KR20090128103A - Led flash lens - Google Patents

Led flash lens Download PDF

Info

Publication number
KR20090128103A
KR20090128103A KR1020080054122A KR20080054122A KR20090128103A KR 20090128103 A KR20090128103 A KR 20090128103A KR 1020080054122 A KR1020080054122 A KR 1020080054122A KR 20080054122 A KR20080054122 A KR 20080054122A KR 20090128103 A KR20090128103 A KR 20090128103A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
led
camera
led flash
light
Prior art date
Application number
KR1020080054122A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김주환
Original Assignee
파워옵틱스 주식회사
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 파워옵틱스 주식회사 filed Critical 파워옵틱스 주식회사
Priority to KR1020080054122A priority Critical patent/KR20090128103A/en
Publication of KR20090128103A publication Critical patent/KR20090128103A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073Light emitting diode [LED]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02Illuminating scene
    • G03B15/03Combinations of cameras with lighting apparatus; Flash units
    • G03B15/05Combinations of cameras with electronic flash apparatus; Electronic flash units

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)

Abstract

PURPOSE: An LED flash lens is provided to obtain favorable image quality in a photograph by improving uniformity through illumination of rectangular type and minimizing light loss. CONSTITUTION: A lens is applied to an LED flash. A refracting unit(401) refracts a light emitted from the front side of the LED. The light falls in a range of ±40 degrees on a basis of an optical axis. A total reflecting unit(402) controls a light emitted from a lateral side of the LED. The lens(400) has a rectangular shape so that an image can be illuminated in a rectangular type which is an imaging area in a camera. An air gap(420) between the LED and the refracting unit is in a range of 0.5 to 3 mm.

Description

엘이디 플래시 렌즈 {LED Flash Lens}LED Flash Lens

본 발명은 휴대폰 등 모바일기기에 장착된 카메라의 보조광원에 이용되고 있는 LED 플래시 렌즈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라의 사진 촬영 영역 내로 광원을 집중시켜 사진 촬영시 광효율을 제고하여 어두운 곳에서도 우수한 품질의 촬영이 가능한 보조광원인 LED 플래시 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to an LED flash lens used for an auxiliary light source of a camera mounted on a mobile device such as a mobile phone, and more particularly, by concentrating a light source into a photographing area of a camera to improve light efficiency when taking a photograph, thereby improving light efficiency. The present invention relates to an LED flash lens that is an auxiliary light source capable of quality photography.

본 발명은 휴대폰 등 모바일기기에 많이 장착되어 있는 카메라의 보조광원에 관한 것으로서, 종래의 저화소 카메라폰에서는 LED 플래시가 주로 사용되었고 고화소 카메라폰에는 제논 스트로보가 주로 사용되어 왔다.The present invention relates to an auxiliary light source of a camera that is mounted in a large number of mobile devices such as mobile phones, LED flash is mainly used in the conventional low-pixel camera phone and xenon strobe has been mainly used in the high-pixel camera phone.

아울러, 최근 출시되는 대부분의 휴대폰은 카메라가 장착되어 있으며, 기존 1-2백만 화소가 주류였던 것이 점차적으로 3백만 화소 이상의 고화소폰의 비율이 증가하고 있는 실정이다. 이렇게 카메라폰의 성능이 점차 고급화되면서 그 품질 또한 디지털카메라와 같은 것을 요구하는 경우가 많아졌다.In addition, most of the recently released mobile phones are equipped with a camera, and the existing 1-2 million pixels were the mainstream gradually increasing the proportion of high-pixel phones of more than 3 million pixels. As the performance of camera phones is getting higher and higher, the quality of them is also demanding the same thing as digital cameras.

즉, 최근 카메라가 내장된 휴대폰 출시가 증가하면서, 어두운 곳에서도 우수 한 품질의 사진을 촬영할 수 있도록 하는 보조광원에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다.In other words, with the recent increase in cell phones with built-in cameras, there is a growing interest in auxiliary light sources, which allow users to take high-quality photos in the dark.

그러나 카메라의 성능이 향상되는 것에 비해 그 보조광원인 플래시의 성능은 크게 향상되지 못하고 있는 실정이다.However, the performance of the flash, the secondary light source, is not significantly improved compared to that of the camera.

종래 보조광원에 있어서, 제논스토로보의 경우는 디지털카메라에 주로 장착되어 사용되던 것으로 휴대폰에 장착하기에는 크기가 너무 크고 고가이며, 동영상에는 사용할 수 없는 단점이 있다. In the conventional auxiliary light source, Xenon Storobo is mainly used to be mounted on a digital camera, the size is too large and expensive to mount on a mobile phone, there is a disadvantage that can not be used for video.

그리고, 기존 LED 플래시는 저출력 LED를 주로 사용하여 밝기가 충분하지 못해 카메라의 보조광원으로의 성능에 미치지 못한 실정이며, LED 기술이 발전하면서 점차 고출력 LED를 사용하는 추세로 바뀌고 있으나 렌즈의 성능이 충분하지 못하고 광효율이 낮아 그 성능을 제대로 발휘하지 못하고 있다.In addition, the existing LED flash is a low-power LED mainly used to the brightness of the camera is not enough to the performance as a secondary light source, the development of LED technology is gradually changing the trend to use high-power LED, but the lens performance is sufficient It is not able to show its performance properly due to low light efficiency.

도1은 일반적인 LED의 조명각과 카메라폰의 촬영영역을 나타낸 그림이다.1 is a view showing the illumination angle of a typical LED and the photographing area of the camera phone.

도1a는 일반적인 카메라폰의 촬영영역과 화각을 나타낸 것이며, 사각영역(100)이 실질적으로 이미지센서에 입사하는 영역이고 가장 작은 원(101)이 카메라의 단변화각(40∼45°)을 나타내고 다음 원(102)이 장변화각(50∼55°), 제일 큰 원(103)이 대각화각(62∼65°)을 나타낸다.FIG. 1A shows a photographing area and an angle of view of a typical camera phone, a rectangular area 100 is an area that is substantially incident on an image sensor, and the smallest circle 101 represents a short change angle (40 to 45 °) of the camera. The next circle 102 represents the long change angle (50 to 55 degrees), and the largest circle 103 represents the diagonal angle of view (62 to 65 degrees).

도1b는 일반적인 LED의 조명각을 나타낸 것으로 보통 중심의 50% 정도의 광도를 가지는 각을 조명각으로 표시하며 보통 120° 정도이다.FIG. 1B shows an illumination angle of a general LED, and an angle having an intensity of about 50% of a center is represented as an illumination angle, and is usually about 120 °.

이와 같이 LED의 조명각이 카메라의 화각보다 크기 때문에 렌즈를 사용하지 않고 LED만으로 사용할 경우 LED에서 출사하는 광이 카메라의 촬영영역에 입사하는 비율은 18-20% 정도 밖에 되지 않아 광효율이 많이 떨어지기 때문에 LED 앞쪽에 다수개의 렌즈를 사용하고 있다. As the illumination angle of the LED is larger than the angle of view of the camera, when using only the LED without using a lens, the light emitted from the LED enters the camera's shooting area as it is only about 18-20%. Therefore, multiple lenses are used in front of the LED.

도2a는 LED Flash에 많이 사용되고 있는 렌즈, 도 2b는 프레넬렌즈(40)를 나타내고 있으며, 통상적으로는 렌즈의 크기를 소형화 할 수 있는 프레넬렌즈(40)를 많이 사용하고 있다.FIG. 2A shows a lens that is widely used for an LED flash, and FIG. 2B shows a Fresnel lens 40. In general, Fresnel lens 40 that can reduce the size of a lens is used.

그러나 이런 프레넬렌즈 형태의 경우에는 LED(41) 측면에서 출사하는 광을 제어하기 힘들기 때문에 광효율이 30∼40% 정도 밖에는 되지 않는다. 또한 렌즈 형태가 원형으로써 렌즈를 투과한 광도 원형 형태를 조명되기 때문에 카메라의 촬영영역인 사각형태와 최적화하기 힘들어 광손실이 클 수 밖에 없었다.However, in the case of such Fresnel lens type, since the light emitted from the LED 41 side is difficult to control, the light efficiency is only about 30 to 40%. In addition, since the circular shape of the lens illuminates the circular shape of the light transmitted through the lens, the optical loss is large because it is difficult to optimize with the rectangular shape which is the photographing area of the camera.

도3은 일반적인 원형 형태의 렌즈나 프레넬렌즈를 사용했을 때 조명되는 광분포를 나타낸 도면이다. 여기에서, 사각영역(300)은 카메라의 촬영영역이고 도3a는 카메라의 대각화각까지 광이 조명될 수 있도록 렌즈설계가 된 것으로 이 경우 카메라의 촬영영역을 벗어난 광이 많아서 광효율이 낮을 수 밖에 없으며, 도3b는 카메라의 장변화각에 맞추어 렌즈설계를 한 것으로 도3a에 비해 광손실은 적으나 카메라의 코너부분에 광이 거의 조명되지 않아 밝기 균일도가 나빠져 사진의 질이 떨어진다는 문제점이 있었다.3 is a view showing a light distribution illuminated when a general circular lens or Fresnel lens is used. Here, the rectangular area 300 is a photographing area of the camera, and FIG. 3a is a lens designed to illuminate light up to the diagonal angle of view of the camera. In this case, the light efficiency is low because there is a lot of light outside the photographing area of the camera. 3B is a lens designed according to the long angle of change of the camera, but the optical loss is less than that of FIG. 3A. However, since the light is hardly illuminated at the corners of the camera, brightness uniformity worsens and the quality of the picture is deteriorated.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 고출력 LED를 사용하여 광량을 충분히 확보하고 LED에서 출사하는 광이 카메라 촬영영역에 최대한 많이 입사할 수 있도록 렌즈를 설계함으로서 광효율을 극대화할 수 있는 LED 플래시 모듈을 개발하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to design a lens to ensure a sufficient amount of light using a high-power LED and to allow the light emitted from the LED to enter the camera shooting area as much as possible By developing the LED flash module that can maximize the light efficiency.

또한, LED 정면 및 측면에서 출사하는 광을 모두 제어할 수 있도록 렌즈를 구성하여 카메라의 시야각 안으로 최대한 많은 광이 입사할 수 있도록 하고, 조명의 형태를 기존의 원형 형태가 아닌 카메라의 촬영 영역처럼 사각 형태로 조명함으로서 손실되는 광을 최소화하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.In addition, the lens is configured to control both the light emitted from the front and side of the LED so that the maximum amount of light can be incident into the camera's field of view. Another aim is to minimize the light lost by illuminating in shape.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, LED 플래시에 사용되는 렌즈에 있어서, 기판 상면에1개 또는 2개 이상의 다수로 구성되는LED와, 상기 LED 정면에서 출사하는 광을 제어하는 굴절부와, LED 측면에서 출사하는 광을 제어하는 전반사부로 구성하고, 카메라의 촬영영역인 사각 형태로 조명될 수 있도록 전체적인 렌즈 형상이 사각 형태로 구성되며, 상기 LED와 굴절부의 공기간격은 0.5∼3mm 범위인 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and in the lens used for the LED flash, the LED is composed of one or more than two on the upper surface of the substrate, and the light emitted from the front of the LED is controlled. And a total reflection part for controlling the light emitted from the side of the LED, and the overall lens shape is formed in a square shape so that the camera can be illuminated in a square shape, which is a photographing area of the camera. It is characterized by the range of -3mm.

이 경우, 상기 전반사부는 코닉면 또는 비구면이며, 장변 곡면과 단변 곡면은 각각 광축을 기준으로 축대칭을 이루고 있으며, 상기 장변 곡면과 단변 곡면은 서로 다른 곡면인 것을 특징으로 한다.In this case, the total reflection part is a conic surface or an aspherical surface, and the long side curved surface and the short side curved surface are axially symmetric with respect to the optical axis, and the long side curved surface and the short side curved surface are different from each other.

이 경우, 상기 굴절부는 볼록렌즈 또는 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 한다.In this case, the refractive portion is characterized in that the convex lens or Fresnel lens.

또한, 상기 볼록렌즈는 구면 또는 비구면인 것을 특징으로 한다.In addition, the convex lens is characterized in that the spherical or aspherical surface.

또한, 상기 프레넬렌즈는 원형 형태이거나 사각 형태이며, 사각 형태인 경우 장변 구간과 단변 구간 각각 광축을 기준으로 축대칭을 이루고 있으며, 장변구간과 단변구간이 서로 다른 곡면인 것을 특징으로 하고 있다.In addition, the Fresnel lens has a circular or rectangular shape, and in the case of the rectangular shape, the long side section and the short side section have axis symmetry with respect to the optical axis, and the long side section and the short side section have different curved surfaces.

본 발명은 상기한 구성을 갖춤으로써, 기존의 LED 플래시의 단점을 개선하여 광효율을 극대화시킴으로써 밝기를 향상시키고 조명의 사각화를 통해 균일도를 향상시켜 카메라의 보조광원 기능을 개선하여 우수한 품질의 사진을 촬영할 수 있게 하였다. 더 나아가 기존 제논스트로보를 대체할 수 있도록 하여 플래시 제조 및 가격 경쟁력을 제고할 수 있는 효과를 가지게 된다. The present invention has the above-described configuration, by improving the shortcomings of the conventional LED flash to maximize the light efficiency to improve the brightness and improve the uniformity through the square of the light to improve the function of the auxiliary light source of the camera to produce a picture of high quality I was able to shoot. Furthermore, it will be possible to replace the existing xenon strobe to enhance the flash manufacturing and price competitiveness.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 LED 플래시용 렌즈를 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 LED 플래시용 렌즈의 굴절부와 전반사를 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 LED 플래시 렌즈의 여러 가지 각도에서의 3D 도면, 도 7은 본 발명의 LED 플래시에 의한 1m 떨어 진 거리에 조명된 조도분포 도시도, 도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시 예를 나타낸 도면, 도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시 예를 도시한 도면, 도 10는 본 발명의 또 다른 일 실시 예를 도시한 도면, 도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시 예를 도시한 도면이다.4 is a view showing a lens for the LED flash of the present invention, Figure 5 is a view showing the refraction and total reflection of the lens for the LED flash of the present invention, Figure 6 is a different angle of the LED flash lens of the present invention FIG. 7 is a diagram illustrating an illuminance distribution illuminated at a distance of 1 m by the LED flash of the present invention, FIG. 8 is a view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is another embodiment of the present invention. 10 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구성은, 도 4에 도시된 바와 같이, 통상적인 기판 상면에 장착되는 하나 또는 둘 이상으로 구성되는 LED(410)와, 상기 LED(410) 상부 정면에서 출사하는 광을 제어하는 굴절부(401)와, 상기 LED(410)의 측면에서 출사하는 광을 제어하는 전반사부(402)로 구성되어 있다. The configuration of the present invention for solving the above technical problem is, as shown in Figure 4, the LED 410 is composed of one or more mounted on the upper surface of a conventional substrate, and in the upper front of the LED 410 The refraction part 401 which controls the light which exits, and the total reflection part 402 which controls the light which exits from the side surface of the said LED 410 are comprised.

이 경우, 상기 굴절부(401)는 프레넬렌즈의 형태이며, 광축(430)을 기준으로 대략 ±40° 사이의 광을 굴절시켜 굴절된 광이 카메라의 촬영 영역에 입사하도록 광을 제어하게 된다. In this case, the refraction unit 401 is in the form of a Fresnel lens, and refracts light of approximately ± 40 ° with respect to the optical axis 430 to control the light so that the refracted light is incident on the photographing area of the camera. .

이 경우, 상기 전반사부(402)의 곡면 형상은 코닉면 또는 비구면으로 구성하고 상기 LED(410)의 측면에서 출사하는 광을 전반사시켜 카메라의 촬영 영역으로 광을 집광할 수 있도록 렌즈(400)를 구성함이 바람직하다. In this case, the curved surface of the total reflection part 402 is composed of a conic surface or an aspherical surface and the lens 400 to focus the light emitted from the side of the LED 410 to focus the light to the shooting area of the camera It is preferable to construct.

또한, 렌즈(400)에서 출사되는 광이 카메라의 촬영 영역과 같은 형상인 사각 형태로 조명될 수 있도록 LED 플래시 렌즈(400)의 전체적인 형상은 사각 형태로 구성함이 바람직하다.In addition, the overall shape of the LED flash lens 400 is preferably configured in a quadrangular form so that the light emitted from the lens 400 may be illuminated in a quadrangular form, such as a photographing area of the camera.

즉, LED(410) 를 장착하는 렌즈(400) 하부면 및 렌즈(400) 상면은 평평한 형상의 사각 형상을 이루게 하고, 전후좌우 측면은 일정 부분 만곡된 형상의 구면 또는 비구면으로 렌즈 전체적인 형상을 구성하고 있다. That is, the lower surface of the lens 400 and the upper surface of the lens 400 on which the LED 410 is mounted form a square shape with a flat shape, and the front, rear, left, and right sides of the lens 400 form a spherical or aspherical surface with a predetermined curved portion. Doing.

또한, 상기 LED 플래시 렌즈(400)는 상기LED(410)에서 출사하는 정면 및 측면 광 활용을 극대화하기 위하여 상기 굴절부(401)로부터 상기 LED(410) 상면의 공간 높이인 일정한 공기간격(420)을 가져야 하는데, 이 경우 공기간격(420)이 너무 작으면 LED(410) 측면에서 출사하는 광이 상기 굴절부(401)에 입사하여 카메라의 촬영영역 밖으로 입사하여 광소실이 많이 생기게 되며, 반대로 공기간격(420)이 너무 크면 그에 따라 전반사부(402)가 커져 전체 렌즈(400) 크기가 커지기 때문에 핸드폰 등에 적용하기에는 무리가 있다. 일반적으로 상기 공기간격(420)은 0.5∼3mm 범위 로 구성함이 바람직하다. In addition, the LED flash lens 400 is a constant air gap 420 that is the height of the space of the upper surface of the LED 410 from the refraction 401 in order to maximize the front and side light utilization emitted from the LED 410 In this case, if the air gap 420 is too small, light emitted from the side of the LED 410 is incident on the refraction unit 401 and is incident outside the photographing area of the camera, resulting in a large loss of air. If the spacing 420 is too large, the total reflection part 402 becomes large accordingly, and thus the overall lens 400 size becomes large. In general, the air gap 420 is preferably configured in the range 0.5 to 3mm.

또한, 상기 굴절부(401)의 프레넬렌즈와 전반사부(402)의 비구면은 도5와 같이 광축(430)을 기준으로 축 대칭을 이루고 있으며, 이 경우, 상기 전반사부(402)의 비구면은 도5-a와 같이 장변 비구면(501)과 단변 비구면(502)을 서로 다른 곡면으로 구성함이 바람직하다.In addition, the aspherical surface of the Fresnel lens and the total reflection portion 402 of the refractive portion 401 is axially symmetric with respect to the optical axis 430, as shown in Figure 5, in this case, the aspherical surface of the total reflection portion 402 As shown in Fig. 5A, the long side aspherical surface 501 and the short side aspherical surface 502 are preferably configured with different curved surfaces.

또한 도5-b와 같이 상기 프레넬렌즈는 장변과 단변이 서로 다른 곡면으로 구성하는 것이 바람직하다. In addition, as shown in Figure 5-b, the Fresnel lens is preferably composed of curved surfaces having different long sides and short sides.

이는, 광이 굴절되는 굴절각 및 반사되는 반사각을 적절히 조절하여 카메라 화각인 촬영 영역에 조사되는 광효율을 최대한 높이기 위하여 최적화된 렌즈 형상을 구성하기 위함이다.This is to construct an optimized lens shape in order to maximize the light efficiency irradiated to the photographing area, which is the camera's angle of view, by appropriately adjusting the angle of refraction and the angle of reflection reflected by the light.

이에 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 장변 프레넬렌즈의 첫 번째 구간의 높이(521)와 단변 프레널렌즈의 첫 번째 구간의 높이(523)는 서로 같으나, 장변 프레넬렌즈의 첫 번째 구간의 길이(511)와 단변 프레넬렌즈의 첫 번 째 구간의 길이(513)는 서로 다르며, 두 번째 구간도 장변과 단변의 높이(522, 524)는 같으나 길이(512, 514)는 서로 다르게 하여 렌즈 형상을 설계하였다.Accordingly, as shown in FIG. 5, in the present invention, the height 521 of the first section of the long side Fresnel lens and the height 523 of the first section of the short side Fresnel lens are the same, The length (511) of the first section and the length (513) of the first section of the short side Fresnel lens are different from each other. The second section also has the same length (522, 524) but the length (512, 514) Lens shapes were designed differently.

도5-c는 굴절부의 프레넬렌즈 부분의 형상을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 광축(430)을 기준으로 프레넬렌즈 및 전반사부인 비구면이 축 대칭 형상으로 전체적인 렌즈(400) 형상은 사각형 형상을 하고 있다. 아울러, 장변구간과 단변구간이 서로 다른 곡면인 것을 알 수 있다.5-C shows the shape of the Fresnel lens portion of the refraction portion. As shown, the Fresnel lens and the total reflection portion of the aspherical surface are axially symmetrical with respect to the optical axis 430, and the overall lens 400 has a rectangular shape. In addition, it can be seen that the long side section and the short side section are different surfaces.

도6은 상기 LED 플래시 렌즈(400)의 전체 형상을 여러 각도에서 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 장착되는 LED(410)의 광원이 전달되는 전체적인 렌즈(400) 형상을 촬영 영역인 사각 형상으로 구성함으로써 손실되는 광원을 최대한 줄일 수 있도록 설계하였음을 알 수 있다.6 is a view showing the overall shape of the LED flash lens 400 from various angles. As shown in the figure, it can be seen that the overall shape of the lens 400 to which the light source of the mounted LED 410 is configured to have a rectangular shape, which is a photographing area, is designed to minimize the loss of the light source.

도7은 상기 LED 플래시 렌즈(400)를 사용하여 LED 플래시를 구성했을 때 1m 떨어진 거리에 조명되는 조도(Illuminance) 분포를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 형상을 도입하였을 경우에는, 카메라의 촬영영역(600)에 광이 집중되어 조명이 사각 형태를 이루는 것을 볼 수 있다. 아울러, LED 광원의 Intensity가 균일하게 평탄화되어 있음을 알 수 있다.FIG. 7 is a diagram illustrating an illuminance distribution illuminated at a distance of 1 m when the LED flash is configured using the LED flash lens 400. As shown, when the lens shape according to the present invention is introduced, it can be seen that the light is concentrated in the photographing area 600 of the camera to form a rectangular shape. In addition, it can be seen that the intensity of the LED light source is uniformly flattened.

도8은 본 발명의 또다른 일 실시 예로 굴절부의 프레넬렌즈의 형상이 사각 형태가 아닌 일반적이 회전대칭의 원형으로 구성하고 있다. FIG. 8 is a view illustrating another example of the Fresnel lens of the refraction portion in a circular rotationally symmetrical shape rather than a rectangular shape.

도9는 본 발명의 또다른 일 실시 예로 굴절부가 프레넬렌즈가 아닌 회전 대칭형의 볼록렌즈로 되어 있고 곡면은 구면 또는 비구면 형상을 나타내고 있다.9 illustrates another embodiment of the present invention in which the refracting portion is a rotationally symmetric convex lens instead of a Fresnel lens, and the curved surface has a spherical or aspherical shape.

도 10 는 본 발명의 또다른 일 실시 예로 도8 및 도 9 에서 굴절부 외곽이 사각이 아닌 원형 형태로 구성되어 있다.10 is another embodiment of the present invention in Figures 8 and 9 the outer periphery is configured in a circular shape rather than a square.

상기 도시된 도 8 및 도 9 와 도 10에 해당하는 플래시 렌즈의 경우, 전반사부 및 공기간격의 형성 등 기본적인 기술적 사상은 상술한 바와 동일하며, 굴절부 형상만 다른 경우에 해당하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. In the case of the flash lens shown in FIGS. 8, 9, and 10, the basic technical idea, such as the formation of the total reflection portion and the air gap, is the same as described above. The description will be omitted.

도11 본 발명의 또다른 일 실시 예로 LED를 2개 또는 다수를 사용한 LED 플래시 렌즈를 도시하고 있다. 이 경우에는 보조광원의 광세기를 증가시킬 수는 있으나 렌즈 전체 크기가 커질 수 있는 단점을 내재하기도 한다. 따라서, 필요 광세기에 따라서 선택적으로 장착 LED 수를 조절하여 제작할 수 있을 것이다. 11 illustrates an LED flash lens using two or more LEDs according to another embodiment of the present invention. In this case, although it is possible to increase the light intensity of the auxiliary light source, there is also a disadvantage that the overall size of the lens can be increased. Therefore, it will be possible to manufacture by selectively adjusting the number of LEDs mounted according to the required light intensity.

상기 기술된 상세한 설명 및 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아닌 예시적인 것에 불과한 것으로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The detailed descriptions and the embodiments described above are merely illustrative rather than limiting the scope of the present invention, and those skilled in the art may realize various modifications and equivalent other embodiments. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 종래의 LED 조명각과 카메라의 촬영영역을 나타낸 도면1 is a view showing a conventional LED lighting angle and the photographing area of the camera

도 2는 종래 기술의 일반적인 볼록렌즈(a)와 프레넬렌즈(b) 2 illustrates a conventional convex lens (a) and Fresnel lens (b).

도 3은 종래기술에 의한 1m 떨어진 거리에 조명된 조도분포 도시도3 is an illuminance distribution diagram illuminated at a distance of 1 m according to the prior art;

도 4는 본 발명의 LED 플래시용 렌즈를 도시한 도면4 is a view showing a lens for an LED flash of the present invention;

도 5는 본 발명의 LED 플래시용 렌즈의 굴절부와 전반사를 도시한 도면5 is a view showing the refraction and total reflection of the lens for LED flash of the present invention

도 6은 본 발명의 LED 플래시 렌즈의 여러 가지 각도에서의 3D 도면6 is a 3D view at various angles of the LED flash lens of the present invention.

도 7은 본 발명의 LED 플래시에 의한 1m 떨어진 거리에 조명된 조도분포 도시도Figure 7 is an illuminance distribution diagram illuminated at a distance 1m by the LED flash of the present invention

도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시 예8 is another embodiment of the present invention

도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시 예9 is another embodiment of the present invention

도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시 예10 is another embodiment of the present invention

도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시 예11 is another embodiment of the present invention

*** 도면의 주요 부분에 대한 설명 ****** Description of the main parts of the drawing ***

400: LED 플래시 렌즈 401: 굴절부400: LED flash lens 401: refractive portion

402: 전반사부 410: LED402: total reflection portion 410: LED

420: 공기간격 430: 광축420: air gap 430: optical axis

Claims (5)

LED 플래시에 사용되는 렌즈에 있어서,In the lens used for the LED flash, 1개 또는 2개 이상의 다수로 구성되는LED 정면에서 출사하는 광을 광축을 기준으로 ±40° 사이 범위에 해당하는 광을 굴절제어하는 굴절부와 LED 측면에서 출사하는 광을 제어하는 전반사부로 구성된 렌즈로서,Lens consisting of a refraction part for refracting and controlling the light emitted from the front of the LED consisting of one or more than two multiples in the range of ± 40 ° with respect to the optical axis and the total reflection part controlling the light emitted from the side of the LED as, 카메라의 촬영영역인 사각 형태로 조명될 수 있도록 전체적인 렌즈형상이 사각 형태로 구성되며, 상기 LED와 굴절부의 공기간격은 0.5∼3mm 범위인 것을 특징으로 하는 LED 플래시용 렌즈.The overall lens shape is configured in a rectangular shape so that the camera is illuminated in a square shape, which is a photographing area of the camera, the air gap between the LED and the refraction portion is 0.5 to 3mm range lens for LED flash. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전반사부는 코닉면 또는 비구면이며, 장변 곡면과 단변 곡면은 각각 광축을 기준으로 축대칭을 이루고 있으며, 상기 장변 곡면과 단변 곡면은 서로 다른 곡면인 것을 특징으로 하는 LED 플래시 렌즈The total reflection part is a conic surface or an aspherical surface, and the long side curved surface and the short side curved surface are axially symmetric with respect to the optical axis, and the long side curved surface and the short side curved surface are different from each other. 제 1항 또는 제 2항에 있어서.The method according to claim 1 or 2. 상기 굴절부는 볼록렌즈 또는 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 LED 플래시 렌즈.The refractive portion is an LED flash lens, characterized in that the convex lens or Fresnel lens. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 볼록렌즈는 구면 또는 비구면인 것을 특징으로 하는 LED 플래시 렌즈.The convex lens is a spherical or aspherical LED flash lens, characterized in that. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 프레넬렌즈는 원형 형태이거나 사각 형태이며, 사각 형태인 경우 장변 구간과 단변 구간 각각 광축을 기준으로 축대칭을 이루고 있으며, 장변구간과 단변구간이 서로 다른 곡면인 것을 특징으로 하는 LED 플래시 렌즈The Fresnel lens has a circular shape or a square shape, and in the case of the rectangular shape, the long side section and the short side section have axis symmetry with respect to the optical axis, and the long side section and the short side section have different curved surfaces.
KR1020080054122A 2008-06-10 2008-06-10 Led flash lens KR20090128103A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080054122A KR20090128103A (en) 2008-06-10 2008-06-10 Led flash lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080054122A KR20090128103A (en) 2008-06-10 2008-06-10 Led flash lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090128103A true KR20090128103A (en) 2009-12-15

Family

ID=41688563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080054122A KR20090128103A (en) 2008-06-10 2008-06-10 Led flash lens

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090128103A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014622B1 (en) * 2010-07-16 2011-02-16 (주)현대포토닉스 Led illuminating system for photography and the control method
KR101288871B1 (en) * 2011-12-09 2013-07-23 이정환 Omnidirectional optical lens
US8506123B2 (en) 2011-01-14 2013-08-13 Samsung Electronics Co., Ltd. LED flash lens unit and manufacturing method thereof
CN104421838A (en) * 2013-09-09 2015-03-18 海洋王(东莞)照明科技有限公司 LED (Light Emitting Diode) light supplement lens structure for monitoring camera shooting
KR20150116607A (en) * 2014-04-08 2015-10-16 한국광기술원 Complex aspherical lens
US9328896B2 (en) 2013-01-22 2016-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Lens for controlling illuminance distribution and light-emitting diode package including the lens

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014622B1 (en) * 2010-07-16 2011-02-16 (주)현대포토닉스 Led illuminating system for photography and the control method
US8506123B2 (en) 2011-01-14 2013-08-13 Samsung Electronics Co., Ltd. LED flash lens unit and manufacturing method thereof
KR101288871B1 (en) * 2011-12-09 2013-07-23 이정환 Omnidirectional optical lens
US9328896B2 (en) 2013-01-22 2016-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Lens for controlling illuminance distribution and light-emitting diode package including the lens
CN104421838A (en) * 2013-09-09 2015-03-18 海洋王(东莞)照明科技有限公司 LED (Light Emitting Diode) light supplement lens structure for monitoring camera shooting
KR20150116607A (en) * 2014-04-08 2015-10-16 한국광기술원 Complex aspherical lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101791003B1 (en) Apparatus for Taking Zoom-In Picture Using Mobile Terminal Equipped with Camera, and External-Optical Device therefor
CN101116315B (en) An optical device
KR20120067155A (en) Flash lens and flash module employing the same
US20070041199A1 (en) Illuminator, led illuminator, and imaging device with illuminator
KR100702951B1 (en) Illuminating system for camera
US20060209561A1 (en) Light-emitting device and apparatus having the same
KR20090128103A (en) Led flash lens
WO2021227778A1 (en) Light supplementing lens, light supplementing lamp module, a lens assembly, and an electronic device
KR20120050179A (en) Flash lens and flash module employing the same
CN111510610A (en) Mobile terminal
US11553124B2 (en) Illumination system having a Fresnel lens and an array of lenses
KR20100068313A (en) Luminary flash lens
JP2009176471A (en) Lens for led light source
CN101750867A (en) Portable electronic device
WO2024055949A1 (en) Lens module and electronic device
KR20120079665A (en) Camera flash led lens
KR100695542B1 (en) Flash led lens for camera module of mobile phone
CN110515258A (en) A kind of close-shot luminaire and the imaging device comprising the luminaire
WO2021232911A1 (en) Mobile terminal
KR100942138B1 (en) A condensing lens for led
KR100902044B1 (en) Device for Providing Camera Flash using Total Reflection
CN212381271U (en) Mobile terminal
KR101087569B1 (en) LED Flash Lens Unit
CN204358632U (en) A kind of flashlight lens
KR20070021052A (en) Illuminator, led illuminator, and imaging device with illuminator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application