KR101201881B1 - Light Guide Plate of Point LED and Light Guide Plate Module by Using Light Guide Plate - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An LED(Light Emitting Diode) point light source light guide plate and a light guide plate module using the same are provided to be used as a security light or a street lamp by spreading light generated from an LED element. CONSTITUTION: A first lens(20) is rectangular in shape. The first lens includes a semi-elliptical groove(25). An LED point light source is inserted into the semi-elliptical groove. A second lens(30) is semi-elliptical in shape. The second lens is integrally formed on the top of the first lens.

Description

엘이디 점광원 도광판과 이를 이용한 도광판 모듈{Light Guide Plate of Point LED and Light Guide Plate Module by Using Light Guide Plate}LED point light source light guide plate and light guide plate module using it {Light Guide Plate of Point LED and Light Guide Plate Module by Using Light Guide Plate}

본 발명은 LED 점광원의 도광판 및 도광판 모듈에 관한 것이다. 일반적으로 LED는 반도체 소자로서 PN 접합 구조이고, 대량 생산이 가능하여 수명이 길고 직진성은 우수하나 확산성이 없어서 가로등 또는 도로 조명용으로 불리한 점이 있는 것이다. 상기와 같이 직진성이 우수한 LED 점광원에 본 발명의 도광판을 사용하여 확산성을 증대시킴으로써 보안등이나 도로 조명등에 이용할 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.
The present invention relates to a light guide plate and a light guide plate module of the LED point light source. In general, LED has a PN junction structure as a semiconductor device, and can be mass-produced to have a long life and excellent straightness, but there is a disadvantage in that it is used for street light or road lighting because it is not diffused. As described above, the light guide plate of the present invention is used for an LED point light source excellent in straightness to increase the diffusibility so that the light guide plate can be used for a security light or a road lighting.

본 발명과 관련한 종래의 기술은 대한민국 등록특허 제10-1126058호에 개시되어 있다. 도 1은 종래 면광원 장치 및 이것을 구비한 조명 유닛을 나타내는 평면도이며, 도 2 는 도 1 중에 나타낸 조명 유닛에 있어서의 X1-X1 선을 따른 단면도이도 도 3은 LED 의 광축을 포함하는 조명 유닛의 일부 단면도이며, 오목부 형상의 상세함을 설명하기 위해 도 2의 일부 확대도를 나타내고 있는 것이다.      The related art related to the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1126058. 1 is a plan view showing a conventional surface light source device and a lighting unit having the same, FIG. 2 is a cross-sectional view along the line X1-X1 in the lighting unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of a lighting unit including an optical axis of an LED. It is a partial sectional drawing, and shows the partially expanded view of FIG. 2 in order to demonstrate the detail of a recess shape.

상기도 1 내지 3에서 종래 면광원 장치 및 이를 구비한 조명 유닛(1) 은 광속 제어부재(4) 와, 이 광속 제어부재(4) 의 이면(4a) 측에 거의 등 간격으로 복수 배치된 점광원(5) 과, 광속 제어부재(4) 의 출사면(4b) 에 대해 간격을 두고 대향 배치된 광확산 부재(6) 및 피조명 부재(3) 를 구비하고 있다. 광속 제어부재(4)는 대략 직사각형 형상의 부재이다. 본 실시형태에서는 점광원(5)으로서 여기에서는 발광 다이오드(LED) 가 채용되어 있고 광속 제어부재(4) 및 LED(5) 에 의해 면광원 장치(2)가 구성되어 있다. 상기에서 박판 형상의 광속 제어부재(4)는 예컨대, PMMA (폴리메타크릴산메틸), PC (폴리카보네이트) 등의 투명 수지재료나 투명한 유리로 이루어지며, 출사면(4b) 과 이면(4a)을 갖고 있다. 이면(4a) 에는 각 LED(5) 에 대향하도록 오목부(7) 가 각각 형성되어 있다. 각 오목부(7)는 구면 형상의 제1입광면(7a) 과, 이 제1입광면(7a)의 둘레가장자리를 매끄럽게 이면(4a) 측으로 접속하는 제2입광면(7b)으로 구성되어 있다. 부호 L 은 LED(5) 의 광축을 나타내며, 입광면(7a)은 광축(L)을 중심으로 하여 대칭적으로 오목 곡면형상을 형성하고 있다. 또한, 제2입광면(7b)은 제1입광면(7a)과는 거의 역방향으로 볼록의 곡면을 형성하고 있다. 따라서, 오목부(7)는 제1입광면(7a)과 제2입광면(7b) 의 접속 부분에 변곡점 (P)을 갖게 된다. 또한, LED(5)의 출사광의 최대 강도의 방향은 광축(L)과 일치하고 있다. 상기도 3 에 있어서 광축(L)에 직교하는 수평면을 기준면(C)으로 한다. 또, LED(5)로부터 출사된 광(5L)의 광속 제어부재(4) 에 대한 입사 위치(Pa)를 통과하며, 기준면(C)에 평행한 선을 A로 한다. 또한, 입사 위치(Pa) 는 상기도 3 이 나타내는 오목부(7) 단면의 윤곽선(7L)과 광(5L)의 교점이다. 또한, 입사 위치 (Pa)에서의 오목부(7)의 윤곽선(7L)에 대한 접선(B)과 선(A)이 이루는 각을 θ3으로 한다. θ3은 렌즈 경사각이라고도 불린다. 또, 광속 제어부재(4) 내를 진행하는 광(5L) 의 출사면(4b) 에 대한 입사각 (내부 입사각) 을 θ2로 한다. θ2는 광(5L) 과 출사면(4b)의 법선(VL)이 이루는 각이다. 그리고, 광(5L)의 출사면(4b 으로부터의 출사각을 θ5로 한다. θ5는 출사된 광(5L) 이 출사면(4b) 에 대한 법선(VL) 과 이루는 각이다. 여기에서, 오목부(7) 가 만족시켜야 하는 광학적인 조건을 기술하기 위해, LED(5)에 대하여 「절반 강도의 각도 범위」를 생각한다. 상기 기술한 바와 같이, LED(5)는 광축(L)의 방향으로 최대 강도의 광을 출사한다. 이 최대 강도의 방향은 광속 제어부재(4)의 출사면(4b)의 법선 방향에 따른 방향이기도 하며, 이 방향으로부터 각도적으로 멀어짐에 따라 출사 강도는 서서히 저하된다. 그래서, 이 최대 강도의 방향으로부터 강도가 1/2 (50 %) 까지 저하될 때까지의 각도 범위를 「절반 강도의 각도 범위」라고 부르기도 한다. 오목부(7)는 동 오목부(7)에 대응하는 LED(5)로부터 출사되는 광 중,「적어도 절반 강도의 각도 범위를 포함하는 소정 범위 내」에서 출사된 광에 대하여, θ5 및 θ1를 조절하면 휘도 편차가 없는 균일한 조명이 가능한 것이다.
1 to 3, the conventional surface light source device and the lighting unit 1 including the same are disposed at a plurality of points at substantially equal intervals on the light beam control member 4 and on the back surface 4a side of the light beam control member 4. The light source 5 and the light-diffusion member 6 and the to-be-illuminated member 3 which are mutually arrange | positioned at intervals with respect to the emission surface 4b of the light beam control material 4 are provided. The light beam control member 4 is a substantially rectangular member. In this embodiment, as the point light source 5, a light emitting diode (LED) is employed here, and the surface light source device 2 is constituted by the luminous flux control member 4 and the LED 5. In the above-described thin-beam control member 4 is made of transparent resin material such as PMMA (methyl methacrylate), PC (polycarbonate) or transparent glass, for example, exit face 4b and back face 4a. Have The recessed part 7 is formed in the back surface 4a so that it may oppose each LED5, respectively. Each recessed part 7 is comprised from the spherical 1st light incident surface 7a and the 2nd light incident surface 7b which connects the peripheral edge of this 1st light incident surface 7a smoothly to the back surface 4a side. . Reference numeral L denotes an optical axis of the LED 5, and the light incident surface 7a forms a concave curved shape symmetrically about the optical axis L. As shown in FIG. Further, the second light incident surface 7b forms a convex curved surface almost in the opposite direction to the first light incident surface 7a. Therefore, the recessed part 7 has the inflection point P in the connection part of the 1st light incident surface 7a and the 2nd light incident surface 7b. In addition, the direction of the maximum intensity of the emitted light of the LED 5 coincides with the optical axis L. FIG. In FIG. 3, the horizontal plane orthogonal to the optical axis L is referred to as the reference plane C. In FIG. Moreover, let A be the line parallel to the reference plane C, passing through the incidence position Pa with respect to the light beam control material 4 of the light 5L radiate | emitted from LED5. Incidentally, the incidence position Pa is an intersection point of the contour 7L and the light 5L of the cross section of the recess 7 shown in FIG. 3. In addition, the angle which the tangent B and the line A with respect to the outline 7L of the recessed part 7 in the incidence position Pa make is (theta) 3. θ3 is also called a lens tilt angle. Moreover, the incident angle (internal incident angle) with respect to the emission surface 4b of the light 5L which advances in the light beam control material 4 is made into (theta) 2. θ2 is an angle formed by the light 5L and the normal line VL of the emission surface 4b. And the emission angle from the light emission surface 4b of the light 5L is set to (theta) 5. (theta) 5 is the angle which the light 5L which the light exited makes with the normal line VL with respect to the emission surface 4b. In order to describe the optical conditions that should be satisfied by (7), consider the "angle range of half intensity" with respect to the LED 5. As described above, the LED 5 is in the direction of the optical axis L. The maximum intensity of the light is emitted, and the direction of the maximum intensity is also a direction along the normal direction of the emission surface 4b of the light beam control member 4, and the emission intensity gradually decreases as the angle moves away from this direction. Therefore, the angle range from the direction of the maximum strength until the strength drops to 1/2 (50%) may be referred to as the “angle range of half strength.” The recess 7 is a copper recess 7. Of light emitted from the LED 5 corresponding to " With respect to the light emitted in the constant range "by controlling the θ5 and θ1 it is capable of uniform illumination without a luminance variation.

상기와 같은 종래의 면광원 장치 및 조명 유닛은 휘도 편차가 없어 실내 조명 등에는 유리하나 보안등이나 도로 조명등처럼 넓은 면적을 조명하기 위하여 광의 확산이 필요한 곳에서는 부적합한 문제점이 있는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 LED 점광원에 사용되는 도광판의 형상을 이용하여 광이 효율적으로 확산하도록 하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 목적은 다수의 LED 점광원을 행렬로 배치한 모듈로 형성하여 확산성을 높여 보안등이나 가로등용으로 이용하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 하나의 가로등이나 보안등에 하나의 LED 점광원 도광판 모듈을 체결하도록 함으로써 제조비용이 저렴하도록 하기 위한 것이고, 다른 목적은 가로등이나 보안 등에 설치하는 경우 상기 LED 도광판 모듈에 빗물이 침투할 수 없도록 하기 위한 것이다.
The conventional surface light source device and the lighting unit as described above are advantageous for indoor lighting because there is no luminance deviation, but there is an unsuitable problem where light diffusion is necessary to illuminate a large area such as a security light or a road light. Accordingly, an object of the present invention is to use a shape of a light guide plate used for an LED point light source to efficiently diffuse light. In addition, an object of the present invention is to form a plurality of LED point light source in a matrix arranged in a matrix to increase the diffusion and use for security lamps or street lights. In addition, another object of the present invention is to ensure that the manufacturing cost is low by fastening one LED point light source light guide plate module to one street light or security light, and another object is to install rain light on the LED light guide plate module when installed in a street light or security light. This is to prevent penetration.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명의 LED 점광원 도광판은 LED에서 발생하는 광을 상하 좌우로 확산하기 위하여 도광판의 형상을 제1렌즈와 제2렌즈로 형성하되 제1렌즈는 직육면체 형상이고 제2렌즈는 최정점이 중앙에서 일측으로 기울어진 반타원 형상이며 상기 제1렌즈의 내측면은 반타원 형상이되 내측 최고점이 상기 제2렌즈의 최정점과 반대측으로 기울어진 형상으로 이루어진 것이다. 또한 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈을 이용한 보안등 또는 가로등은 상기와 같은 점광원 도광판을 다수의 행렬로 배치한 것으로 일체로 형성되고, 상기 모듈 내측 외곽 테두리에는 방수를 위한 방수 테두리 홈이 형성되어 있어 테두리 링이 삽입되는 구조를 특징으로 하는 것이다.
LED point light source light guide plate of the present invention having the above object is formed with the first lens and the second lens of the shape of the light guide plate to diffuse the light generated from the LED up, down, left and right, the first lens is a rectangular parallelepiped shape and the second lens Is a semi-elliptic shape in which a peak is inclined toward one side from the center, and an inner surface of the first lens is in a semi-elliptic shape, and an inner highest point is inclined to the opposite side of the second lens. In addition, the security light or street lamp using the LED point light source light guide plate module of the present invention is formed integrally by arranging the above point light source light guide plate in a plurality of matrices, the outer edge of the module is formed waterproof edge groove for waterproofing It is characterized by the structure that the rim ring is inserted.

상기와 같이 구성된 본 발명의 LED 점광원 도광판과 이를 이용한 도광판 모듈은 LED 소자로부터 발생하는 광을 확산시킴으로써 보안등이나 가로등 조명으로 사용할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 하나의 가로등이나 하나의 보안등에 하나의 LED 점광원 도광판 모듈이 설치됨으로 인하여 제조 비용이 적게 들고 유지 보수가 편리한 효과가 있으며, 또한 빗물이 스며들지 아니하여 수명이 연장되는 효과가 있는 것이다.
The LED point light source light guide plate and the light guide plate module using the same of the present invention configured as described above are effective to be used as a security light or a street light by diffusing light generated from the LED device. In addition, the present invention has the effect of low manufacturing cost and convenient maintenance due to the installation of one LED point light source light guide plate module in one street light or one security light, and also has the effect of prolonging the life by not rain water will be.

도 1은 종래 면광원 장치 및 이것을 구비한 조명 유닛을 나타내는 평면도,
도 2는 도 1의 X1-X1 선을 따른 단면도,
도 3은 LED의 광축을 포함하는 조명 유닛의 일부 단면도 및 확대도,
도 4는 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판의 단면도,
도 5는 도 4의 A-A 선을 따른 단면도,
도 6은 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판의 평면도,
도 7은 본 발명 LED 점광원 도광판을 이용한 흑백 LED 점광원의 조도
도 8은 본 발명 LED 점광원 도광판을 이용한 칼라 LED 점광원의 조도,
도 9는 본 발명 LED 점광원 도광판을 이용한 LED 점광원의 배광 곡선도,
도 10은 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판 모듈 정면도,
도 11은 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈에 체결되는 PCB 기판 사시도
도 12는 PCB 기판에 체결된 LED 점광원 도광판 모듈 사시도,
도 13은 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈이 보안등의 헤드부에 체결된 상태도,
도 14는 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈이 장착된 보안등의 조도 균제도 시뮬레이션 결과도 이다.1 is a plan view showing a conventional surface light source device and a lighting unit having the same;
2 is a cross-sectional view along the line X1-X1 of FIG.
3 is a partial cross-sectional and enlarged view of a lighting unit including the optical axis of the LED,
Figure 4 is a cross-sectional view of the LED point light source light guide plate applied to the present invention,
5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4;
6 is a plan view of the LED point light source light guide plate applied to the present invention,
Figure 7 is the illuminance of the black and white LED point light source using the present invention LED point light source light guide plate
8 is an illuminance of the color LED point light source using the LED point light source light guide plate of the present invention;
9 is a light distribution curve diagram of the LED point light source using the LED point light source light guide plate of the present invention;
10 is a front view of the LED point light source LGP module applied to the present invention;
11 is a perspective view of the PCB board fastened to the LED point light source LGP module of the present invention
12 is a perspective view of an LED point light source LGP module fastened to a PCB substrate;
13 is a state in which the LED point light source light guide plate module of the present invention is fastened to the head of the security light,
14 is a simulation result diagram of the illuminance evenness of the security lamp equipped with the LED point light source LGP module of the present invention.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 점광원 LED 도광판과 이를 이용한 도광판 모듈을 도 4 내지 도 14를 참고로 설명하면 다음과 같다.The point light source LED light guide plate of the present invention having the above object and a light guide plate module using the same will be described below with reference to FIGS. 4 to 14.

도 4는 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판의 단면도이다. 상기도 4에서 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판(100)은 제1렌즈(20)와 제2렌즈(30)로 구성되며, 상기 제1렌즈(20)는 직육면체 형상이며 내측으로 반타원 형상의 홈(25)이 형성된 구조이고, 상기 제2렌즈(30)는 최정점이 중앙에서 일측으로 기울어진 반타원 형상을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 제1렌즈(20)의 형상은 직육면체 구조이고 내측에 반 타원형상의 홈(25)이 형성되는 것이며 상기와 같은 반 타원 형상의 홈(25)은 θ17이 40도 ~ 50도 이내이고, θ18이 40도 ~ 50도 이내의 구조이며, 제1렌즈(20)의 두께(S2)는 2.30㎜ ~ 2.8㎜이내이다. 또한 제2렌즈(30)는 제1렌즈(20)의 상부에 형성되고 제2렌즈(30)의 두께(S1)는 1.6㎜~ 1.9㎜이내이고 θ15이 55도 ~ 65도 이내이고 θ16이 55도 ~ 65도 이내임을 나타내고 있는 것이다. 4 is a cross-sectional view of the LED point light source light guide plate applied to the present invention. In FIG. 4, the LED point light source light guide plate 100 applied to the present invention includes a first lens 20 and a second lens 30, and the first lens 20 has a rectangular parallelepiped shape and a semi-elliptic shape inward. The groove 25 is formed, the second lens 30 is characterized in that the semi-elliptic shape inclined to the one side from the center. The first lens 20 has a rectangular parallelepiped structure and a semi-elliptic groove 25 is formed therein, and the semi-elliptical groove 25 as described above has a θ 17 of 40 degrees to 50 degrees, θ 18 has a structure within 40 degrees to 50 degrees, and the thickness S2 of the first lens 20 is within 2.30 mm to 2.8 mm. In addition, the second lens 30 is formed on the upper portion of the first lens 20, the thickness S1 of the second lens 30 is within 1.6mm ~ 1.9mm, θ 15 is within 55 degrees ~ 65 degrees, θ 16 It shows that it is within 55 degrees-65 degrees.

도 5는 상기도 4의 A-A선 단면도이다. 상기도 5에서 제1렌즈(20)는 내측 반타원 형상의 홈(25)의 최고점이 중앙에서 일측으로 기울어진 곳에 형성되는 구조이고 θ11이 20도 ~ 30도 이내이고, θ12가 90도 ~ 97도 이내의 구조임을 나타내고 있는 것이다. 또한 제2렌즈(30)는 최정점이 중앙에서 일측으로 기울어진 곳에 형성되는 구조이며, θ13이 35도 ~ 45도 이내이고, θ14이 55도 ~ 65도 이내의 구조임을 나타내고 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 제1렌즈(20)의 내측 반타원 형상의 홈(25)의 최고점은 상기 제2렌즈(30)의 최정점과 반대 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. In FIG. 5, the first lens 20 has a structure in which the highest point of the inner semi-elliptic groove 25 is inclined to one side from the center, and θ 11 is within 20 degrees to 30 degrees, and θ 12 is 90 degrees. It indicates that the structure is within ~ 97 degrees. In addition, the second lens 30 has a structure in which the apex is inclined to one side from the center, and indicates that θ 13 is within 35 degrees to 45 degrees, and θ 14 is within 55 degrees to 65 degrees. The highest point of the inner semi-elliptic groove 25 of the first lens 20 configured as described above is formed at a position opposite to the highest point of the second lens 30.

도 6은 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판의 평면도이다. 상기도 6에서 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판(100)은 제2렌즈(30)의 저면이 좌우로 확장된 면 구조이고, 상기 제1렌즈(20)의 내측면에 형성된 반 타원 형상의 홈(25)은 저면이 상하 타원형 구조임을 나타내고 있는 것이다.6 is a plan view of the LED point light source light guide plate applied to the present invention. In FIG. 6, the LED point light source light guide plate 100 applied to the present invention has a surface structure in which a bottom surface of the second lens 30 extends left and right, and has a semi-elliptic shape formed on an inner surface of the first lens 20. The groove 25 indicates that the bottom is an elliptical structure up and down.

도 7은 본 발명 LED 점광원 도광판을 이용한 흑백 LED 점광원의 조도 분포도이다. 상기도 7의 (a)에서 LED 점광원 도광판을 이용한 흑백 LED 점광원은 상기 흑백 LED 점광원 직하 1m 거리에서의 조도가 중심점을 기준으로 하여 수평축 200mm ~ -1000mm에서 최대 조도를 나타내고 있으며, 또한 좌우로 확산 됨을 알 수 있는 것이다. 또한 상기도 7의 (b)는 중심점을 기준으로 좌우의 +2000mm ~ -2000mm와 상하의 -2000mm ~ +2000mm 범위에서 수직 최대 조도는 하측 약 -400mm 지점에서 조도 7.2 W/㎡ 이고, 수평 최대 조도는 좌측 -350mm 지점에서 조도 8.8W/㎡ 임을 나타내고 있는 것이다. 또한 상기도 7의 (b)에서 수직 조도(Vertical) 그래프와 수평 조도(Horizental) 그래프를 비교하여 보면 빛이 상하 및 좌우로 확산되고 있으며 상하보다는 좌우가 더 확산 됨을 알 수 있는 것이다.7 is an illuminance distribution diagram of a black and white LED point light source using the LED point light source light guide plate of the present invention. In FIG. 7A, the black and white LED point light source using the LED point light source light guide plate shows the maximum illuminance at a horizontal axis of 200 mm to -1000 mm based on the center point of illuminance at a distance of 1 m directly below the black and white LED point light source. It can be seen that the spread. In addition, (b) of FIG. 7 shows that the vertical maximum illuminance in the range of + 2000mm to -2000mm on the left and right sides and -2000mm to + 2000mm on the basis of the center point is 7.2 W / m2 at the bottom about -400mm, and the horizontal maximum illuminance is It shows that the illuminance is 8.8 W / m 2 at the left -350 mm point. In addition, when comparing the vertical illuminance (Vertical) graph and the horizontal illuminance (Horizental) graph in FIG.

도 8은 본 발명 LED 점광원 도광판을 이용한 LED 점광원의 조도 크기를 칼라로 나타내고 있는 것이다. 상기도 8에서 LED 점광원 도광판을 이용한 칼라 LED 점광원은 상기 칼라 LED 점광원 직하 1m 거리에서의 조도가 중심점을 기준으로 하여 수평축 200mm ~ -1000mm에서 최대 조도를 나타내고 있으며, 또한 상하로 확산 됨을 알 수 있는 것이다. 또한 상기도 7의 (b)는 중심점을 기준으로 좌우의 -2000mm ~ +2000mm와 상하의 -2000mm ~ +2000mm 범위에서 수직 최대 조도는 하측 약 -400mm 지점에서 조도 6.9 W/㎡ 이고, 수평 최대 조도는 좌측 -350mm 지점에서 조도 8.8W/㎡ 임을 나타내고 있는 것이다. 또한 상기도 7의 (b)에서 수직 조도(Vertical) 그래프와 수평 조도(Horizental) 그래프를 비교하여 보면 빛이 상하 및 좌우로 확산되고 있으며 상하보다는 좌우로 더 확산 됨을 알 수 있는 것이다.8 shows the illuminance size of the LED point light source using the LED point light source light guide plate of the present invention in color. In FIG. 8, the color LED point light source using the LED point light source light guide plate shows the maximum illuminance at a horizontal axis of 200 mm to -1000 mm based on the center point, and diffuses up and down based on the center point of the color LED point light source. It can be. In addition, (b) of FIG. 7 shows that the vertical maximum illuminance is in the range of -2000mm to + 2000mm on the left and right and -2000mm to + 2000mm on the basis of the center point, and the vertical maximum illuminance is 6.9 W / m 2 at the lower side of about -400mm, and the horizontal maximum illuminance is It shows that the illuminance is 8.8 W / m 2 at the left -350 mm point. In addition, when comparing the vertical illuminance (Vertical) graph and the horizontal illuminance (Horizental) graph in FIG.

도 9는 본 발명 LED 점광원 도광판을 이용한 LED 점광원의 배광곡선도 이다. 상기도 9에서 본 발명의 LED 점광원 도광판을 이용한 LED 점광원은 일정한 각도 범위에서 방사상의 방향으로 광이 확산됨을 나타내고 있는 것이다.9 is a light distribution curve diagram of the LED point light source using the LED point light source light guide plate of the present invention. In FIG. 9, the LED point light source using the LED point light source light guide plate of the present invention indicates that light is diffused in a radial direction at a predetermined angle range.

도 10은 본 발명에 적용되는 LED 점광원 도광판 모듈 정면도이다. 상기도 10에서 LED 점광원 도광판 모듈(200)은 LED 점광원 도광판(100)이 베이스에 행렬로 다수 형성되어 있으며 상기 LED 점광원 도광판 모듈(200)은 PCB 기판(300)과 체결하기 위한 제1체결 홈(130)이 베이스(250) 내측에 다수가 형성되어 있으며, 행렬로 배열된 LED 점광원 도광판 모듈 베이스(250) 외곽으로는 방수를 위한 방수 테두리 홈(110)이 형성되고, 상기 방수 테두리 홈(110)의 외측으로는 다수의 제2체결 홈(120)이 구성된 것이다. 또한 상기 제1체결 홈(130)에는 방수를 위한 원형 띠 홈(131)이 형성되고 상기 원형 띠 홈(131)에는 고무 재의 원형 링이 삽입되어 빗물이 스며들지 못하도록 하는 방수 기능을 수행하며, 상기 원형 띠 홈(131)에 원형 링을 삽입한 후 제1체결 홈(130)을 이용하여 LED 점광원이 다수 식재된 PCB 기판(300)과 볼트와 너트 방식으로 체결하는 것이다. 또한 상기와 같이 PCB 기판(300)과 LED 점광원 도광판 모듈(200)을 체결한 후 보안등이나 가로등의 헤드부와 제2체결 홈(120)에 볼트를 삽입하고 너트 방식으로 체결하여 완성하는 것이다. 상기에서 LED 점광원 도광판 모듈(200)의 방수 테두리 홈(110)에도 방수를 위한 고무 재의 테두리 링(미도시)이 삽입되고 PCB 기판(300)과 체결하는 것이다.10 is a front view of the LED point light source LGP module applied to the present invention. In FIG. 10, the LED point light source LGP module 200 has a plurality of LED point light source LGP 100 formed in a matrix on a base, and the LED point light source LGP 200 is a first substrate for fastening with the PCB substrate 300. A plurality of fastening grooves 130 are formed inside the base 250, and a waterproof edge groove 110 for waterproofing is formed outside the LED point light source LGP module base 250 arranged in a matrix. A plurality of second fastening grooves 120 are formed outside the grooves 110. In addition, the first fastening groove 130 is formed with a circular band groove 131 for waterproofing and the circular band groove 131 is inserted into a circular ring of rubber material to perform a waterproof function to prevent rain water from entering, After inserting a circular ring into the circular band groove 131, the first fastening groove 130 is used to fasten the PCB substrate 300 in which the LED point light sources are planted in a bolt and nut manner. In addition, after the PCB substrate 300 and the LED point light source light guide plate module 200 is fastened as described above, the bolt is inserted into the head part of the security lamp or the street lamp and the second fastening groove 120, and the fastening is completed by a nut method. In the above-described waterproof edge groove 110 of the LED point light source light guide plate module 200 is also inserted into the edge ring (not shown) of the rubber material for waterproofing and is fastened to the PCB substrate 300.

도 11은 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈에 체결되는 PCB 기판 사시도 이다. 상기도 11에서 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈에 체결되는 PCB 기판(300)은 베이스에 다수의 LED 점광원(310)이 식재되어 있으며 상기 LED 점광원(310)은 전원을 공급하면 전기적으로 도통할 수 있고 전류의 세기에 따라 빛을 방사하는 LED 반도체 소자이다. 또한 상기 PCB 기판(300)에는 상기 LED 점광원 도광판 모듈(200)과 체결하기 위한 기판 체결홈(320)이 베이스에 다수 형성되어 있어 상기 LED 점광원 도광판 모듈(200)을 볼트로 등기구 탭(너트)에 체결할 수 있는 것이다.11 is a perspective view of a PCB substrate fastened to the LED point light source LGP module of the present invention. In FIG. 11, the PCB substrate 300 fastened to the LED point light source LGP module of the present invention has a plurality of LED point light sources 310 planted in a base, and the LED point light source 310 is electrically connected when power is supplied. It is an LED semiconductor device that can emit light according to the strength of the current. In addition, the PCB substrate 300 has a plurality of substrate fastening grooves 320 for fastening with the LED point light source LGP module 200 at the base, so that the LED point light source LGP module 200 is bolted to a luminaire tab (nut). ) Can be tightened.

도 12는 PCB 기판에 체결된 LED 점광원 도광판 모듈 사시도 이다. 상기도 12에서 PCB 기판(300)에 체결된 LED 점광원 도광판 모듈(200)은 PCB 기판(300)의 기판 체결홈(320)과 LED 점광원 도광판 모듈(200)에 형성된 제1체결 홈(130)을 일치시킨 후 볼트(125)를 삽입하고 너트로 체결하여 고정할 수 있음을 나타내고 있는 것이다. 12 is a perspective view of an LED point light source LGP module fastened to a PCB substrate. In FIG. 12, the LED point light source LGP module 200 fastened to the PCB substrate 300 may include a first fastening groove 130 formed in the substrate fastening groove 320 and the LED point light source LGP module 200 of the PCB substrate 300. ) And then the bolt 125 is inserted and fastened with a nut to fix it.

도 13은 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈이 보안등의 헤드부에 체결된 상태도 이다. 상기도 13에서 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈(200)은 다수의 LED 점광원(310)이 행렬로 식재된 PCB 기판(300)과 체결되고 상기 LED 점광원 도광판 모듈(200)은 가로등이나 보안등의 헤드부에 체결되어 조명될 수 있는 것이다.FIG. 13 is a state diagram in which the LED point light source LGP module of the present invention is fastened to a head of a security lamp. In FIG. 13, the LED point light source LGP module 200 of the present invention is fastened with a PCB substrate 300 in which a plurality of LED point light sources 310 are planted in a matrix, and the LED point light source LGP module 200 is a street light or a security lamp. It is fastened to the head portion of the can be illuminated.

도 14는 본 발명의 LED 점광원 도광판 모듈이 장착된 보안등의 조도 균제도 시뮬레이션 결과도 이다. 상기도 14에서 본 발명 LED 점광원 도광판 모듈(200)이 장착된 보안등의 균제도(Emin/Eave)는 19.7/37=0.53으로 나타난 것을 알 수 있는 것이다. 일반적으로 KSC에서 요구하는 조도 균제도는 보안등의 경우 0.15 이상이므로 본 발명 LED 점광원 도광판 모듈(200)이 적용된 보안등은 확산성이 우수한 것임을 알 수 있고 보안등 또는 가로등으로 사용되는 경우 전체 가로등의 수를 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.
14 is a simulation result diagram of the illuminance evenness of the security lamp equipped with the LED point light source LGP module of the present invention. In Figure 14 it can be seen that the uniformity (Emin / Eave) of the security lamp equipped with the present invention LED point light source light guide plate module 200 is shown as 19.7 / 37 = 0.53. In general, the illumination uniformity required by the KSC is 0.15 or more in the case of the security light, so that the security light to which the LED point light source module 200 of the present invention is applied can be seen that it is excellent in diffusivity. There is an advantage to reduce.

1 : 조명 유닛, 2 : 면광원 장치,
3 : 피조명 부재, 4 : 광속 제어 부재,
5 : 점광원, 7 : 오목부,
20 : 제1렌즈, 25 : 타원형 형상의 홈,
30 : 제2렌즈, 100 : LED 점광원 도광판,
110 : 방수 테두리 홈, 120 : 제2체결 홈,
130 : 제1체결 홈, 131 : 원형 띠 홈,
200 : LED 점광원 도광판 모듈, 300 : PCB 기판,
310 : LED 점광원, 320 : 기판 체결홈1: lighting unit, 2: surface light source device,
3: member to be illuminated, 4: beam control member,
5: point light source, 7: recess,
20: first lens, 25: elliptical groove,
30: second lens, 100: LED point light source light guide plate,
110: waterproof edge groove, 120: second fastening groove,
130: first fastening groove, 131: circular band groove,
200: LED point light source light guide plate module, 300: PCB substrate,
310: LED point light source, 320: substrate fastening groove

Claims (9)

LED 점광원에서 발생하는 광을 확산하기 위하여 PCB기판에 설치된 LED 점광원의 외측으로 결합되는 LED 점광원 도광판에 있어서,
상기 LED 점광원 도광판은,
직육면체 형상이고 내측으로 반 타원 형상의 홈(25)이 형성되어 상기 LED 점광원이 삽입되도록 하는 제1렌즈(20)와;
상기 제1렌즈의 상부에 일체로 형성되며 최정점이 중앙에서 일측으로 기울어진 반타원 형상인 제2렌즈(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판.
In the LED point light source light guide plate coupled to the outside of the LED point light source installed on the PCB substrate to diffuse the light generated from the LED point light source,
The LED point light source light guide plate,
A first lens 20 having a rectangular parallelepiped shape and a semi-elliptic groove 25 formed therein to allow the LED point light source to be inserted;
An LED point light source plate of claim 1, wherein the second lens (30) is formed integrally with the upper part of the first lens and has a semi-ellipse shape inclined toward one side from the center thereof.
제1항에 있어서,
제1렌즈(20)의 반 타원 형상의 홈(25)은,
내측 최고점이 중앙에서 일측으로 기울어진 곳에 형성되는 구조이고 상기 내측 최고점은 상기 제2렌즈(30)의 최정점과 반대 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판.
The method of claim 1,
The semi-elliptic groove 25 of the first lens 20 is
LED inner light guide plate is characterized in that the inner peak is formed in the inclined to one side from the center and the inner peak is formed on the side opposite to the peak of the second lens (30).
제2항에 있어서,
상기 제1렌즈(20)는,
θ11이 20도 ~ 30도 이내이고, θ12가 90도 ~ 97도 이내이며, θ17이 40도 ~ 50도 이내이고, θ18이 40도 ~ 50도 이내인 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판.
The method of claim 2,
The first lens 20,
LED point light source, characterized in that θ 11 is within 20 to 30 degrees, θ 12 is within 90 degrees to 97 degrees, θ 17 is within 40 degrees to 50 degrees, and θ 18 is within 40 degrees to 50 degrees Light guide plate.
제2항에 있어서,
상기 제2렌즈(30)는,
θ13이 35도 ~ 45도 이내이고, θ14이 55도 ~ 65도 이내이고, θ15이 55도 ~ 65도 이내이고 θ16이 55도 ~ 65도 이내인 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판.
The method of claim 2,
The second lens 30,
LED point light guide plate, characterized in that θ 13 is within 35 degrees to 45 degrees, θ 14 is within 55 degrees to 65 degrees, θ 15 is within 55 degrees to 65 degrees, and θ 16 is within 55 degrees to 65 degrees .
제3항에 있어서,
상기 제1렌즈(20)는
두께(S2)가 2.30㎜ ~ 2.8㎜이내인 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판.
The method of claim 3,
The first lens 20
LED point light source light guide plate, characterized in that the thickness (S2) is within 2.30mm ~ 2.8mm.
제4항에 있어서,
상기 제2렌즈(30)는,
두께(S1)가 1.6㎜~ 1.9㎜이내인 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판.
5. The method of claim 4,
The second lens 30,
An LED point light source light guide plate having a thickness S1 of 1.6 mm to 1.9 mm or less.
LED 점광원에서 발생하는 광을 확산하기 위하여 PCB기판에 설치된 LED 점광원의 외측으로 구성되는 LED 점광원 도광판에 있어서,
상기 LED 점광원 도광판은,
직육면체 형상이고 내측으로 반 타원 형상의 홈(25)이 형성되어 상기 LED 점광원이 삽입되도록 하며 θ11이 20도 ~ 30도 이내이고, θ12 가 90도 ~ 97도 이내이며, θ17이 40도 ~ 50도 이내이고, θ18이 40도 ~ 50도 이내이고 두께(S2)가 2.30㎜ ~ 2.8㎜이내인 제1렌즈(20)와;
상기 제1렌즈(20)의 상부에 일체로 형성되며 최정점이 중앙에서 일측으로 기울어진 반타원 형상이고, θ13이 35도 ~ 45도 이내이고, θ14 이 55도 ~ 65도 이내이고, θ15이 55도 ~ 65도 이내이고 θ16이 55도 ~ 65도 이내이며, 두께(S1)가 1.6㎜~ 1.9㎜이내인 제2렌즈(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판.
In the LED point light source light guide plate configured to the outside of the LED point light source provided on the PCB substrate to diffuse the light generated from the LED point light source,
The LED point light source light guide plate,
A rectangular parallelepiped, semi-elliptical groove 25 is formed inward to allow the LED point light source to be inserted, and θ 11 is within 20 degrees to 30 degrees, θ 12 is within 90 degrees to 97 degrees, and θ 17 is 40 degrees. A first lens 20 within about 50 degrees, θ 18 within 40 degrees to 50 degrees, and a thickness S2 within 2.30 mm to 2.8 mm;
It is formed integrally on the upper portion of the first lens 20, the peak is a semi-ellipse inclined from one side to the center, θ 13 is within 35 degrees to 45 degrees, θ 14 is within 55 degrees to 65 degrees, θ An LED point light source light guide plate, characterized in that the second lens (30) has a thickness (S1) of 1.6 mm or less and 1.9 mm or less within 15 degrees of 55 degrees to 65 degrees and θ 16 degrees of 55 degrees to 65 degrees.
LED 점광원에서 발생하는 광을 확산하고 면 광원 형태를 형성하기 위한 LED 점광원 도광판 모듈에 있어서,
상기 LED 점광원 도광판 모듈은,
직육면체 형상이고 내측으로 반 타원 형상의 홈(25)이 형성되되 내측 최고점이 일측으로 기울어져 형성되며 상기 LED 점광원이 삽입되도록 하는 제1렌즈(20)와, 상기 제1렌즈(20)의 상부에 일체로 형성되며 최정점이 중앙에서 일측으로 기울어지게 형성되되 상기 제1렌즈의 내측 최고점과 반대 위치에 형성되는 반타원 형상인 제2렌즈(30)로 구성된 LED 점광원 도광판이 다수의 행렬로 배치된 베이스(250)와;
상기 베이스의 중앙에 PCB 기판(300)과 체결하기 위하여 형성되고 원형 링이 삽입되는 원형 띠 홈(131)이 형성된 제1체결 홈(130)과;
상기 베이스 외곽에 긴 홈 형태로 형성되어 테두리 링이 삽입될 수 있는 방수 테두리 홈(110)과;
상기 방수 테두리 홈(110)의 외측에 형성되고 조명등 헤드부와 체결하기 위한 제2체결 홈(120)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판 모듈.
In the LED point light source light guide plate module for diffusing light generated from the LED point light source and forming a surface light source form,
The LED point light source light guide plate module,
A first lens 20 having a rectangular parallelepiped shape and a semi-elliptic groove 25 formed inward, and having an inner highest point inclined to one side and allowing the LED point light source to be inserted therein, and an upper portion of the first lens 20. LED point light guide plates formed of a plurality of matrices formed integrally with the second lens 30 formed at an acute angle from the center to one side and formed at positions opposite to the inner highest point of the first lens are arranged in a plurality of matrices. A base 250;
A first fastening groove (130) formed at the center of the base to form a circular band groove (131) formed to fasten with the PCB substrate (300) and into which a circular ring is inserted;
It is formed in the shape of a long groove on the outer periphery of the waterproof edge groove 110 and the edge ring can be inserted;
The LED point light source light guide plate module, characterized in that formed on the outside of the waterproof rim groove 110 and comprises a second fastening groove (120) for fastening with the lamp head.
LED 점광원에서 발생하는 광을 확산하고 면 광원 형태를 형성하기 위한 LED 점광원 도광판 모듈에 있어서,
상기 LED 점광원 도광판 모듈은,
직육면체 형상이고 내측으로 반 타원 형상의 홈(25)이 형성되어 상기 LED 점광원이 삽입되도록 하며 θ11이 20도 ~ 30도 이내이고, θ12 가 90도 ~ 97도 이내이며, θ17이 40도 ~ 50도 이내이고, θ18이 40도 ~ 50도 이내이고 두께(S2)가 2.30㎜ ~ 2.8㎜이내인 제1렌즈(20)와, 상기 제1렌즈의 상부에 일체로 형성되며 최정점이 중앙에서 일측으로 기울어진 반타원 형상이고, θ13이 35도 ~ 45도 이내이고, θ14 이 55도 ~ 65도 이내이고, θ15이 55도 ~ 65도 이내이고 θ16이 55도 ~ 65도 이내이며, 두께(S1)가 1.6㎜~ 1.9㎜이내인 제2렌즈(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판이 다수의 행렬로 배치된 베이스(250)와;
상기 베이스의 중앙에 PCB 기판과 체결하기 위하여 형성되고 원형 링이 삽입되는 원형 띠 홈(131)이 형성된 제1체결 홈(130)과;
상기 베이스 외곽에 긴 홈 형태로 형성되어 테두리 링이 삽입될 수 있는 방수 테두리 홈(110)과;
상기 방수 테두리 홈(110)의 외측에 형성되고 조명등 헤드부와 체결하기 위한 제2체결 홈(120)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 점광원 도광판 모듈.

In the LED point light source light guide plate module for diffusing light generated from the LED point light source and forming a surface light source form,
The LED point light source light guide plate module,
A rectangular parallelepiped, semi-elliptical groove 25 is formed inward to allow the LED point light source to be inserted, and θ 11 is within 20 degrees to 30 degrees, θ 12 is within 90 degrees to 97 degrees, and θ 17 is 40 degrees. The first lens 20 having an angle within 50 degrees, the angle 18 within 40 degrees to 50 degrees, and the thickness S2 within 2.30 mm to 2.8 mm, and integrally formed on an upper portion of the first lens. It is a semi-elliptic shape that is inclined to one side from the center, and θ 13 is 35 degrees to 45 degrees, θ 14 is within 55 degrees to 65 degrees, θ 15 is within 55 degrees to 65 degrees, θ 16 is within 55 degrees to 65 degrees, and thickness S1 is 1.6 mm to 1.9 mm. A base 250 having an LED point light source light guide plate composed of a second lens 30 within a plurality of matrices;
A first fastening groove (130) formed at the center of the base to form a circular band groove (131) formed to fasten with the PCB substrate and into which a circular ring is inserted;
It is formed in the shape of a long groove on the outer periphery of the waterproof edge groove 110 and the edge ring can be inserted;
The LED point light source light guide plate module, characterized in that formed on the outside of the waterproof rim groove 110 and comprises a second fastening groove (120) for fastening with the lamp head.

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