KR101211731B1 - 조명용 이차 광학 렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명용 2차 광학 렌즈(Secondary Optical Lens)에 관한 것으로, 렌즈 바닥면의 중심을 지나는 2개의 축 중 한 축의 길이가 최소값을 가지도록 형성하고, 상기 바닥면과 유사한 입체 형상으로 출사면을 일체로 형성하되 적어도 1개 이상의 만곡점을 가지도록 형성하여 균일한 조명분포를 실현함으로써, 실내외의 다양한 환경에서 스트레이 라이트로 인하여 생기는 빛의 오염 문제와 눈부심이 생기는 문제를 해결할 수 있고, 균일한 조명분포로 인해 조명 밝기를 향상시킬 수 있으며 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 렌즈의 바닥면과 출사면을 한 번의 성형 공정으로 제작할 수 있어 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 적게 드는 장점이 있다.
본 발명에 의한 조명용 2차 광학 렌즈는 중심을 지나는 제 1 및 제 2 축이 서로 다른 길이를 갖는 바닥(Bottom)면(120)과, 상기 바닥면(120)과 일체로 형성되며, 상기 바닥면에 설치된 LED 광(光)을 밖으로 출사하는 출사면(130)을 포함하고 있다.

Description

조명용 이차 광학 렌즈{Secondary Optical Lens for Lamp}
본 발명은 조명용 2차 광학 렌즈(Secondary Optical Lens)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직사각형, 정사각형 형태의 조명분포를 갖는 기존의 조명용 광학 렌즈를 특정 형태의 배광분포를 갖도록 구현한 조명용 2차 광학 렌즈에 관한 것이다.
종래의 도시 조명등은 주로 나트륨 램프, 수은 램프 또는 메탈 할라이드(halide) 램프를 사용한다. 이러한 램프는 전기 소모량이 많고 사용 수명이 짧으며 유지보수 비용이 높고 환경오염의 문제점이 있다. 따라서 LED등기구를 사용하여 종래의 등기구를 대체하는 것은 조명 분야에서 일어나고 있는 혁명이라고 할 수 있다.
일반적으로, LED가로등과 같은 실외등은 등기구의 커버에 렌즈를 설치하여 광선을 모으지만, 종래의 원형 렌즈가 투사하는 라이트 필드는 원형이고 그 중심부와 주변부의 휘도 차이가 크다. 그리고 실제 응용에서 특정 방향으로는 조명 범위를 넓게 하고 다른 방향에서는 조명 범위를 작게 해야 하는 경우가 많다.
예를 들어, 도로 조명의 경우, 도로가 펼쳐진 나란한 방향으로는 조명 범위가 넓고 효과가 좋아야 하고 조명 각도 역시 커야 바람직하지만, 도로와 나란한 방향과 수직을 이루는 방향으로는 전기의 낭비를 막고 주변환경에 빛의 오염이 생기지 않게 하기 위해 조명 범위가 작아야 하는 것이 일반적이다. 종래의 원형 렌즈가 부착된 LED 가로등은 도로가 펼쳐지는 방향으로 등기구를 많이 설치하여 충분한 조명효과를 보고자 하는 것이 일반적이다.
하지만, 이는 서로 인접한 등기구의 라이트 필드가 겹쳐서 밝기를 높이지만 조명 강도의 분포가 균일하지 않아서, 도로에 펼쳐진 라이트 필드의 모양이 밝고 어두운 모양이 반복적으로 나타나서 마치 갈비 모양처럼 되는 조명 현상에 의해 등기구 바로 밑의 밝기는 높지만 다른 곳은 밝기가 낮아서 도로의 평균 밝기가 낮고 균일하지 않게 되어 운전중 착각을 일으킬 공산이 커지며, 이는 교통사고를 유발할 수 있는 요인으로 차량의 주행 안전에 심각한 영향을 주는 문제점이 있다.
또한, 차가 다니는 도로가 아니더라도 실내외의 다양한 환경에서 스트레이 라이트로 인하여 주변환경에 빛의 오염이 생기는 문제와 눈부심이 생기는 문제가 발생할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 실시 형태에 따른 LED 실외등의 조명분포를 시뮬레이션하여 나타낸 도면이다.
종래의 LED 실외등은 도 1에서 보인 바와 같이, 기하학적인 의미의 완벽한 직사각형은 아니지만 누구나 보았을 때 직사각형과 유사한 조명분포를 보여주고 있다. 이와 같은 조명분포는 최근 횡단 보도를 비추는 LED등에서 쉽게 찾아볼 수 있다.
이와 같이, 종래의 조명용 2차 광학 렌즈는 직사각형, 정사각형 형태의 조명분포를 가지고 있으며, 직사각형과 정사각형 형태의 조명분포 이외의 다른 형태는 없는 실정이다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 직사각형, 정사각형 형태의 조명분포를 갖는 기존의 조명용 광학 렌즈를 특정 형태의 배광분포를 갖도록 구현한 조명용 2차 광학 렌즈를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 렌즈 바닥(Bottom)면의 중심을 지나는 2개의 축이 서로 다른 길이를 갖는 조명용 2차 광학 렌즈를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 렌즈 바닥면의 중심을 지나는 2개의 축 중 한 축의 길이가 최소값을 가지는 조명용 2차 광학 렌즈를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 렌즈 바닥면의 중심을 지나는 2개의 축 중 장축 방향의 길이(a)와 단축 방향의 길이(b) 비율이 0.2<(b/a)<1.0의 범위를 가지는 조명용 2차 광학 렌즈를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 렌즈 바닥면의 외곽 형상이 "8"자 형태를 가지며, LED를 설치하기 위한 LED 설치홈이 대칭 또는 비대칭 구조로 형성된 조명용 2차 광학 렌즈를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 렌즈의 바닥면과 유사한 입체 형상을 가지며, 적어도 1개 이상의 만곡점을 가지는 출사면이 상기 바닥면과 일체로 성형 된 조명용 2차 광학 렌즈를 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 조명용 2차 광학 렌즈는 중심을 지나는 제 1 및 제 2 축이 서로 다른 길이를 갖는 바닥(Bottom)면과, 상기 바닥면과 일체로 형성되며, 상기 바닥면에 설치된 LED 광(光)을 밖으로 출사하는 출사면을 포함하고 있다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 의한 조명용 2차 광학 렌즈는 중심을 지나는 제 1 축과 상기 제 1 축에 수직으로 교차하는 적어도 2개 이상의 제 2 축이 서로 다른 길이로 형성된 바닥(Bottom)면과, 상기 바닥면과 일체로 형성되며, 상기 바닥면에 설치된 LED 광(光)을 밖으로 출사하는 출사면을 포함하고 있다.
여기서, 상기 바닥면은 상기 제 1 및 제 2 축 한 축의 길이가 최소값을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 축 중 장축 방향의 길이(a)와 단축 방향의 길이(b) 비율이 0.2<(b/a)<1.0의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
상기 2차 광학 렌즈는 외곽 형상이 "8"자 형태를 가지거나 3개 이상의 타원 또는 원형의 구(毬)를 중첩되게 서로 연결한 형태를 가지는 것이 바람직하다.
상기 바닥면은 상기 제 1 및 제 2 축의 교차점에 LED를 설치하기 위한 LED 설치홈이 형성되어 있다. 이때, 상기 LED 설치홈은 대칭 또는 비대칭 구조를 가질 수 있다.
상기 출사면은 상기 바닥면과 유사한 입체 형상을 가지며, 적어도 1개 이상의 만곡점을 가지는 것이 바람직하다. 상기 만곡점은 유효경을 기준으로 30% 내지 70% 사이에 존재하며, 상기 출사면은 렌즈 중심의 두께가 최소값을 가지는 것이 바람직하다.
상기 2차 광학 렌즈는 상기 바닥면과 상기 출사면을 하나로 성형하여 제작할 수 있으며, PC(Polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate resin), PMMA(Polymethylmethacrylate)를 포함한 고분자와 글래스(Glass) 중에서 어느 하나의 재료로 구성할 수 있다.
상기 2차 광학 렌즈는 투과율이 90% 이상, 굴절률(nd)이 1.42 내지 1.69의 값을 가지며, M×N(M, N은 동일 또는 서로 다른 1 이상 자연수) 어레이 형태를 갖는 것이 바람직하다.
상기 2차 광학 렌즈는 원형, 직사각형, 정사각형과 같은 대칭 구조의 배광분포와, 타원형, 다각형과 같은 비대칭 구조의 배광분포 중 어느 하나를 갖는다.
또한, 상기 2차 광학 렌즈는 상기 바닥면에 반사층이 형성되어 있으며, 상기 반사층은 코팅 공정, 프린팅 공정, 증착 공정 중 어느 하나를 사용하여 형성할 수 있다. 상기 반사 층은 거울 형태와 같은 스페큘러(Specular) 반사, 화이트 페인트 형태와 같은 램버시안(Lambertian) 반사 중 어느 하나 또는 이 두 가지의 복합적인 반사가 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 렌즈 바닥면의 중심을 지나는 2개의 축 중 한 축의 길이가 최소값을 가지도록 형성하고, 상기 바닥면과 유사한 입체 형상으로 출사면을 일체로 형성하되 적어도 1개 이상의 만곡점을 가지도록 형성하여 균일한 조명분포를 실현함으로써, 실내외의 다양한 환경에서 스트레이 라이트로 인하여 생기는 빛의 오염 문제와 눈부심이 생기는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 균일한 조명분포로 인해 조명 밝기를 향상시킬 수 있고 에너지 효율을 높일 수 있다.
또한, 렌즈의 바닥면과 출사면을 한 번의 성형 공정으로 제작할 수 있어 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 적게 드는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술의 실시 형태에 따른 LED 실외등의 배광분포를 나타낸 시뮬레이션 도면이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시 형태에 따른 LED 실외등의 배광분포를 나타낸 시뮬레이션 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 구성을 나타낸 도면으로서,
도 3은 조명용 이차 광학 렌즈의 배광분포를 나타낸 단면도이고,
도 4는 조명용 이차 광학 렌즈의 바닥(Bottom)면을 나타낸 개략도이고,
도 5는 조명용 이차 광학 렌즈의 측(Side) 단면을 나타낸 개략도이고,
도 6은 조명용 이차 광학 렌즈의 솔리드 모델링(Solid Modeling)을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 배광분포(직사각형 형태)를 나타낸 시뮬레이션 화면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 배광분포(타원 형태)를 나타낸 시뮬레이션 화면이다.
도 10은 본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈에 LED 모듈 설치 홈이 삽입된 비대칭 형태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈에 LED 모듈 설치 홈이 삽입된 대칭 형태를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 배열 예를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
조명용 이차 광학 렌즈의 제 1 실시 예
도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 3은 조명용 이차 광학 렌즈의 배광분포를 나타낸 단면도이고, 도 4는 조명용 이차 광학 렌즈의 바닥(Bottom)면을 나타낸 개략도이고, 도 5는 조명용 이차 광학 렌즈의 측(Side) 단면을 나타낸 개략도이고, 도 6은 조명용 이차 광학 렌즈의 솔리드 모델링(Solid Modeling)을 나타낸 도면이다.
본 발명의 조명용 2차 광학 렌즈(100)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 중심을 지나는 2개의 축(x,y)이 서로 다른 길이를 갖는 바닥(Bottom)면(120)과, 상기 바닥면(120)에 설치된 LED 광(光)을 밖으로 출사하는 출사면(130)이 일체로 형성되어 있고, 상기 바닥면(120)에 LED 패키지(Package)(110)가 설치되어 있다.
상기 바닥면(120)은 도 4와 같이, 렌즈의 중심을 지나는 2개의 축(x,y) 중 한 축의 길이가 반드시 최소값을 가지며, 축 대칭성을 갖는다. 즉, 렌즈의 중심을 지나는 y축의 길이(a)가 상기 렌즈의 중심을 지나는 x축의 길이(b)보다 길게(크게) 형성되어 있다. 이때, 상기 x축의 길이(b)는 상기 렌즈의 최소값 길이를 갖는다. 이에 의해, 상기 바닥면(120)은 외곽 형상이 "8"자 형태를 가지게 된다.
여기서, 상기 바닥면(120)은 2개의 축(x,y) 중 장축 방향의 길이(a)와 단축 방향의 길이(b) 비율이 0.2<(b/a)<1.0의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바닥면(120)에는 상기 2개의 축(x,y)이 교차하는 지점에 LED를 설치하기 위한 LED 설치홈(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 이때, 상기 LED 설치홈은 원형과 같은 대칭 구조뿐만 아니라 타원형이나 다각형과 같은 비대칭 구조로 형성할 수 있다.
상기 바닥면(120)에 설치된 LED 광(光)을 밖으로 출사하는 출사면(130)은 도 5 및 도 6과 같이, 상기 바닥면(120)과 유사한 입체 형상을 가지고 있으며, 상기 바닥면(120)과 일체로 성형하여 제작한다.
상기 출사면(130)은 유효경을 기준으로 30% 내지 70% 사이에 적어도 1개 이상의 만곡점을 가지고 있다. 또한, 상기 렌즈 중심의 두께(c)가 항상 최소값을 갖는다.
상기 조명용 2차 광학 렌즈(100)는 광학적으로 투명한 재질로 구성되어 있으며, 투과율이 90% 이상, 굴절률(nd)이 1.42 내지 1.69의 값을 갖는다. 예를 들어, 상기 렌즈(100)는 PC(Polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate resin), PMMA(Polymethylmethacrylate)를 포함한 고분자와 글래스(Glass) 중에서 어느 하나의 재료를 사용하여 구성할 수 있다.
조명용 이차 광학 렌즈의 제 2 실시 예
본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 조명용 2차 광학 렌즈(100)는 상기 렌즈의 바닥면(120)에 반사층(도시되지 않음)을 형성하여 LED에서 조사되는 광을 상기 출사면(130)으로 반사시킴으로써, 광 효율을 증가시킬 수 있다.
여기서, 상기 반사 층은 거울 형태와 같은 스페큘러(Specular) 반사, 화이트 페인트 형태와 같은 램버시안(Lambertian) 반사 중 어느 하나 또는 이 두 가지의 복합적인 반사가 이루어지도록 구성할 수 있으며, 코팅 공정, 프린팅 공정, 증착 공정 등을 통해 형성할 수 있다.
조명용 이차 광학 렌즈의 제 3 실시 예
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
본 발명의 제 3 실시 예에 의한 조명용 2차 광학 렌즈(200)는 도 7에 도시된 바와 같이, 중심을 지나는 제 1 축(x축 또는 y축)과 상기 제 1 축에 수직으로 교차하는 2개 이상의 제 2 축(y축 또는 x축)이 서로 다른 길이로 형성된 바닥(Bottom)면(220)과, 상기 바닥면(220)과 일체로 형성되며 상기 바닥면(220)에 설치된 LED 광(光)을 밖으로 출사하는 출사면(도시되지 않음)을 포함하고 있다. 즉, 상기 제 3 실시 예에 의한 조명용 2차 광학 렌즈는 외곽 형상이 3개 이상의 타원 또는 원형의 구(毬)를 중첩되게 서로 연결한 형태를 하고 있다(도 6 참조).
상기 바닥면(220)은 도 7과 같이, 렌즈의 중심을 지나는 2개의 축(x,y) 중 한 축의 길이가 반드시 최소값을 가지며, 축 대칭성을 갖는다. 즉, 렌즈의 중심을 지나는 y축의 길이(a)가 상기 렌즈의 중심을 지나는 x축의 길이(b)보다 길게(크게) 형성되어 있다. 이때, 상기 x축의 길이(b)는 상기 렌즈의 최소값 길이를 갖는다. 이에 의해, 상기 바닥면(220)은 외곽 형상이 "8"자 형태를 2개 중첩되게 연결한 형태를 하고 있다.
여기서, 상기 바닥면(220)은 2개의 축(x,y) 중 장축 방향의 길이(a)와 단축 방향의 길이(b) 비율이 0.2<(b/a)<1.0의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바닥면(220)에는 상기 2개의 축(x,y)이 교차하는 지점에 LED를 설치하기 위한 LED 설치홈(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 이때, 상기 LED 설치홈은 원형과 같은 대칭 구조뿐만 아니라 타원형이나 다각형과 같은 비대칭 구조로 형성할 수 있다.
상기 바닥면(220)에 설치된 LED 광(光)을 밖으로 출사하는 출사면은 도 3과 도 5 및 도 6과 같이, 상기 바닥면(220)과 유사한 입체 형상을 가지고 있으며, 상기 바닥면(220)과 일체로 성형하여 제작한다.
상기 출사면은 유효경을 기준으로 30% 내지 70% 사이에 적어도 2개 이상의 만곡점을 가지고 있다. 또한, 상기 바닥면(220)에서 2개의 축(x,y)이 교차하는 지점의 두께, 즉 상기 바닥면(220)과 출사면 사이의 두께(도 5의 c참조)가 항상 최소값을 갖도록 형성된다.
상기 조명용 2차 광학 렌즈(200)는 제 1 실시 예와 마찬가지로, 광학적으로 투명한 재질로 구성되어 있으며, 투과율이 90% 이상, 굴절률(nd)이 1.42 내지 1.69의 값을 갖는다. 예를 들어, 상기 렌즈(200)는 PC(Polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate resin), PMMA(Polymethylmethacrylate)를 포함한 고분자와 글래스(Glass) 중에서 어느 하나의 재료를 사용하여 구성할 수 있다.
조명용 이차 광학 렌즈의 다른 실시 예들
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 배광분포(직사각형 형태)를 나타낸 시뮬레이션 화면이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 배광분포(타원 형태)를 나타낸 시뮬레이션 화면이다.
본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈는 도 8 및 도 9의 시뮬레이션 화면과 같이 직사각형 형태와 타원 형태의 배광분포를 갖도록 구성할 수 있다.
조명용 이차 광학 렌즈의 또 다른 실시 예들
도 10은 본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈에 LED 모듈 설치 홈이 삽입된 비대칭 형태를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈에 LED 모듈 설치 홈이 삽입된 대칭 형태를 나타낸 도면이다.
본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈는 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 렌즈 내부에 LED 모듈 설치 홈을 일체로 형성하여 구성할 수 있다. 이때, 렌즈 내부에 형성된 LED 모듈 설치 홈은 도 10과 같이 비대칭 형태를 갖거나 또는 도 11과 같이 대칭 형태를 가질 수 있다.
도 12는 본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈의 배열 예를 나타낸 것이다. 도 12에서는 이차 광학 렌즈가 3×3 매트릭스 형태로 되어 있지만 그 밖에 다른 형태로 얼마든지 구성이 가능하다. 즉, 본 발명에 의한 조명용 이차 광학 렌즈는 M×N 매트릭스 형태의 어레이 구조를 가질 수 있다. 여기서, M, N은 1 이상의 자연수로서 동일 또는 서로 다른 숫자를 가질 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 조명용 2차 광학 렌즈는 렌즈 바닥면의 중심을 지나는 2개의 축 중 한 축의 길이가 최소값을 가지도록 형성하고, 상기 바닥면과 유사한 입체 형상으로 출사면을 일체로 형성하되 적어도 1개 이상의 만곡점을 가지도록 형성하여 균일한 조명분포를 형성함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
상술한 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다.
따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 조명용 이차 광학 렌즈 110 : LED 패키지(Package)
120 : 바닥면 130 : 출사면
140 : 광선(Ray) 200 : 조명용 이차 광학 렌즈
220 : 바닥면

Claims (20)

  1. 광원이 설치되며, 중심을 지나는 제 1 축 및 제 2 축이 서로 다른 길이를 갖는 바닥(Bottom)면; 및
    상기 바닥면으로부터 연속한 곡면을 갖도록 형성되며, 상기 바닥면에 설치된 광원으로부터 광(光)이 출사되는 출사면;
    을 포함하며,
    상기 바닥면은:
    상기 제 1 및 제 2 축 중 장축 방향의 길이(a)와 단축 방향의 길이(b) 비율이
    0.2<(b/a)<1.0의 범위를 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  2. 광원이 설치되며, 중심을 지나는 제 1 축과 상기 제 1 축에 수직으로 교차하는 적어도 2개 이상의 제 2 축이 서로 다른 길이로 형성된 바닥(Bottom)면; 및
    상기 바닥면으로부터 연속한 곡면을 갖도록 형성되며, 상기 바닥면에 설치된 광원으로부터 광이 출사되는 출사면;
    을 포함하며,
    상기 바닥면은:
    상기 제 1 및 제 2 축 중 장축 방향의 길이(a)와 단축 방향의 길이(b) 비율이
    0.2<(b/a)<1.0의 범위를 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 바닥면은:
    상기 제 1 및 제 2 축 한 축의 길이가 최소값을 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    외곽 형상이 "8"자 형태를 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    외곽 형상이 3개 이상의 타원 또는 원형의 구(毬)를 중첩되게 서로 연결한 형태를 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 바닥면은:
    상기 제 1 및 제 2 축의 교차점에 LED를 설치하기 위한 LED 설치홈이 형성되어 있는 조명용 2차 광학 렌즈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 LED 설치홈은:
    대칭 또는 비대칭 구조를 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 출사면은:
    상기 바닥면과 유사한 입체 형상을 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 출사면은:
    적어도 1개 이상의 만곡점을 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 만곡점은:
    유효경을 기준으로 30% 내지 70% 사이에 존재하는 조명용 2차 광학 렌즈.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 출사면은:
    렌즈 중심의 두께가 최소값을 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    상기 바닥면과 상기 출사면을 하나로 성형하여 제작하는 조명용 2차 광학 렌즈.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    PC(Polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate resin), PMMA(Polymethylmethacrylate)를 포함한 고분자와 글래스(Glass) 중에서 어느 하나의 재료로 구성되어 있는 조명용 2차 광학 렌즈.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    투과율이 90% 이상, 굴절률(nd)이 1.42 내지 1.69의 값을 가지는 조명용 2차 광학 렌즈.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    M×N(M, N은 동일 또는 서로 다른 1 이상 자연수) 어레이 형태를 갖는 조명용 2차 광학 렌즈.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    원형, 직사각형, 정사각형과 같은 대칭 구조의 배광분포와,
    타원형, 다각형과 같은 비대칭 구조의 배광분포 중 어느 하나를 갖는 조명용 2차 광학 렌즈.
  18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 2차 광학 렌즈는:
    상기 바닥면에 반사층이 형성되어 있는 조명용 2차 광학 렌즈.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 반사층은:
    코팅 공정, 프린팅 공정, 증착 공정 중 어느 하나를 사용하여 형성하는 조명용 2차 광학 렌즈.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 반사층은:
    거울 형태와 같은 스페큘러(Specular) 반사, 화이트 페인트 형태와 같은 램버시안(Lambertian) 반사 중 어느 하나 또는 이 두 가지의 복합적인 반사가 이루어지도록 구성되어 있는 조명용 2차 광학 렌즈.
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