

본원에서 사용되는 표현 "외측 반사/굴절 표면"에서 "반사/굴절"은 하나의 면이 광의 진행 방향에 따라 광을 반사시킬 수도 있고 굴절시킬 수도 있음을 나타낸다. 예를 들어, 외측 반사/굴절 표면에 처음으로 도달한 광은 맞은편의 외측 반사/굴절 표면으로 반사될 것이고, 이후 외측 반사/굴절 표면에 도달한 광은 스넬의 법칙에 의하여 굴절되어 렌즈의 밖으로 진행할 것이다.As used herein the expression "reflection / refraction" in the "outer reflection / refraction surface" indicates that one side may reflect or refract light depending on the direction of travel of the light. For example, light that first reaches the outer reflection / refraction surface will be reflected to the opposite outer reflection / refraction surface, and then the light reaching the outer reflection / refraction surface will be refracted by Snell's law to travel out of the lens. will be.

이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 더 상세하게 기술될 것이다. 첨부된 도면은 본 발명의 실시 형태 중의 하나로서, 본 발명은 첨부한 도면 및 이에 대한 설명으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 명세서를 숙지한 당업자라면 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are one of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the accompanying drawings and descriptions thereof, and various modifications may be made within the scope of the present invention by those skilled in the art.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈가 투영도로 도시되어 있다. 전체적으로 볼 때, 외부는 챙이 있는 모자의 윗부분에 원뿔 모양의 형상물이 얹혀져 있는 형상을 취하고 있고, 내부는 볼록하게 튀어나온 형상을 취하고 있다.1 and 2 show side projection lenses according to a preferred embodiment of the present invention. On the whole, the outside has a conical shape on the top of the hat with a brim, and the inside has a convex protruding shape.

도 3에는 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 방사 렌즈의 종단면이 도시되어 있다. 아울러, 도 2에는 측면 방사 렌즈의 내부에서 광이 이동하는 경로가 함께 도시되어 있다.3 shows a longitudinal section of the side-radiation lens according to the preferred embodiment of the invention shown in FIGS. 1 and 2. In addition, FIG. 2 shows a path along which light travels inside the side emission lens.

도 1 및 도 2와 함께 도 3을 참조하면, 광원(LS; Light Source)으로부터의 광은 실선으로 도시된 바와 같이 한편으로는 바닥 굴절 표면(2)을 통해 상방향으로 굴절하여 진행하고, 다른 한편으로는 내측 굴절 표면(4)을 통해 측면 방향으로 굴절하여 진행한다.Referring to FIG. 3 in conjunction with FIGS. 1 and 2, the light from the light source LS travels on the one hand by refracting upward through the bottom refracting surface 2, as shown by solid lines, and the other. On the one hand, it proceeds by refracting in the lateral direction through the inner refractive surface 4.

바닥 굴절 표면(2)을 통해 상방향으로 굴절하여 진행하는 광은 도시된 바와 같이 볼록하게 형상화된 바닥 굴절 표면(2)을 통과하면서 스넬의 법칙에 의해 렌즈의 내측으로 꺾인다. 스넬의 법칙은 굴절의 법칙이라고도 한다. 광이 등방성 매질에서 다른 등방성 매질로 입사하여 굴절할 경우, 입사면(입사광의 방향과 경계면의 법선을 포함하는 면)과 굴절면(굴절광의 방향과 경계면의 법선을 포함하는 면)은 같은 평면 내에 있고, 입사각을 i, 굴절각을 r 이라고 하면 sin i/sin r = n(입사 쪽 매질에 대한 굴절 쪽 매질의 굴절률로서 일정함)이라는 관계가 성립한다. 바닥 굴절 표면(2)의 볼록화는 이동하는 광이 다음 단계의 표면에 도달할 때 후술한 임계각 이상의 각도로 도달할 수 있게 한다. 만약, 이와 같은 바닥 굴절 표면(2)의 볼록화가 없다면 다음 단계의 표면을 포함하는 표면의 형상은 도시된 형상보다 길어져야 한다. 즉, 렌즈의 체적 증대를 유발한다.Light that deflects upwardly through the bottom refracting surface 2 passes through the convexly shaped bottom refracting surface 2 as shown, and is bent into the lens by Snell's law. Snell's law is also called the law of refraction. When light enters and refracts from an isotropic medium to another isotropic medium, the incident plane (the plane containing the normals of the direction of the incident light and the interface) and the refracting plane (the plane containing the normals of the direction of the refractive light and the interface) are in the same plane If the incidence angle is i and the refraction angle is r, sin i / sin r = n (constant as a refractive index of the refractive medium to the incidence medium) is established. Convexization of the bottom refracting surface 2 allows moving light to reach an angle above the critical angle described below when reaching the surface of the next step. If there is no convexity of the bottom refracting surface 2, the shape of the surface including the surface of the next step should be longer than the shape shown. That is, the volume of the lens is increased.

다시 도 2를 참조하여, 바닥 굴절 표면(2)을 통과하면서 측면 방사 렌즈의 내측으로 꺾인 광은 도시된 바와 같이 측면 방사 렌즈의 중심축을 기준으로 비스듬하게 그리고 약간 볼록하게 형상화된 외측 반사/굴절 표면(6)에 이르게 되고, 여기에서 광은 전반사되어 다시 맞은편에 있는 외측 반사/굴절 표면(6)을 통해 수평 지향적으로 꺾이어 도시된 바와 같이 측면 방사 렌즈의 측면 방향으로 전송된다. 전반사는 광이 광학적으로 밀(密)한 매질(굴절률이 큰 물질)에서 소(疎)한 매질(굴절률이 작은 물질)로 입사할 때, 입사각이 어느 특정 각도(임계각) 이상이면 그 경계 면에서 광이 전부 반사되며 굴절광선은 존재하지 않게 되는데, 이를 전반사라 하며, 전반사가 일어날 수 있는 입사각의 최소값을 임계각이라 한다.Referring again to FIG. 2, the light that is bent inwardly of the lateral radiating lens while passing through the bottom refractive surface 2 is shaped as an outer reflective / refractive surface obliquely and slightly convex with respect to the central axis of the lateral radiating lens as shown. (6), where the light is totally reflected and again oriented horizontally through the outer reflective / refractive surface (6) on the opposite side and transmitted in the lateral direction of the side emitting lens as shown. When total light enters an optically dense medium (large refractive index material) from a medium (small refractive index material), if the incident angle is more than a certain angle (critical angle), All the light is reflected and there is no refracted ray. This is called total reflection, and the minimum value of the incident angle at which total reflection can occur is called a critical angle.

다시 도 2를 참조하여, 내측 굴절 표면(4)을 통해 측면 방향으로 굴절하여 이동하는 광은 먼저 내측 굴절 표면(4)에서 굴절, 즉, 사선 방향으로 뻗어가던 광이 약간 측면 방향으로 꺾이고, 이후, 광은 외측 굴절 표면(8)을 통과하면서 다시 측면 방향으로 더 꺾이게 된다.Referring again to FIG. 2, the light that deflects and moves laterally through the inner refracting surface 4 is first refracted at the inner refracting surface 4, ie, the light extending in the oblique direction is slightly folded laterally. As the light passes through the outer refracting surface 8, it is further bent in the lateral direction again.

결과적으로, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈는 이의 상부에서 뿐만 아니라 하부에서도 광이 측면 방향으로 전송되게 한다.As a result, the side-radiation lens according to the invention allows the light to be transmitted in the lateral direction at the top as well as at the bottom thereof.

도 4에는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 측면 방사 렌즈에서의 광 투과 분포도가 그래프로 도시되어 있다. 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 측면 방사 렌즈에 입사한 광은 80°±20°에서 가장 많은 투과 분포도를 나타낸다.FIG. 4 graphically shows the light transmission distribution in the side emission lens having the structure as shown in FIG. 2. As can be seen from FIG. 4, the light incident on the side emission lens shows the largest transmission distribution at 80 ° ± 20 °.

도 5에는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 렌즈에서의 광 투과 분포도가 도시되어 있다.FIG. 5 shows a light transmission distribution diagram of a lens having a structure as shown in FIG. 2.

도 6에는 도 5에 도시된 광 투과 분포도가 그래프적으로 도해되어 있다.FIG. 6 graphically illustrates the light transmission distribution diagram shown in FIG. 5.

도 7에는 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈가 자동차용 전조등으로 적용되어 있는 모습이 도시되어 있다.Figure 7 shows a state in which the side-radiation lens according to the invention is applied as a headlamp for automobiles.

본 발명에 따른 렌즈는 바람직하게는 시클릭 올레핀 공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), PC/PMMA, 실리콘, 플루오로카본 중합체, 폴리에테르이미드(PEI), 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리염화비닐을 포함하지만 이들로 한정되지 않는 투명한 물질로 제조된다. 보다 바람직하게 는, 본 발명에 따른 렌즈는, 시클릭 올레핀 공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), PC/PMMA, 실리콘, 플루오로카본 중합체 및 폴리에테르이미드(PEI)로 제조된다.The lens according to the invention is preferably a cyclic olefin copolymer (COC), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), PC / PMMA, silicone, fluorocarbon polymer, polyetherimide (PEI) , Acrylic, polypropylene, polystyrene, and polyvinyl chloride, including but not limited to transparent materials. More preferably, the lens according to the invention comprises a cyclic olefin copolymer (COC), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), PC / PMMA, silicone, fluorocarbon polymer and polyetherimide (PEI).

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈는, 이의 상부에서는 전반사 및 이에 후속하는 굴절에 의해 렌즈의 볼록한 바닥 굴절 표면을 통해 입사되는 광의 대부분을 측면 방사 렌즈의 측면 방향으로 전송시키고, 이의 하부에서는 굴절에 의해 렌즈의 내측 굴절 표면을 통해 입사되는 광의 대부분을 측면 방사 렌즈의 측면 방향으로 전송시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 측면 방사 렌즈는 이의 측면 방향 전송률이 높으면서도 매우 간단한 구조이어서, 제작에 소요되는 비용 뿐만 아니라 각종 제반 비용을 줄일 수 있다는 장점을 제공한다. 이는 저렴한 비용으로 렌즈가 백 라이트 유닛(Back Light Unit) 뿐만 아니라 광범위한 조명을 필요로 하는데 매우 효과적으로 적용될 수 있음을 의미한다.As described above, the side-radiation lens according to the present invention transmits most of the light incident through the convex bottom refractive surface of the lens by total reflection and subsequent refraction at the top thereof, and at the bottom thereof Can transmit most of the light incident through the inner refractive surface of the lens by refraction in the lateral direction of the side emitting lens. As described above, the side-radiation lens according to the present invention has a high lateral transmission rate and a very simple structure, thereby providing an advantage of reducing various costs as well as manufacturing costs. This means that the lens can be applied very effectively at low cost, requiring a wide range of lighting as well as a back light unit.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated.

Claims

Bottom refractive surface;

An inner refractive surface extending downwardly from the bottom refractive surface;

An outer reflective / refractive surface that is shaped at a higher level than the bottom refractive surface and is inclined outwardly with respect to the central axis of the lens, and is convexly shaped; And

An outer refractive surface extending downwardly from a bottom circumference of the outer reflective / refractive surface, wherein a portion of the outer refractive surface is formed below the bottom refractive surface, and the remaining portion of the outer refractive surface is And a side emission lens formed on top of a bottom refracting surface.

The side emitting lens of claim 1, wherein some or all of the bottom refracting surface is convex.

3. The side-radiation lens of claim 1 or 2, wherein part or all of the inner refractive surface is shaped to be slanted outwardly with respect to the central axis of the lens.

3. The side emitting lens of claim 1 or 2, wherein said outer reflective / refractive surface is a total reflection surface for light that arrives primarily and a refractive surface for light that arrives secondary.

4. The side emitting lens of claim 3, wherein the outer reflective / refractive surface is a total reflection surface for light that arrives primarily and a refractive surface for light that arrives second.

3. The side emitting lens of claim 1 or 2, wherein the diameter of said outer refractive surface is greater than the diameter of said outer reflective / refractive surface.

4. The side emission lens of claim 3, wherein a diameter of the outer refractive surface is greater than a diameter of the outer reflective / refractive surface.

5. The side emitting lens of claim 4, wherein a diameter of said outer refractive surface is greater than a diameter of said outer reflective / refractive surface.

6. The side emitting lens of claim 5, wherein a diameter of said outer refractive surface is greater than a diameter of said outer reflective / refractive surface.

The method of claim 1 or 2, wherein the lens is a cyclic olefin copolymer (COC), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), PC / PMMA, silicone, fluorocarbon polymer, polyether A side emitting lens, characterized in that it is made of any one or a combination of these materials: mid (PEI), acrylic, polypropylene, polystyrene, and polyvinyl chloride.