KR101063269B1 - LED lighting apparatus and an optical system - Google Patents

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KR101063269B1
KR101063269B1 KR20040109928A KR20040109928A KR101063269B1 KR 101063269 B1 KR101063269 B1 KR 101063269B1 KR 20040109928 A KR20040109928 A KR 20040109928A KR 20040109928 A KR20040109928 A KR 20040109928A KR 101063269 B1 KR101063269 B1 KR 101063269B1
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엄기태
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엘지전자 주식회사
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본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 특히 LCD, LCoS 또는 DLP과 같은 투사형 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 광 지향성을 향상시킨 LED 조명 장치와 관련된다. The present invention relates to a LED lighting device which relates to a LED lighting device, in particular, improve the light directivity that can be used in projection display devices such as LCD, LCoS, or DLP. 본 발명에 따른 장치는 LED 기판 위에 설치된 LED 칩; Apparatus according to the present invention is an LED chip mounted on the LED substrate; 상기 LED 칩으로부터 방출 기준선에 대하여 큰 각으로 방출되는 광을 반사하여 준-평행 광으로 만드는 외부 포물경; The light emitted in a large angle with respect to the baseline emission from the LED chip reflects quasi-parallel light making external port mulgyeong; 상기 LED 칩으로부터 방출 기준선에 대하여 작은 각으로 방출되는 광을 준-평행광으로 변형시키는 커플러 렌즈;및 상기 외부 포물경 및 커플러 렌즈로부터 입사된 빛을 외부로 방출하는 윈도우 면을 포함하고, 상기 커플러 렌즈는 방출기준선에 대하여 보다 큰 각으로 방출되는 광을 반사키는 포물면 및 방출기준선에 대하여 보다 작은 각으로 방출되는 광을 투과시키는 집속 렌즈면을 포함한다. And the outer capsule mulgyeong and includes a window surface for emitting the light incident from the coupler lens to the outside, the coupler; coupler lens to transform into parallel light - the light emitted by a small angle with respect to the release base line from the LED chip gave the lens than the light reflection key emitted by large angles with respect to the reference line discharge comprises a condenser lens surface for transmitting light emitted by a smaller angle with respect to the paraboloid, and baseline emissions.
외부 포물경, 집속 렌즈면, 커플러 렌즈, 프레넬 렌즈, 로드 렌즈 Four external mulgyeong, focusing lens surfaces, the coupler lens, a Fresnel lens, a rod lens

Description

엘이디 조명 장치 및 광학시스템{An apparatus for LED Illumination} LED lighting apparatus and an optical system {An apparatus for LED Illumination}

도 1은 LED의 일반적인 광 방출 특성을 도시한 것으로, 도 1의 (가)는 발광 형태, (나)는 람베르티인 램버트(Lambertian) 방사 패턴 그리고 (다)는 배트윙(Batwing) 방사 패턴을 도시한 것이다. That Figure 1 illustrates a typical light-emitting characteristics of the LED, (a) of Figure 1 is a light emitting type, (B) is Lamberti T of Lambert (Lambertian) radiation pattern, and (c) is batwing (Batwing) a radiation pattern shows.

도 2a 및 도 2b는 LED를 투사형 광학 시스템으로 사용한 공지 발명을 각각 도시한 것이다. Figures 2a and 2b respectively is shown a known invention using the LED as a projection optical system.

도 3a은 본 발명에 따른 LED 조명 장치에 대한 하나의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 3a shows one embodiment of a LED lighting apparatus according to the present invention.

도 3b는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다. Figure 3b shows another embodiment of the LED lighting apparatus according to the present invention.

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 LED 조명 장치를 광학 시스템에 적용한 실시 예를 각각 도시한 것으로서, 도 4a의 우측에 도시된 것은 좌측의 실시 예에서 조명광의 각도 분포를 도시한 것이다. As the Figures 4a to 4c illustrate an embodiment applying the LED lighting apparatus according to the present invention in the optical system, respectively, is shown on the right side of Figure 4a illustrates the angular distribution of the illumination light in the embodiment on the left.

본 발명은 LED(Light Emitting Diode) 조명 장치에 관한 것으로, 특히 LCD(Liquid Crystal Display), LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 또는 DLP(Digital Light Processing)과 같은 투사형 디스플레이 장치에서 사용될 수 있도록 광 지향성을 향상시킨 LED 조명 장치에 관한 것이다. The present invention improve the light directivity so that it can be used in the projection type display device such as a LED (Light Emitting Diode) it relates to a lighting device, particularly LCD (Liquid Crystal Display), LCoS (Liquid Crystal on Silicon), or DLP (Digital Light Processing) which relates to a LED lighting device.

일반적으로 LED라 함은 반도체의 PN 접합 구조를 이용하여 주입시킨 소수캐리어를 생성시킨 후, 다시 상기 소수 캐리어들의 재결합에 의하여 발광이 되도록 하는 장치를 말한다. In general, LED means the apparatus after creation of minority carriers was injected by using a PN junction structure of the semiconductor, so that the re-emission by the recombination of the minority carriers. 상기 LED의 발광 파장은 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다르며, 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(파장 700 nm), 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 550 nm)이 된다. The emission wavelength of the LED is different depending on the type of the added impurity, zinc and oxygen atoms involved in light emission is red (wavelength 700 nm), green light emission (wavelength 550 nm) to the nitrogen atom is involved. 이와 같은 발광 다이오드는 기존의 광원에 비하여 소형이고, 수명이 길고, 효율이 좋으며 그리고 고속 응답이라는 이점을 가진다. In this light emitting diode is the same compact as compared with conventional light sources, and has the advantage of a long lifetime, good efficiency and high speed response. 이와 같은 LED는 디스플레이 특히 평판 디스플레이로서 사용될 수 있다. Such LED may be used as a display in particular a flat panel display. 일반적으로 평판 디스플레이는 수광형에 속하는 LCD, 그리고 발광형에 속하는 PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), ELD(Electro Luminescence Display) 그리고 VFD(Vacuum Fluorescence Display)로 나눌 수 있고, LED는 이중 발광형에 속하는 디스플레이 장치로 응용될 수 있다. In general, a flat panel display may be divided into (Plasma Display Panel) PDP belonging to the LCD, and the light-emitting type belonging to the light-receiving type, (Field Emission Display) FED, ELD (Electro Luminescence Display) and VFD (Vacuum Fluorescence Display), LED is a display device pertaining to the dual emission type can be applied. 평판 디스플레이에 사용되는 LED는 신뢰성이 높고, 소형의 고체 발광 소자, 낮은 구동 전압, 고속에서 변조가 가능하고, 반도체 구동회로와의 적합성이 우수할 뿐만 아니라 색재현성, 수명이나 효율 측면에서 다른 디스플레이 장치에 비하여 유리하다는 이점을 가진다. LED is used for a flat panel display having high reliability, small-sized solid-state light emitting element, a low driving voltage, and the other display device is modulated at a high speed it is possible, and not only the compatibility with a semiconductor driving circuit excellent in color reproducibility, lifetime and efficiency of the side that has a glass transition temperature compared to. 그러나 소자 당 소비 전력이 크고 그리고 도 1에 도시된 바와 같이 발광 각도가 크다는 단점을 가진다. However, the light emitting angle, as shown in the device power consumption and large per Figure 1 has a large disadvantage. 그러므로 LED를 사용하는 경우 발광되는 빛이 지향성 을 가지도록 하는 특별한 조명 광학 장치가 요구되고, 평판 디스플레이로서 적용을 위한 LED의 효과적인 사용을 위하여 적절한 조명계에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Therefore, when using an LED and a special illumination optical apparatus needs so that the light emission of the directivity, there has been actively carried out research on the illumination system suitable for the effective use of the LED for the application as flat panel displays.

이와 같은 LED 조명 장치에 대한 선행 발명으로서 미국 Lumileds 사에 의하여 개발된 도 2a와 같은 LED 조명 장치가 있다. A prior art invention for this LED illumination device, such as a LED lighting device, such as the Figure 2a developed by the United States Lumileds company. 상기 발명에 따르면 LED(10)에서 방출된 빛이 방출되면 LED(10)의 중앙 부분에서 방출된 빛은 중앙 부분에 설치된 렌즈(11)에 의하여 준-평행 광선으로 각도가 변경되어 장치로부터 벗어나게 된다. According to the invention, when the light-emitting discharge in the LED (10) emitted from the center of the LED (10) light is given by the lens 11 installed in the central part - the angle is changed into a parallel light beam deviates from the apparatus . 그리고 상기 중앙 부분 외에서 방출된 빛은 플라스틱 광학계의 내부를 통과한 후 외부의 포물 형상의 면(12)에서 전반사하여 마찬가지로 준-평행광으로 각도가 변경되어 조명 광학계를 벗어나게 된다. And light emitted outside of the central part is similarly given by the total reflection at the surface 12 of the outside after passing through the interior of the plastic optical system parabolic shape - the angle is changed into parallel light is off the illumination optical system. 위와 같은 방식으로 작동하는 상기 발명은 1개의 사출 광학 부품만으로 구현이 가능하므로 구성이 간단한 반면 중심에서 큰 각도로 방출되는 광에 대해서는 전환 효율의 감소가 심하다는 단점을 가진다. The invention operating in this manner can be implemented with only one injection optical component so disadvantageous in the configuration it is simple, while the heart is the reduction of conversion efficiency for the light emitted at a large angle in severe.

빛의 지향성을 위한 다른 공지 발명으로는 일본 Cateye 사에 의하여 등록된 EP 공개 번호 1452797 "Illumination Apparatus"가 있다. To another known invention for the directivity of the light is a Registered Publication No. EP 1452797 "Illumination Apparatus" by Japan Cateye used. 도 2b에 도시된 것처럼 상기 발명은 LED 장치(5), LED 칩(6), 제1 반사경(4) 및 제2 반사경(2)을 포함하고, LED 칩(6)으로부터 방출된 중앙 부분의 광은 내부에 위치하는 제2 반사경에 의하여 준-평행 광으로 각도가 변경된다. The above-described invention, as shown in Figure 2b is a LED device (5), LED chip 6, the first reflecting mirror 4 and the second contains the reflector (2), the light of the center of emission from the LED chip 6 is given by the second reflecting mirror which is located inside - is the angle change into a parallel beam. 그리고 제2 반사경(2)에 의하여 처리되지 못한 LED 칩(6)의 바깥 부분의 각도가 큰 방출광은 외부에 위치하는 제1 반사경(4)에 의하여 평행 광으로 각도가 변경됨으로서 LED 방출 광 전체를 준-평행 광으로 변경시키기 위한 장치이다. And the LED emission by being a parallel light angle change by a first reflecting mirror (4) which is located on the outside of the big emitted light angle outside of the second reflecting mirror could not be treated by (2) LED chip 6, the optical full a quasi-a device for changing the parallel light. 위와 같은 방식으로 작동하는 상기 발명은 Lumileds 사 의 발명에 비하여 각도가 큰 광의 전달 효율을 높아지지만 제2 반사경(2)에 도달하지 못하고 방출되는 중심 부근의 광을 평행광으로 만들 수 없다는 단점을 가진다. The invention works in this manner is higher to a large light transmission efficiency angle compared to the invention of the Lumileds company, but has the disadvantage that it can make the light near the center emitted does not reach the second mirror (2) into parallel light . 아울러 종래 기술에서는 평행 광으로 만들기 위하여 별도의 렌즈 계를 설치할 경우 전체 광학 시스템의 조립 및 조정이 용이하지 못하다는 문제점이 있다. In addition, there is a separate problem which is not easy to assemble and adjust the entire optical system when installing a system to make the lens as the parallel light in the prior art.

본 발명의 목적은 투사형 광학 시스템, 예를 들어 디스플레이로서 사용할 수 있는 광 지향성을 가진 LED 조명 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention to contain the projection optical system, for providing a LED lighting device with the light directivity can be used as a display.

본 발명의 실시예에 따른 조명 장치는 LED 기판 위에 설치된 LED 칩; The illumination device according to an embodiment of the present invention, the LED chip mounted on the LED substrate; 상기 LED 칩으로부터 방출 기준선에 대하여 큰 각으로 방출되는 광을 반사하여 준-평행 광으로 만드는 외부 포물경; The light emitted in a large angle with respect to the baseline emission from the LED chip reflects quasi-parallel light making external port mulgyeong; 상기 LED 칩으로부터 방출 기준선에 대하여 작은 각으로 방출되는 광을 준-평행광으로 변형시키는 커플러 렌즈;및 상기 외부 포물경 및 커플러 렌즈로부터 입사된 빛을 외부로 방출하는 윈도우 면을 포함하고, 상기 커플러 렌즈는 방출기준선에 대하여 보다 큰 각으로 방출되는 광을 반사키는 포물면 및 방출기준선에 대하여 보다 작은 각으로 방출되는 광을 투과시키는 집속 렌즈면을 포함할 수 있다. And the outer capsule mulgyeong and includes a window surface for emitting the light incident from the coupler lens to the outside, the coupler; coupler lens to transform into parallel light - the light emitted by a small angle with respect to the release base line from the LED chip gave lens may reflect the light emitted to a larger angle with respect to the reference line release key comprises a condenser lens surface for transmitting light emitted by a smaller angle with respect to the paraboloid, and baseline emissions.

상기 포물면은 집속 렌즈면보다 상기 LED 칩을 향하여 돌출되어 있거나, 또는 상기 LED 칩의 광이 반사되는 외부 포물경의 안쪽 면은 전반사 코팅이 될 수 있 다. The paraboloid is the inside and the outside parabolic respect that the light is reflected in the focusing lens than cotton or protrudes toward the LED chip, the LED chip or is can be a total reflection coating.

상기 외부 포물경으로부터 광이 입사하는 윈도우 면은 무반사 코팅이 되거나, 또는 LED 칩으로부터 광이 입사하는 상기 포물면의 돌출된 안쪽 면은 무반사 코팅이 되고 그리고 상기 포물면은 입사된 광이 전반사가 되도록 코팅이 될 수 있다. The overhanging the inner surface of the window if the light enters from the outer fabric mulgyeong is the paraboloid which the light incident from the reflective coating, or, or a LED chip is a reflective coating and wherein the paraboloid is the coating is a incident light to be totally reflected It can be.

상기 커플러 렌즈의 포물면에서는 전반사가 되도록 포물면이 형성되거나,또는 커플러 렌즈의 집속 렌즈면은 프레넬 렌즈가 될 수 있다. Focusing lens surface of the paraboloid of the coupler lens, or a parabolic form such that the total reflection, or the coupler lens may be a Fresnel lens.

본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치가 적용되는 시스템은 LED 기판 위에 설치된 LED 칩; System to which the LED illumination apparatus applied according to another embodiment of the present invention is an LED chip mounted on the LED substrate; 상기 LED 칩으로부터 방출 기준선에 대하여 큰 각으로 방출되는 광을 반사하여 준-평행 광으로 변형시키는 외부 포물경; Four external mulgyeong to transform into parallel light - the light which is emitted in a large angle with respect to the baseline emission from the LED chip reflects quasi; 상기 LED 칩으로부터 방출 기준선에 대하여 작은 각으로 방출되는 광의 일부를 반사시켜 준-평행광으로 만들기 위한 포물면, 상기 집속 렌즈면보다 LED 칩의 방향으로 보다 돌출되어 상기 작은 각으로 방출되는 광의 남은 부분을 투과시키는 집속 렌즈면 및 상기 LED로부터 방출된 광을 상기 LED 조명 장치의 외부로 방출시키는 윈도우 면을 포함하는 커플러 렌즈; A portion of light emitted by a small angle with respect to the release base line from the LED chip given by the reflection-paraboloid to make a parallel light, the focusing lens than cotton is more protruded in the direction of the LED chip passes through the light remaining portion is released in the small angle if the focusing lens and the coupler lens comprises a window surface which emits the light emitted from the LED to the outside of the LED lighting device to; 상기 윈도우 면으로부터 방출된 빛을 유도하기 위한 광학 렌즈;및 상기 광학 렌즈로부터 유도된 빛을 이용하여 수신하는 패널을 포함할 수 있다. An optical lens for directing the light emitted from the side window; and may comprise a panel for receiving by using the light guided from the optical lens.

상기 광학 렌즈는 로드 렌즈가 되거나,상기 패널은 LCD 패널 또는 LCoS 패널이 되거나, 또는 PBS를 추가로 포함할 수 있다. It said optical lens is a rod lens, or the panel or if the LCD panel or LCoS panel, or may further include a PBS.

커플러 렌즈와 광학 렌즈는 일체형으로 형성되거나, 또는 상기 집속 렌즈면은 프레넬 렌즈가 될 수 있다. If the coupler lens and an optical lens may be formed integrally, or the focusing lens may be a Fresnel lens.

아래에서 본 발명은 실시 예로서 첨부된 도면을 이용하여 상세하게 설명하지만, 제시된 실시 예는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. The present invention is described below in detail with reference to the attached drawings as examples, but the proposed embodiments are not intended to limit the scope of the invention.

도 3a은 본 발명에 따른 LED 조명 장치에 대한 하나의 실시 예를 도시한 것이다. Figure 3a shows one embodiment of a LED lighting apparatus according to the present invention.

도 3a에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 LED 조명 장치(3)는 LED 칩(31)을 고정시키기 위한 LED 기판(30), LED 칩(31)의 중앙 부분에서 방출되는 빛을 준-평행 광으로 만들기 위한 커플러 렌즈(coupler lens)(33) 및 LED 칩(31)의 중앙 부분에 대하여 큰 각을 형성하면서 방출되는 광을 준 평행 광으로 만들기 위한 외부 포물경(32)을 포함한다. As shown in Figure 3a, LED lighting device 3 according to the invention gave a light emitted from the center of the LED substrate (30), the LED chip 31 for fixing the LED chip 31-parallel light making the coupler lens light emitted, forming a large angle with respect to the center of the (coupler lens) (33) and the LED chip 31 to the external port comprises a mulgyeong 32 for creating a quasi-parallel beam. LED 기판(30)은 LED 칩(31) 및 외부 포물경(32)을 설치할 수 있는 임의의 공지의 장치를 사용할 수 있다. LED substrate 30 can be any known device that can be installed to the LED chip 31 and the external capsule mulgyeong 32. 그리고 LED 칩(31)은 이미 개발되어 있고 그리고 차후에 개발될 임의의 LED 칩이 될 수 있다. And the LED chip 31 has already been developed, and there may be any of the LED chips to be developed in the future. 일반적으로 LED는 반도체 기술의 발달에 따라 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색뿐만 아니라 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 빛과 이들을 이용한 백색의 빛을 발광하는 것이 가능하며, 그리고 LED는 냉광(cold light)을 방출한다. In general, LED is possible to not only the red, green and blue three primary colors of light, emits light in the visible, infrared, ultraviolet regions of the light and those using white with the development of semiconductor technology, and the LED luminescence (cold light ) it emits. 위와 같은 LED는 조명광치, 통신 장치 및 디스플레이 장치 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. LED above is being applied in various fields such as lighting gwangchi, a communication device and a display device. 예를 들어 디스플레이 장치에서 AlGaAs를 재료로 하여 660 nm의 적색 파장을 방출하는 LED, GaP를 소재로 한 570 nm 또는 555 nm의 녹색 파장을 방출하는 LED 및 InGaN을 소재로 한 450 nm의 청색 파장을 LED를 사용하여 평판 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. For example, it LED to the AlGaAs of the material in the display device for emitting red wavelength of 660 nm, a blue wavelength of 450 nm by the LED and InGaN, which emits a green wavelength of 570 nm or 555 nm by the GaP material as the material using the LED can be realized a flat panel display device. 그러므로 도 3a에 도시된 LED 칩(31)은 위와 같은 분야에서 사용될 수 있는 임의의 LED 칩이 될 수 있다. Therefore, the LED chip 31 shown in Fig. 3a may be any of the LED chips that can be used in the fields as above. LED 칩(31)에서 방출된 빛은 지향성을 가지지 못하고 전 방향으 로 방출된다. Light emitted from the LED chip 31 does not have the directivity is discharged to the former direction. 본 발명에 따른 LED 조명 장치(3)에서 LED 칩(31)의 중앙 부분으로부터 일정한 각, 예를 들어 LED 칩(31)의 기준선(X)으로부터 30 내지 45도 각도로 방출되는 빛은 커플러 렌즈(33)에 도달하고, 상기 각보다 더 큰 각으로 방출되는 빛은 외부 포물경(32)에 도달하도록 할 수 있다. LED, for example, each are constant, from the center of light emitted to the reference line 30 to a 45 degree angle from the (X) of the LED chips 31 of the LED chip 31 in an illumination device 3 according to the invention the coupler lens ( It reached 33), and the light emitted to a larger angle than each of the can to reach the outer port mulgyeong 32. 상기 각도는 본 발명에 따른 LED 조명 장치(3)의 응용 분야, 상기 조명 장치(3)의 전체적인 크기 또는 광 효율 등을 고려하여 결정될 수 있다. The angle may be determined by taking into consideration the overall size or light efficiency of the application, the illumination device 3 of the LED lighting device 3 according to the present invention. 예를 들어 조명 장치로 사용되는 경우에는 상기 각은 보다 작을 수 있고 그리고 디스플레이 장치로 사용되는 경우에는 커져야 할 것이다. For example, when used as a lighting device will have keojyeoya in the case where the angle may be less than, and used as a display device. LED 칩(31)의 기준선(X)으로부터 일정한 각보다 더 큰 각으로 방출된 빛은 외부 포물경(32)에 도달된다. The light emitted in a large angle than the predetermined angle from the reference line (X) of the LED chip 31 is reached, the external capsule mulgyeong 32. 외부 포물경(32)은 LED 기판(30)에 고정되고 바람직하게는 내부 면이 반사 코팅이 된다. Four external mulgyeong 32 is the inner surface is preferably fixed to the LED board 30 is a reflective coating. 상기 반사 코팅은 반사 효율을 높이기 위한 것으로서 유리하게는 알루미늄, 은 등과 같은 금속 박막 코팅이 될 수 있다. The reflective coating is advantageous as to improve the reflection efficiency of the aluminum, it may be a thin metal film coating the like. 상기 반사 코팅은 고-반사 코팅이 되며 하나 또는 그 이상의 금속 물질이 혼합된 박막 코팅이 될 수 있으며 이 분야에서 공지된 방법에 따라 이루어질 수 있다. The reflective coating is a high-reflection coating may be a thin film coating is a mixture of one or more metal materials may be made according to methods known in the art. 외부 포물경(32)은 LED 칩(31)에 초점이 형성된 포물면경으로서 LED 칩(31)으로부터 방출된 빛은 기준선(X)에 대하여 준-평행 광을 형성하면서 장치 외부로 방출되고 도 3a에서 a1 및 a2로 도시되어 있다. External capsule mulgyeong 32 LED chip 31 to the focus is formed parabolic light as emitted from the LED chip 31 light baseline standard with respect to (X) -, forming a parallel beam from the emission and Figure 3a to the outside of the device It is shown as a1 and a2.

커플러 렌즈(33)는 포물면(331), 집속 렌즈면(332) 및 윈도우면(333)을 포함한다. The coupler lens 33 comprises a paraboloid 331, a focusing lens face 332 and the window face (333). LED 칩(31)의 중앙 부분에서 방출되는 광은 포물면(331) 및 집속 렌즈면(332)을 투과하면서 준-평행 광으로 변형되어 조명 장치(3)의 외부로 방출된다. Light emitted from the center of the LED chip 31 and transmitted through the semi-paraboloid 331 and focusing lens side (332) is transformed into parallel light is emitted out of the illumination device (3). LED 칩(31)에서 방출되는 광의 일부, 예를 들어 기준선(X)으로부터 15도 내지 35도 를 형성하면서 방출되는 광은 커플러 렌즈(33)의 내부 면에서 굴절하여 투과된후 포물면(331)에서 반사되어 장치(3)의 외부로 방출된다. Part of light emitted from the LED chip 31, for example, baseline light emitted, forming a 15 degree to 35 degrees from a (X) is in a parabolic 331 after the refracted from the inner surface of the coupler lens 33 is transmitted through is reflected is emitted outside the device (3). 커플러 렌즈(33)의 내부 면은 전-투과성을 나타내고 포물면경(331)은 전-반사가 되는 것이 본 발명의 조명 장치(3)에서 유리하다. The inner surface of the coupler lens (33) is pre - represents a parabolic light-transmitting section 331 is pre-is advantageous from the illumination device 3 of the present invention to be a reflection. 커플러 렌즈(33)는 전-투과성 또는 무-반사를 위하여 내부면은 유전물질 등을 이용하여 박막 코팅을 할 수 있다. Lens coupler 33 is pre-permeable or non-reflective inner surface for the thin film can be coated by using a dielectric material. 이와 같은 박막 코팅을 이용한 무-반사 렌즈는 이 분야에서 공지되어 있고, 그리고 본 발명에 따른 조명 장치(3)에서 사용될 수 있다. Non using this thin-film coating as-reflective lenses are known in the art, and can be used in the illumination device 3 according to the present invention. 커플러 렌즈(33)의 내부 면으로 입사된 빛은 포물면(33)에서 전반사가 이루어져야 한다. The light incident on the interior surface of the coupler lens (33) shall be totally reflected on the paraboloid (33). 상기 전반사가 되도록 하는 방법은 LED 칩(31)으로부터 방출되어 커플러 렌즈(33)의 내부 면에서 굴절되어 포물면(331)으로 입사하는 입사각이 전반사가 되도록 하는 방법이 있다. How to ensure that the total reflection is a method of incident angle of incident on the parabolic section 331 is emitted from the LED chip 31 is refracted at the inner surface of the coupler lens 33 so that the total reflection. 또 다른 가능한 방법은 보다 굴절률이 큰 물질을 이용하여 포물면경을 코팅을 함으로서 전반사 발생하도록 할 수 있다. Another possible method may be to generate than a refractive index of the total reflection by the coating the parabolic light using a material. LED 칩(31)으로부터 방출된 광 가운데 전반사가 되도록 하는 임계각의 범위 내의 광만이 커플러 렌즈(33)의 내부 면으로 입사가 되도록 커플러 렌즈(33)의 형상이 조절될 필요가 있다. There is an incident to the inner surface of only light in the range of the critical angle coupler lens 33 to be the shape of the coupler lens 33 adjusted so that so that the total reflection of the light emitted from the LED chip 31. 상기 임계각은 굴절률에 따라 달라지므로 렌즈의 재질에 따라 달라 질 수 있다. The critical angle can be dependent on the refractive index depending on the lens material. 또한 포물면(331)의 코팅 여부에 따라 달라질 수 있다. In addition, it may be changed according to the coating if the paraboloid 331. 포물면(331)에 입사한 광은 준-평행 광으로 되어 조명 장치(3)의 외부로 방출된다. The light incident on the parabolic section 331 is a quasi-parallel light is emitted out of the illumination device (3). 포물면(331)은 굴절률을 고려하여 초점이 결정되어야 하고 이에 따라 포물면(331)의 형태가 형성되면 LED 칩(31)으로부터 방출된 광 가운데 일정한 각 범위에 있는 각은 전반사가 되면서 조명 장치(3)의 외부로 방출될 수 있다. Paraboloid 331 is to be determined, the focus in consideration of the refractive index and thus the parabolic section 331 illumination device (3) If the form is formed each in the light of a certain angle range emitted from the LED chip 31 as the total reflection of of it can be discharged to the outside. 포물면(331)에서 전반사되어 조명 장치(3)의 외부로 방출되는 광은 b1 및 b2로 도시되 어 있다. The light is totally reflected by the paraboloid 331 is discharged to the outside of the lighting device 3 may control are shown by b1 and b2.

도 3a에 도시된 것처럼, LED 칩(31)의 중앙 부분에서 방출된 빛은 집속 렌즈면(332)을 통하여 외부로 장치의 외부로 방출된다. As shown in Figure 3a, the light emitted from the center of the LED chip 31 is emitted to the outside through the converging lens surface 332 to the exterior of the device. 집속 렌즈면(332)은 포물면을 형성하고 그리고 렌즈 면이 무반사 코팅이 되는 것은 커플러 렌즈(33)의 내부 면과 관련하여 설명한 것과 유사하다. If the focusing lens 332 to form a paraboloid and a lens surface, and it is the anti-reflective coating similar to that described in relation to the inner surface of the coupler lens (33). 집속 렌즈면(332)으로 입사하는 광은 기준선(X)으로 0 내지 15도의 범위로 방출되는 광이다. Light incident on the condenser lens side (332) is a light that is emitted to the reference line (X) ranges from 0 to 15 degrees. 집속 렌즈면(332)으로 입사하여 조명 장치(3)의 외부로 방출되는 빛은 도 3a에서 C로 도시되어 있다. Light is emitted to the outside surface of the focusing lens 332, the illumination device (3) joined to the is shown as C in Figure 3a.

위에서 설명한 것처럼 포물면(331), 커플러 렌즈(33)의 내부면 및 집속 렌즈면(332)으로 입사한 빛은 모두 윈도우 면(333)으로 수직으로 입사되어 조명 장치(3)의 외부로 방출된다. As discussed above, light incident to paraboloid 331, the inner surface and the converging lens surface 332 of the coupler lens 33 are both joined perpendicularly to the window face (333) is discharged to the exterior of the illumination device (3). 윈도우 면(333)의 안쪽 면은 무-반사 코팅이 될 수 있으며 도 3a에 도시된 것처럼 윈도우 면(333)의 가장 자리는 외부 포물경(32)과 결합된다. If the inner surface of the window (333) is free-edge of the reflective coating may be as a side window 333, shown in Figure 3a is coupled to the external port mulgyeong 32. 또한 윈도우 면(333)은 입사하는 광에 대하여 수직을 이루어야 하며 도 3a에 도시된 것처럼 윈도우 면(333)의 외부는 완전한 평면이 되고 그리고 커플러 렌즈(33)와 접하고 있는 부분을 제외한 윈도우 면(333)의 내부면도 완전한 평면이 되는 것이 유리하다. In addition, the window plane 333 outside is perfectly planar, and a coupler lens 33 and the contact with the window surface (333 except a portion which in the as window plane 333, shown in Figure, and yirueoya the normal to the incident light 3a ) Clean the inside of the glass is that it is completely flat.

위에서 설명한 것처럼 LED 칩(31)으로 방출된 빛은 기준선(X)으로부터 방출되는 각에 따라 외부 포물경(32), 포물면(331) 및 집속 렌즈면(332)을 통하여 준 평행 광으로 변경되어 윈도우 면(333)을 투과하여 조명 장치(3)의 외부로 방출된다. The light emitted by the LED chip 31 as described above is changed to the quasi parallel light through an external port mulgyeong 32, paraboloid 331 and focusing lens side 332 for each emitted from the reference line (X) window transmitted through the surface 333 and is discharged to the exterior of the illumination device (3). 상기 방출되는 각은 커플러 렌즈(33)의 전반사각, 코팅 여부 및 조명 장치(3) 전체의 크기 등을 고려하여 결정될 수 있다. Each of which the discharge can be determined in consideration of the overall rectangular, if the coating and the illumination device (3) the size of the entire coupler, including the lens 33. 본 발명의 특징은 이와 같이 외부 포물경(32), 포물면(331) 및 집속 렌즈면(332)을 이용함으로서 LED 칩(31)으로 방출된 빛이 직접적으로 윈도우 면(333)으로 입사하지 않도록 하는 것이다. Feature of the invention is to prevent incident on the external port mulgyeong 32, paraboloid 331 and focusing lens side (332) LED chip 31 directly to the window plane 333, the light emitted in by using the in this way will be. 상기와 같은 구조로서 외부로 방출되는 광의 양이 최소가 되도록 함으로서 투사 광학계의 광효율을 높일 수 있다. By the quantity of light emitted to the outside as a structure as described above so that at least it is possible to increase the optical efficiency of the projection optical system. 또한, 도 3a에 도시된 것처럼, 포물면(331) 집속 렌즈면(332)에 비하여 LED 칩(31)을 향하여 돌출되어 있다. In addition, the, projecting toward the LED chip 31 than the paraboloid 331, the focusing lens surfaces 332 as shown in Figure 3a. 이와 같은 포물면(331)의 돌출은 LED 칩(31)으로부터 외부로 방출되는 광의 양의 감소시키는 기능을 한다. The protrusion of the same parabolic (331) functions to reduce the amount of light emitted to the outside from the LED chip 31. 뿐만 아니라 조명 장치(3) 전체의 길이를 축소시키는 기능을 한다. As well as the function of reducing the length of the entire illumination device (3). 포물면(331)에서 전반사가 발생할 수 있는 임계각 및 커플러 렌즈(33)의 형상을 고려하여 포물면(331)은 LED 칩(31) 방향으로 보다 많이 돌출이 될수록 유리하다. Considering the shape of a paraboloid 331, the critical angle, and a coupler lens 33, which may cause the total reflection on the parabolic 331 is advantageous the more the LED chip 31 to the much more protruding direction. 그러나 돌출되는 정도는 광이 커플러 렌즈(33)를 투과하면서 발생하는 광 손실을 고려하여 결정되어야 한다. However protruding degree is to be determined in consideration of the loss of light caused while the light is transmitted through the coupler lens (33). 일반적으로 조명 장치(3)의 박형화를 위해서는 돌출 정도가 높은 것이 유리하다. In general, it is the high degree of protrusion is advantageous to the reduction in thickness of the illuminating device (3).

도 3b는 본 발명에 따른 조명 장치의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. Figure 3b shows another embodiment of a lighting device according to the present invention.

도 3b에 도시된 것처럼 도 3a에 도시된 실시 예와는 달리 집속 렌즈면(332)이 프레넬 렌즈(Presnel Lens)(332a)로 형성되어 있다. Is the embodiment and is otherwise formed of a focusing lens surface 332 is a Fresnel lens (Presnel Lens) (332a) shown in Figure 3a, as shown in Figure 3b. 프레넬 렌즈(332a)는 렌즈의 두께의 줄이기 위하여 렌즈의 굴절면을 몇 개의 띠 모양으로 나누어 각 띠에서 렌즈의 굴절 작용을 하도록 하여 일반 렌즈와 동일한 성능을 구현하도록 한 것으로서 이 분야에서 공지된 것을 사용할 수 있다. A Fresnel lens (332a) is to use what is known in the art as one to implement the same performance as the normal lens so that the refractive action of the lens in each band divided into a number of strip-shaped refractive surface of the lens in order to reduce the lens thickness can.

이와 같이 프레넬 렌즈(332a)는 렌즈의 구성 요소가 되는 일련의 동심원들을 평면상에 적절하게 배치하여 짧은 초점 거리가 형성되도록 한 것이다. Thus the fresnel lens (332a) which is to be arranged appropriately a series of concentric circles in which the component of the lens on a plane forming a short focal length. 본 발명에 따른 조명 장치에 프레넬 렌즈(332a)를 사용함으로서 광 손실을 감소시킬 수 있고 동시에 조명 장치 전체의 경량화 및 박형화가 가능해진다. Possible to reduce the optical loss by using a Fresnel lens (332a) with the illumination unit according to the present invention, it is possible to at the same time light weight and thickness of the entire lighting apparatus. 프레넬 렌즈(332a)를 사용하는 경우에도 무-반사를 하여 박막 코팅이 이루어질 수 있다. Even when using a Fresnel lens (332a) non-coating may be a thin film made by the reflection.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명에 따른 조명 장치가 적용된 광학 시스템에 대한 실시 예를 각각 도시한 것이다. Figure 4a, 4b and 4c respectively is shown an embodiment of a optical system, the illumination device according to the present invention is applied.

도 4a는 LCD 패널(41)에 본 발명에 따른 조명 장치를 적용된 실시 예를 도시한 것이다. Figure 4a shows an embodiment applied to a lighting apparatus according to the present invention, the LCD panel 41.

도 4a에 도시된 것처럼, LED 칩(31)으로부터 방출된 광은 방출 각에 따라 외부 포물경(31), 포물면(331) 및 집속 렌즈면(332)에 입사되어 준-평행 광으로 변경되어 윈도우 면(333)으로 방출된다. As shown in Figure 4a, the light emitted from the LED chip 31 according to the emission of each external port mulgyeong 31, paraboloid 331 and focusing lens side 332 standard is incident on - is changed into parallel light window It is discharged to the surface 333. 각각의 면에서의 전반사 또는 무-반사 코팅이 가능한 것은 도 3a을 참조하여 설명한 실시 예에서와 동일하다. Or total internal reflection-free at each side - is capable of reflective coating, see Figure 3a and is the same as in the described embodiment. 그리고 집속 렌즈면(332)이 프레넬 렌즈로 형성될 수 있음은 도 3b에서 설명한 것과 동일하다. And that the focusing lens surface 332 may be formed of a Fresnel lens is identical to that described in Figure 3b. 윈도우 면(333)으로부터 방출된 빛은 로드 렌즈(Rod Lens)(40)로 입사된다. Light emitted from the side window 333 is incident to the rod lens (Rod Lens) (40). 본 로드 렌즈(40)는 입사된 빛이 그 내부를 통과할 때 로드 렌즈(40)의 외부 표면에서 전반사 되면서 진행하여 로드 렌즈(40)에서 나갈 때에는 각도별로 광 분포가 균질해지도록 하는 장치로서 윈도우 면(333)으로부터 방출된 광을 크기 변환 및 광의 균질도 향상을 위하여 사용된다. The rod lens 40 is Windows provided an apparatus for so that when the process proceeds as total internal reflection at the outer surface of the rod lens 40 to the incident light pass through the inside out from the rod lens 40, the light distribution homogeneous by angle surface 333, the optical size of the converter and the light emitted from the homogenizer is also used to improve. 로드 렌즈(40)에 의하여 유도된 광은 LCD 패널(41)에 입사하여 영상 정보 구현에 필요한 조명광이 된다. Induced by the rod lenses 40, light incident on the LCD panel 41 is the required illumination in the image information implementation. 로드 렌즈(40)에 의하여 LCD 패널(41)로 유도되는 조명광의 각도 분포가 도 4a의 우측에 도시되어 있다. The angular distribution of the illumination light guided to the LCD panel 41 by the rod lens 40 is shown on the right side of Figure 4a. 조명광은 중앙으로 집중되어 유도된다는 것을 보여준다. Illumination light is concentrated in the center shows that it induced. 이와 같이 본 발명에 따른 조 명 장치는 어느 정도의 균질도와 각도 분포가 보장되는 높은 효율의 투사 광학계를 형성하는 것이 가능하다는 이점을 제공한다. Thus jo name according to the present invention apparatus provides the advantage that it is possible to form the projection optical system of the high efficiency ensures that a certain amount of assist homogeneous angular distribution.

도 4b는 본 발명에 다른 조명 장치의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. Figure 4b shows another embodiment of another lighting apparatus in the present invention.

도 4b에 도시된 실시 예에서는 도 4a와 관련하여 설명한 실시 예와는 달리 윈도우면이 별도로 형성되지 않는다. The embodiment, if unlike the embodiment described in connection with Figure 4a window shown in Figure 4b are not formed separately. 그러므로 커플러 렌즈(33b)와 로드 렌즈(40b)가 일체로 형성된다. Therefore, the coupler lens (33b) with a rod lens (40b) is integrally formed. 위와 같은 형태는 윈도우 면을 가지지 않는 커플러 렌즈(33b)를 제작하여 로드 렌즈(40b)와 결합할 수도 있고, 로드 렌즈(40b)를 제작한 후 필요한 형태로 커플러 형태를 렌즈 가공하여 형성할 수도 있다. Above form may be produced by forming may be combined with a rod lens (40b), after the fabrication of the rod lens (40b) by processing the coupler forms a lens to the required form of the coupler lens (33b) does not have a window surface . 광 효율성의 관점 및 제작의 용이성을 고려할 때 렌즈 가공을 통하여 필요한 형태를 제작하는 것이 유리할 것이다. Considering the viewpoint of the optical efficiency and ease of production it would be advantageous to produce a required shape through a lens processing. 도 4b에서 제시된 광학 시스템은 로드 렌즈(40b)가 직접 외부 포물경(32)에 결합된다는 점을 제외하면 도 4a와 관련하여 설명한 것과 동일하게 작동한다. Figure 4b is an optical system shown in the same operation as that described in connection with Figure 4a, except that when the rod lens (40b) is directly coupled to an external port mulgyeong 32.

위에서 이미 설명한 실시 예와 마찬가지로 도 4b에서 제시된 광학 시스템에서 커플러 렌즈와 로드 렌즈는 플라스틱 몰딩(Plastic Molding)으로 제작될 수 있다. In the optical system shown in the same manner as the already described embodiments Figure 4b on the coupler lens and the rod lens can be manufactured by plastic molding (Plastic Molding). 다만 도 4b에서 제시된 광학 시스템에서는 커플러 렌즈(33) 및 로드 렌즈(40b)를 일체로 플라스틱 몰딩으로 가공함으로서 경량화 및 박막화에 유리하고 또한 제조 비용 면에서도 이점을 제공할 수 있다. However, it is possible to the optical system shown in Figure 4b glass in weight and thinned by machining a plastic molding a coupler lens 33 and the rod lens (40b) integrally, and also provides an advantage in terms of manufacturing cost.

도 4c는 본 발명에 따른 조명 장치를 적용한 또 다른 광학 시스템에 대한 실시 예를 도시한 것이다. Figure 4c illustrates an embodiment of a further optical system with the illumination unit in accordance with the present invention.

도 4c에 도시된 광학 시스템에서는 LCoS(44) 패널이 디스플레이 장치로서 사 용된다. In the optical system LCoS (44) shown in Figure 4c panel is for this sa as a display device.

도 4a 및 도 4b에서 제시된 실시 예와 동일하게 LED 칩(31)에서 방출된 빛은 방출각에 따라 외부 포물경(32) 및 커플레 렌즈(33)를 통하여 평행광으로 변형되어 로드 렌즈(40c)로 입사한다. Figures 4a and the light emitted from the LED chip 31 is also the same as the embodiments shown in 4b, depending on the discharge of each external port mulgyeong 32 and the coupling rail is parallel to the optical transformation through a lens 33, a rod lens (40c ) it enters into. 도 4c에서 제시된 실시 예에서는 커플러 렌즈(33)와 로드 렌즈(40c)가 분리되어 도시되어 있지만 도 4b의 실시 예에서 제시된 것처럼 플라스틱 몰딩으로 일체형으로 제작되어 렌즈 가공으로 제작될 수도 있다. Also in the embodiment presented in 4c is shown a coupler lens 33 and the rod lens (40c) are separated is made integrally of plastic molding, as shown in the embodiment of Figure 4b, but may be made of the lens processing. 로드 렌즈(40c)에 의하여 유도된 빛은 PBS(Polarization Beam Splitter)(43)으로 진행한다. Induced by the rod lens (40c) with light proceeds to PBS (Polarization Beam Splitter) (43). PBS(43)에서는 일반적으로 입사된 광이 S파 성분 및 P파 성분으로 분리되어 P파 성분은 PBS(43)를 통과하고 S파 성분만 반사되어 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 패널(44)로 진행한다. PBS (43) In is a generally incident on the light separation into S-wave component and P-wave component P wave component is passed through a PBS (43) and reflects only the S-wave component to the LCoS (Liquid Crystal on Silicon) panel 44 ongoing. LCoS 패널(44)은 마이크로 디스플레이로서 필요한 영상 정보를 입사된 광에 저장하여 스크린으로 유도한다. LCoS panel 44 and stored in the incoming video information necessary as a micro-display light is guided to the screen. 또한 LCoS 패널(44)은 필요한 경우 S파를 P파로 변조시킨다. Also thereby LCoS panel 44 modulates the S-wave, if necessary, P wave. 도 4c에 도시된 것처럼 LCoS 패널(44)에서 반사된 광은 P파로 변조되어 다시 PBS(43)를 경유하여 스크린(도시되지 않음)에서 영상 정보를 표시하게 된다. As shown in FIG. 4c and the light reflected from the LCoS panel 44 is to display the image information in the P wave to be modulated via the re-PBS (43), a screen (not shown). 도 4c에 도시되지 않았지만 필요한 경우에는 X-프리즘 또는 칼라 큐브(Color Cube)와 같은 공지된 장치를 이용하여 레드/그린/블루(R/G/B)를 합성할 수도 있다. If necessary, have not been shown in Figure 4c, it may by using a known device such as a prism or a color cube X- (Color Cube) the synthesis of the red / green / blue (R / G / B). 또한 LCoS 패널(44)은 레드/그린/블루 각각에 대하여 설치될 수도 있다. Also LCoS panel 44 may be provided for each of red / green / blue. 이 분야의 통상의 지식을 가진 자는 필요한 변형을 가하여 공지된 이와 같은 장치를 도 4c에서 제시된 실시 예에 추가할 수 있을 것이다. Such a known device is added to the necessary modifications One of ordinary skill in the art will be able to be added to the embodiments shown in Figure 4c.

위에서 본 발명에 다른 조명 장치의 예로서 LCD 패널과 LCoS 패널만을 제시하였지만 적절한 변형을 가하여 DLP(Digital Light Processing)에 적용 가능한 것 은 자명하다. Although the above presents only the LCoS panel and the LCD panel as an example of another illumination device in this invention by adding an appropriate modification to be applied to (Digital Light Processing) DLP is apparent. 또한 자동차의 헤드라이트와 같은 조광 장치나 광통신 등에서도 본 발명에 따른 조명 장치를 적용할 수 있고, 이러한 장치들은 모두 본 발명의 범위에 포함된다. In addition, it is possible to apply the lighting device according to the present invention the light modulation apparatus and an optical communication, etc., such as automobile headlights, these devices are all included in the scope of the invention.

본 발명에 따른 LED 조명 장치는 모든 방향에 대하여 광을 방출하는 LED 광에 대하여 적절한 지향성을 주어 광 효율을 향상시킬 수 있도록 한다. It LED lighting device according to the invention so as to give the proper orientation with respect to improve the optical efficiency of the LED light, which emits light to all directions. 위와 같은 이점으로 인하여 본 발명에 따른 조명 장치는 칼라 특성, 장-수명 특성, 빠른 시동 특성 및 반도체 장치와의 결합 용이성 특성을 이용할 수 있는 광학 투사 시스템의 구현이 용이하도록 한다. Lighting devices according to the invention because of the above advantages are color properties, Chapter - and to facilitate the projection of the optical system which can use the service life characteristics, fast start-up characteristics and ease of combining the characteristics of the semiconductor device implementation. 아울러 본 발명의 외부 포물경 또는 커플러 렌즈에 적당한 변형을 가하여 자동차의 전조등, 가로등과 같은 각종 조명 장치에도 적용 가능하다. In addition, applying a suitable transformation to the outer fabric mulgyeong or coupler lens of the present invention is applicable to various lighting devices such as headlights, street lamps of the vehicle.

위에서 본 발명에 따른 조명 장치를 제시된 실시 예로서 상세하게 설명하였다. Above it has been described in detail as the embodiments shown the lighting apparatus according to the present invention. 제시된 실시 예는 예시적인 것이며 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않고 제시된 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 변형을 만드는 것은 자명할 것이다. Embodiments shown will be apparent, creating a wide range of changes and modifications to the modified embodiment set forth without departing exemplary to those skilled in the art the scope of the technical concept of the present invention. 본 발명의 범위는 위와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며, 다만 아래의 특허청구범위에 의해서만 제한된다. Scope of the present invention should not be limited by the variations and modifications invention as above, it is however only limited by the claims.

Claims (14)

  1. LED 조명 장치에 있어서, In the LED lighting device,
    LED 기판 위에 설치된 LED 칩; LED chips mounted on the LED substrate;
    상기 LED 칩에서 상기 LED 기판의 법선에 대해 제1 기준 각보다 큰 제1 각도 범위로 방출되는 광을 반사하여 준-평행 광으로 만드는 외부 포물경; In the LED chip given by reflecting the light emitted by the first angle range larger than the first reference angle to the normal of the LED substrate mulgyeong external port to create a parallel light;
    상기 LED 칩에서 상기 법선에 대해 제1 기준 각보다 작은 제2 각도 범위로 방출되는 광을 준-평행 광으로 변형시키는 커플러 렌즈; Coupler lens to transform into parallel light from the LED chip, the semi-light emitted with a small second angle range than the first reference angle with respect to the normal line; And
    상기 외부 포물경 및 커플러 렌즈로부터 입사된 빛을 외부로 방출하는 윈도우 면을 포함하고, Includes a side window for emitting the light incident from the outside, and the coupler port mulgyeong lens to the outside,
    상기 커플러 렌즈는 상기 제2 각도 범위 중 제2 기준 각보다 큰 각도로 방출되는 광을 반사시키는 포물면 및 상기 제2 기준 각보다 작은 각도로 방출되는 광을 투과시키는 집속 렌즈면을 포함하는 LED 조명 장치. The coupler lens LED illumination device including a condenser lens surface for transmitting light emitted by a paraboloid and the second reference angle smaller than the angle for reflecting the light emitted by the second angle range is greater angle than the second reference angle of .
  2. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 포물면은 집속 렌즈면보다 상기 LED 칩을 향하여 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치. The paraboloid is a LED lighting device, characterized in that protrudes toward the focusing lens of the LED chip than cotton.
  3. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 LED 칩의 광이 반사되는 외부 포물경의 안쪽 면은 전반사 코팅이 되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치. LED illumination apparatus, characterized in that the inside and outside parabolic respect that the light is reflected in the LED chip, which is a total reflection coating.
  4. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 외부 포물경으로부터 광이 입사하는 윈도우 면은 무반사 코팅이 되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치. Window surface the light enters from the outer capsule is mulgyeong LED illumination apparatus, characterized in that the anti-reflective coatings.
  5. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2,
    LED 칩으로부터 광이 입사하는 상기 포물면의 돌출된 안쪽 면은 무반사 코팅이 되고 그리고 상기 포물면은 입사된 광이 전반사가 되도록 코팅이 된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치. LED overhanging the inner surface of the paraboloid to the light incident on the chip is a reflective coating and said paraboloid is a LED lighting device, characterized in that the incident light such that total reflection of the coating.
  6. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 커플러 렌즈의 포물면에서는 전반사가 되도록 포물면이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치. LED lighting apparatus characterized in that the paraboloid is formed so as to be totally reflected in the parabolic lens of the coupler.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중의 어느 하나에 있어서, It claims 1 to A method according to any one of claim 6,
    커플러 렌즈의 집속 렌즈면은 프레넬 렌즈가 되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치. Focusing lens face of the coupler lens, LED lighting device showing the process of manufacturing the Fresnel lens.
  8. LED 조명 장치를 포함하는 광학 시스템에 있어서, In the optical system including the LED lighting device,
    LED 기판 위에 설치된 LED 칩; LED chips mounted on the LED substrate;
    상기 LED 칩에서 상기 LED 기판의 법선에 대해 제1 기준 각보다 큰 제1 각도 범위로 방출되는 광을 반사하여 준-평행 광으로 만드는 외부 포물경; In the LED chip given by reflecting the light emitted by the first angle range larger than the first reference angle to the normal of the LED substrate mulgyeong external port to create a parallel light;
    상기 LED 칩에서 상기 법선에 대해 제1 기준 각보다 작은 제2 각도 범위로 방출되는 광을 준-평행광으로 변형시키며, 상기 제2 각도 범위 중 제2 기준 각보다 큰 각도로 방출되는 광을 반사시키는 포물면과 상기 제2 기준 각보다 작은 각도로 방출되는 광을 투과시키는 집속 렌즈면을 포함하는 커플러 렌즈; It gave a light from the LED chip to be discharged to a small second angle range than the first reference angle to the normal-sikimyeo transformed into parallel light, and the second reflection angle range of the light emitted at a large angle than the second reference angle the coupler lens comprises a condenser lens and the parabolic surface of the transmitting light emitted by an angle smaller than the second reference angle for;
    상기 외부 포물경 및 커플러 렌즈로부터 입사된 빛을 외부로 방출하는 윈도우 면; Window surface for emitting the light incident from the outside, and the coupler port mulgyeong lens to the outside;
    상기 윈도우 면으로부터 방출된 빛을 유도하기 위한 광학 렌즈; An optical lens for directing the light emitted from the side window; And
    상기 광학 렌즈로부터 유도된 빛을 이용하여 수신하는 패널을 포함하는 광학 시스템. An optical system including a panel to receive by using the light guided from the optical lens.
  9. 청구항 8에 있어서, The method according to claim 8,
    상기 광학 렌즈는 로드 렌즈가 되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템. It said optical lens is an optical system wherein a rod lens.
  10. 청구항 8에 있어서, The method according to claim 8,
    상기 패널은 LCD 패널 또는 LCoS 패널이 되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템. The panel is the optical system which is characterized in that the LCD panel or LCoS panel.
  11. 청구항 10에 있어서, The method according to claim 10,
    PBS를 추가로 포함하는 광학 시스템. The optical system further comprises a PBS.
  12. 청구항 8 또는 11 중의 어느 하나에 있어서, A method according to any one of claims 8 or 11,
    커플러 렌즈와 광학 렌즈는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템. Coupler lens and the optical lens is an optical system, characterized in that formed in one-piece.
  13. 청구항 8 또는 청구항 11 중의 어느 하나에 있어서, A method according to any one of claim 8 or claim 11,
    상기 집속 렌즈면은 프레넬 렌즈가 되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템. The focusing lens surface is an optical system showing the process of manufacturing the Fresnel lens.
  14. 청구항 12에 있어서, The method according to claim 12,
    상기 집속 렌즈면은 프레넬 렌즈가 되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템. The focusing lens surface is an optical system showing the process of manufacturing the Fresnel lens.
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