KR101359972B1 - 초광각 고균제도 엘이디렌즈 - Google Patents

초광각 고균제도 엘이디렌즈 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 초광각 고균제도 엘이디렌즈는, 하부에 엘이디가 인입 배치되도록 상기 엘이디에 착탈가능한 렌즈본체부; 상기 렌즈본체부의 상부에 상기 엘이디의 광이 전반사되도록 형성되는 전반사부; 및 상기 렌즈본체부의 측부에 상기 엘이디의 광이 방사되도록 형성되는 방사부;를 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 렌즈본체부의 상부에 엘이디의 광이 전반사되도록 형성되는 전반사부와, 렌즈본체부의 측부에 엘이디의 광이 방사되도록 형성되는 방사부가 구성됨으로써, 외부로 출사되는 엘이디의 광이 초광각 고균제도를 이룰 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 전반사부와 방사부가 상술된 바와 같은 기울기를 이룸으로써, 이상적인 배광분포와 조도분포에 근접할 수 있음으로써 조명공간을 넓히면서도 균제도를 높일 수 있다.
나아가, 이와 같은 본 발명은 엘이디에 탈착가능하도록 구성됨으로써, 어떠한 엘이디에도 용이하게 결합하여 활용될 수 있다.

Description

초광각 고균제도 엘이디렌즈{LED lens for super wide angle and high uniformity ratio of illumination}
본 발명은 초광각 고균제도 엘이디렌즈로서, 조명공간을 넓이고 균제도도 높이는 초광각 고균제도 엘이디렌즈에 관한 것이다.
일반적으로 조명등은 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 야간에 실내나 실외에서 물체를 식별할 수 있도록 광을 제공하거나 물체를 조사하기 위해 사용되며, 최근에는 실내 장식이나 다양한 색 연출을 위하여 조명을 이용하는데, 대체로 백열등, 형광등, 할로겐등, 메탈할라이드등, 수은등, 나트륨등을 사용한다.
그러나, 백열등은 가격은 저렴하나 수명이 짧고, 발광효율이 떨어지며, 휘도가 높아 눈부심을 일으키고, 많은 열이 발생하며, 형광등은 백열 전구보다 에너지 효율이 높아 전력소비는 적으나, 점등대기 시간이 길고, 수명이 짧다. 또한 나트륨등, 수은등, 메탈하라이드등은 전력소비가 크며, 눈부심을 일으킬 수 있으며, 수명 또한 길지 못한 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점 때문에 최근에는 수명이 반 영구적이고, 소비전력이 적으면서 고효율의 조도를 얻을 수 있는 LED(lighting emitting diode)를 이용한 조명등이 다양한 용도로 개발되고 있다.
LED 조명등은 빠른 처리속도와 낮은 전력소모 등의 장점을 가지며, 친환경적이고 에너지 효율이 높아서 이용도가 점차 늘어가는 추세이다. 또한, LED를 이용한 조명등은 일반 조명등에 비해 60∼80%의 전력이 절감되며 50,000시간 이상의 반영구적인 수명을 가지며 눈부심이 발생하지 않기 때문에 조명등으로 각광을 받고 있다.
이와 같은 엘이디의 대표적인 예로서의 형상과 상기 엘이디의 배광분포 및 조도분포에 대해, 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 1(a)는 일반적인 엘이디를 나타낸 사시도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 엘이디의 배광분포를 나타낸 도이다.
또한, 도 2(a)는 도 1(a)의 엘이디가 하측을 향해 광이 방사되도록 배치된 것을 나타낸 도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 엘이디의 조도분포를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1(a)에 도시된 엘이디가 광을 발하는 경우, 도 1(b)의 배광분포에 나타난 바와 같이 중앙부에만 광이 집중됨에 따라, 중앙부만이 조도가 높아지게 되며 아울러 그 둘레 범위에는 적은 양의 광만이 미치거나 아예 미치지 못하여 조명공간이 좁아지게 되는 한계점이 있다.
구체적으로, 도 2(a)에 도시된 바와 같이 하측의 일반적인 면조명 표면에 광을 발하는 경우, 도 2(b)의 조도분포에 나타난 바와 같이 면조명 표면에서 상대적으로 좁은 면적에 도달하여 조명공간이 좁고, 아울러 그 조명공간에서 중앙부위만 다른 부위에 비해 조도 값이 높을 뿐 이를 제외한 둘레 범위의 조도 값은 현격하게 떨어짐에 따라 광의 균일한 정도도 아주 낮은 문제점이 있다. 이와 같은 현상은 면조명 뿐만 아니라 그 거리가 먼 주거공간에서도 동일하게 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 엘이디의 광이 전반사되는 전반사부와 방사되는 방사부가 구성되어, 외부로 출사되는 엘이디의 광이 초광각 고균제도를 이룰 수 있는 초광각 고균제도 엘이디렌즈를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초광각 고균제도 엘이디렌즈는, 하부에 엘이디가 인입 배치되도록 상기 엘이디에 착탈가능한 렌즈본체부; 상기 렌즈본체부의 상부에 상기 엘이디의 광이 전반사되도록 형성되는 전반사부; 및 상기 렌즈본체부의 측부에 상기 엘이디의 광이 방사되도록 형성되는 방사부;를 포함한다.
여기에서, 상기 전반사부는, 외부 형상이 측방향으로부터 상기 엘이디의 상측을 중심으로 볼록하게 하방 굴곡경사진 것이 바람직하다.
이때, 상기 전반사부는, 상기 엘이디의 수직범위인 A구간과 나머지 범위인 B구간으로 이루어지고, 상기 A구간의 기울기는
Figure 112012031558447-pat00001
이고, 상기 B구간의 기울기는
Figure 112012031558447-pat00002
인 것이 바람직하다.
또한, 상기 방사부는, 외부 형상이 상측 부위에 상기 엘이디의 광이 방사되도록 요철형상으로 이루어진 C구간과, 상기 C구간과 이어지는 하측 부위에는 외부로 출사되는 상기 엘이디의 광이 평행이 되도록 외측으로 볼록한 D구간으로 이루어진 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 C구간의 요철형상은 외측으로 볼록하게 굴곡지거나 삼각형 모양으로 돌출된 것이 바람직하다.
아울러, 상기 D구간에서의 출사각에 대한 기울기의 관계식은,
Figure 112012031558447-pat00003
인 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명은 상기 엘이디 발광면의 지름에 비해, 지름이 3.9배 ~ 4.1배, 높이가 1.9배 ~ 2.1배인 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명은 폴리메틸메타크릴레이트 또는 폴리카네이트 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 초광각 고균제도 엘이디렌즈는, 렌즈본체부의 상부에 엘이디의 광이 전반사되도록 형성되는 전반사부와, 렌즈본체부의 측부에 엘이디의 광이 방사되도록 형성되는 방사부가 구성됨으로써, 외부로 출사되는 엘이디의 광이 초광각 고균제도를 이룰 수 있는 효과를 가진다.
구체적으로, 본 발명은 전반사부와 방사부가 상술된 바와 같은 기울기를 이룸으로써, 이상적인 배광분포와 조도분포에 근접할 수 있음으로써 조명공간을 넓히면서도 균제도를 높일 수 있다.
나아가, 이와 같은 본 발명은 엘이디에 탈착가능하도록 구성됨으로써, 어떠한 엘이디에도 용이하게 결합하여 활용될 수 있는 장점을 지닌다.
도 1(a)는 일반적인 엘이디를 나타낸 사시도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 엘이디의 배광분포를 나타낸 도이다.
도 2(a)는 도 1(a)의 엘이디가 하측을 향해 광이 방사되도록 배치된 것을 나타낸 도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 엘이디의 조도분포를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초광각 고균제도 엘이디렌즈를 나타낸 사시도이다.
도 4(a)는 도 3의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 도 1(a)의 엘이디에 씌워져서 체결된 것을 나타낸 수직단면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 씌워진 엘이디의 배광분포를 나타낸 도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈에서 전반사부인 A구간과 B구간에서 각각 엘이디의 광이 전반사되는 것을 나타낸 도이고, 도 5(c) 및 도 5(d)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈에서 방사부인 C구간과 D구간에서 각각 엘이디의 광이 방사되는 것을 나타낸 도이다.
도 6(a)는 도 5(a)의 A구간에서의 기울기를 나타낸 도이고, 도 6(b)는 도 5(b)의 B구간에서의 기울기를 나타낸 도이고, 도 6(c)는 도 5(c)에서 C구간의 여러 가지 형상을 나타낸 도이고, 도 6(d)는 도 5(d)의 D구간에서의 기울기를 나타낸 도이다. 이때, 본 발명의 렌즈는 좌우 대칭구조이기 때문에 우측 구조만 도면에 나타내었다.
도 7(a)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 체결된 엘이디가 하측을 향해 광이 방사되도록 배치된 것을 나타낸 도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 엘이디의 조도분포를 나타낸 것이다.
도 8(a)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 체결된 엘이디의 배광분포를 나타낸 도이고, 도 8(b)는 이상적인 배광분포를 나타낸 도이며, 도 8(c)는 도 8(a)와 도 8(b)의 배광분포를 비교한 도이고, 도 8(d)는 도 8(a)와 도 8(b)의 광도를 비교한 도이다.
본 발명은, 하부에 엘이디가 인입 배치되도록 엘이디에 착탈가능한 렌즈본체부와, 상기 렌즈본체부의 상부에 엘이디의 광이 전반사되도록 형성되는 전반사부, 및 상기 렌즈본체부의 측부에 엘이디의 광이 방사되도록 형성되는 방사부를 포함하여, 외부로 출사되는 엘이디의 광이 초광각 고균제도를 이루는 것을 기술적인 특징으로 한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초광각 고균제도 엘이디렌즈를 나타낸 사시도이다.
또한, 도 4(a)는 도 3의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 도 1(a)의 엘이디에 씌워져서 체결된 것을 나타낸 수직단면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 씌워진 엘이디의 배광분포를 나타낸 도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 하부에 엘이디(1)가 인입 배치되는 렌즈본체부(10), 상기 렌즈본체부(10)의 상부에 형성되는 전반사부(20), 및 상기 렌즈본체부(10)의 측부에 형성되는 방사부(30)를 포함한다.
상기 렌즈본체부(10)는 하부에 엘이디(1)가 인입 배치되도록 하면에 체결홈이 형성되며, 바람직하게 엘이디(1)에 착탈가능하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 렌즈본체부(10)는 제품으로 생산시 엘이디(1)에 설치된 상태로서 생산될 수 있으며, 바람직하게는 별도로 생산되어 어떠한 엘이디(1)에도 결합되고 다시 분리될 수 있도록, 상기 엘이디(1) 또는 엘이디(1)가 장착된 히트싱크(1)에 착탈가능한 구조를 취할 수 있다.
이때, 상기 렌즈본체부(10)의 착탈가능한 구조는 단순부착 또는 기구적인 체결 등 어떠한 결합방식도 활용될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 전반사부(20)는 엘이디(1)의 광이 전반사되도록 렌즈본체부(10)의 상부에 구성되는데, 구조적으로 측방향으로부터 엘이디(1)의 상측을 중심으로 볼록하게 하방 굴곡경사진 외부 형상을 지닌다.
즉, 전반사부(20)는 렌즈본체부(10)의 상부 부위로서, 테두리로부터 중심으로 갈수록 하측으로 경사지는데, 구체적으로 볼록한 형상으로 굴곡져서 경사진다. 이때, 엘이디(1)의 수직범위가 A구간이고, 나머지 범위가 B구간으로 이루어지는데, 상기 A구간과 B구간의 경사기울기에 대해서는 후술하기로 한다.
이와 같은 구조를 지닌 전반사부(20)는, 엘이디(1)로부터 나오는 광이 전부 반사되어 외부로 방사되지 않도록 하는 역할을 수행한다.
아울러, 상기 방사부(30)는 엘이디(1)의 광이 방사되도록 렌즈본체부(10)의 측부에 구성되는데, 구조적으로 측부에서 상측 부위에 요철형상인 C구간과, 하측 부위에 볼록한 D구간으로 이루어진다.
즉, 방사부(30)는 렌즈본체부(10)의 측부로서, 그 중에서 상측 부위에는 요철 형상으로서 주름지게 형성되는 C구간이 집광구조를 이루고, 이어지는 하측 부위에는 외측으로 볼록하게 D구간이 형성된다.
여기에서, 상기 C구간의 요철형상은 외측으로 볼록하게 굴곡지거나 삼각형 모양으로 돌출된 것이 바람직하며, 나아가 본 발명에 의해 한정되지 않고 엘이디(1)로부터 나오는 광이 집광되는 구조라면 어떠한 형상도 활용될 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 D구간은 엘이디(1)로부터 나오는 광이 외부로 전부 평행하게 방사되도록 하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 D구간의 경사기울기에 대해서는 후술하기로 한다.
이와 같이 외부형상에 의해 A, B, C, D구간으로 나누어지는 본 발명의 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)는, 엘이디(1) 발광면의 지름에 비해, 지름이 3.9배 ~ 4.1배, 높이가 1.9배 ~ 2.1배인 것이 바람직하다.
다시 말해, 본 발명의 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)는, 엘이디(1) 발광면의 지름 길이 대비 지름이 3.9배 ~ 4.1배이고, 엘이디(1) 발광면의 지름 길이 대비 높이가 1.9배 ~ 2.1배인 것이 활용될 수 있다.
이는, 지름과 높이에 의해 결정되는 부피 측면에 있어서, 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)의 부피가 작아지면 제작비용과 설치비용을 줄일 수 있고, 디자인 측면에서도 심미감이 높아지기 때문에 작으면 작을수록 바람직하다.
즉, 본 발명의 렌즈가 엘이디(1) 발광면에 비해 지름이 4.1배, 높이가 2.1배보다 크면, 엘이디렌즈의 부피가 커지기 때문에 제작비용과 설비비용이 낭비되고, 심미감이 떨어지게 된다.
그러나, 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)의 부피가 너무 작아지게 되면, 다시 말해 엘이디(1) 발광면에 비해 지름이 3.9배, 높이가 1.9배 이하가 되면 A와 B 구간에서 전반사를 일으킬 수가 없다.
따라서, A와 B구간에서 전반사 조건을 만족시킴과 동시에, 비용과 심미적인 측면을 충족시키기 위해서는, 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)의 부피는 엘이디(1) 발광면의 지름에 비해, 지름이 3.9배 ~ 4.1배, 높이가 1.9배 ~ 2.1배인 것이 바람직하다. 이때, 본 발명의 렌즈는 좌우대칭구조이므로 우측구조만 나타내었다.
한편, 상기 A, B, C, D구간의 외부형상에서의 기울기에 대해, 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈에서 전반사부인 A구간과 B구간에서 각각 엘이디의 광이 전반사되는 것을 나타낸 도이고, 도 5(c) 및 도 5(d)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈에서 방사부인 C구간과 D구간에서 각각 엘이디의 광이 방사되는 것을 나타낸 도이다.
또한, 도 6(a)는 도 5(a)의 A구간에서의 기울기를 나타낸 도이고, 도 6(b)는 도 5(b)의 B구간에서의 기울기를 나타낸 도이고, 도 6(c)는 도 5(c)에서 C구간의 여러 가지 형상을 나타낸 도이고, 도 6(d)는 도 5(d)의 D구간에서의 기울기를 나타낸 도이다. 이때, 본 발명의 렌즈는 좌우 대칭구조이기 때문에 우측 구조만 도면에 나타내었다.
도면을 참조하면, 상기 전반사부(20)는 엘이디(1)의 수직범위인 A구간과 나머지 구간인 B구간으로 이루어지는데, 상기 A구간의 기울기는
Figure 112012031558447-pat00004
이고, 상기 B구간의 기울기는
Figure 112012031558447-pat00005
인 것이 바람직하다.
이에 대해 구체적으로 설명하면, 위 식은 A구간에 도달하는 모든 빛이 A구간에서 임계각(θc)보다 큰 입사각을 갖음으로써 모두 전반사 할 수 있도록 하는 렌즈의 기울기를, 스넬의 법칙(Snell's Law)에 의해 계산한 결과이다.
임계각(θc)은 렌즈 구성물질의 굴절률(n)에 의해
Figure 112012031558447-pat00006
로 결정된다.
같은 방식으로 아래 식은, B구간에 도달하는 모든 빛이 B구간에서 전반사 할 수 있도록 하는 렌즈의 기울기 식이다.
각 구간에서의 렌즈 표면의 좌표는 (x,y)이고, r은 엘이디 발광면의 반지름이며, 도 6에서의 θ1은 엘이디에서 나온 광의 각도를 의미한다.
그리고, 상기 D구간에서의 출사각에 대한 렌즈 기울기의 관계식은,
Figure 112012031558447-pat00007
인 것이 바람직하다.
이에 대해 구체적으로 설명하면, θ2 는 본 발명의 초광각 고균제도 엘이디렌즈에서의 표면기울기로서, D구간을 통과한 빛은 집광되어 서로 평행하도록 동일한 각도로 방출하게 된다. 이때, θ3는 목표 방사각이다. 아울러, 각 구간에서의 렌즈 표면의 좌표는 (x,y)이고, r은 엘이디 발광면의 반지름이다.
상기 목표 방사각(θ3)은 렌즈 표면의 기울기(θ2)에 의해 표현되며, 이를 식으로 정리하면 위의 식을 얻을 수 있다.
상기와 같은 기울기를 가진 본 발명은 엘이디(1)로부터 발생되는 광이 고균제도를 이루면서 확산되는데 이에 대해, 도 7 및 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 7(a)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 체결된 엘이디가 하측을 향해 광이 방사되도록 배치된 것을 나타낸 도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 엘이디의 조도분포를 나타낸 것이다.
또한, 도 8(a)는 도 4(a)의 초광각 고균제도 엘이디렌즈가 체결된 엘이디(1)의 배광분포를 나타낸 도이고, 도 8(b)는 이상적인 배광분포를 나타낸 도이며, 도 8(c)는 도 8(a)와 도 8(b)의 배광분포를 비교한 도이고, 도 8(d)는 도 8(a)와 도 8(b)의 광도를 비교한 도이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)가 체결된 엘이디(1)가 하측인 면조명 표면(9)로 광을 발생하는 경우, 종래기술에 따른 도 2의 조도분포와 비교하여, 광이 넓은 면적에 도달하여 조명공간을 넓히는 동시에, 그 조명공간에서의 광의 균일한 정도를 높여준다.
즉, 종래기술에 따라 본 발명의 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)가 체결되지 않은 도 2의 엘이디(1)에서 발생되는 광은 면조명 표면(9)에서 상대적으로 좁은 면적에 도달하여 조명공간이 좁고, 아울러 그 조명공간에서 중앙부위만 다른 부위에 비해 조도 값이 높을 뿐 이를 제외한 둘레 범위의 조도 값은 현격하게 떨어짐에 따라 광의 균일한 정도도 아주 낮은 것을 보여준다.
또한, 도 1 및 도 8을 참조하면, 도 8(a)에 도시된 본 발명의 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)가 체결된 엘이디(1)의 배광분포(p)가, 종래기술에 따른 도 1의 배광분포와 비교하여, 도 8(b)에 도시된 이상적인 배광분포(i)에 더욱더 근접한 형상을 이루며, 이는 도 8(c)를 통해 직접적으로 알 수 있다.
아울러, 도 8(d)에서도 본 발명의 초광각 고균제도 엘이디렌즈(100)가 체결된 엘이디(1)의 광에 대한 광도(p)가 이상적인 광도(i)와 비교하여 유사하다는 것을 알 수 있다.
한편, 이와 같은 본 발명은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethymethacrylate, PMMA), 폴리카네이트(polycarbonate, PC) 등과 같이 투과도가 높은 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 폴리메틸메타크릴레이트는 일명 '아크릴 수지'로도 불리는데, 투명성과 같은 광학적 성질이 우수하여 전광선 투과율이 90%이상이다. 또한, 가볍고 내마찰성이 우수하여 표면경도가 높아서 스크래치가 잘 발생하지 않는다. 아울러 성형성 및 가공성이 우수하여 가공이 용이하며, 내후성이 우수하여 시간이 지나도 잘 썩지 않는다.
그리고, 상기 폴리카네이트도, 내충격성이 뛰어나 안전사고의 위험성을 낮추며 시공성이 우수하여 가공이 용이하다. 아울러 내후성이 뛰어나 장기간 높은 물성을 유지하고 내열, 내한성이 뛰어나 심한 온도변화에도 성능을 유지할 수 있어서 전체적으로 내구성이 우수하다. 물론, 광의 확산성 및 투시성도 우수하다.
결과적으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명은, 렌즈본체부(10)의 상부에 엘이디(1)의 광이 전반사되도록 형성되는 전반사부(20)와, 렌즈본체부(10)의 측부에 엘이디(1)의 광이 방사되도록 형성되는 방사부(30)가 구성됨으로써, 외부로 출사되는 엘이디(1)의 광이 초광각 고균제도를 이룰 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 전반사부(20)와 방사부(30)가 상술된 바와 같은 기울기를 이룸으로써, 이상적인 배광분포와 조도분포에 근접할 수 있음으로써 조명공간을 넓히면서도 균제도를 높일 수 있다.
나아가, 이와 같은 본 발명은 엘이디(1)에 탈착가능하도록 구성됨으로써, 어떠한 엘이디에도 용이하게 결합하여 활용될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
1 : 엘이디 2 : 히트싱크
9 : 면조명 표면 10 : 렌즈본체부
20 : 전반사부 30 : 방사부
100 : 초광간 고균제도 엘이디렌즈

Claims (8)

  1. 하부에 엘이디가 인입 배치되도록 상기 엘이디에 착탈가능한 렌즈본체부; 상기 렌즈본체부의 상부에 상기 엘이디의 광이 전반사되도록 형성되는 전반사부; 및 상기 렌즈본체부의 측부에 상기 엘이디의 광이 방사되도록 형성되는 방사부;를 포함하며,
    상기 전반사부는, 외부 형상이 측방향으로부터 상기 엘이디의 상측을 중심으로 볼록하게 하방 굴곡경사지며,
    상기 전반사부는, 상기 엘이디의 수직범위인 A구간과 나머지 범위인 B구간으로 이루어지고,
    상기 A구간의 기울기는
    Figure 112013059075475-pat00019
    이고,
    상기 B구간의 기울기는
    Figure 112013059075475-pat00020
    이며,
    ( θc : 임계각, (x,y) : 렌즈 표면의 좌표, r : 엘이디의 발광면 반지름)
    상기 방사부는, 외부 형상이 상측 부위에 상기 엘이디의 광이 방사되도록 요철형상으로 이루어진 C구간과, 상기 C구간과 이어지는 하측 부위에는 외부로 출사되는 상기 엘이디의 광이 평행이 되도록 외측으로 볼록한 D구간으로 이루어지며,
    상기 D구간에서의 출사각에 대한 기울기의 관계식은,
    Figure 112013059075475-pat00021

    인 것을 특징을 하는 초광각 고균제도 엘이디렌즈.
    (θ2 : 렌즈 표면의 기울기, θ3 : 목표 방사각, (x,y) : 렌즈 표면의 좌표, r : 엘이디의 발광면 반지름)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 C구간의 요철형상은 외측으로 볼록하게 굴곡지거나 삼각형 모양으로 돌출된 것을 특징으로 하는 초광각 고균제도 엘이디렌즈.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 엘이디 발광면의 지름에 비해, 지름이 3.9배 ~ 4.1배, 높이가 1.9배 ~ 2.1배인 것을 특징으로 하는 초광각 고균제도 엘이디렌즈.
  8. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    폴리메틸메타크릴레이트 또는 폴리카네이트 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 초광각 고균제도 엘이디렌즈.
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