KR101461614B1 - LED lens - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로렌즈 어레이가 형성되어 LED 광의 방사각을 넓히고 광 세기를 균일하게 하는 LED용 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a lens for an LED in which a microlens array is formed to widen a radiation angle of an LED light and to uniformize light intensity.

Description

LED용 렌즈{LED lens}Lens for LED {LED lens}

본 발명은 마이크로렌즈 어레이가 형성되어 광 방사각이 넓고 광세기를 균일하게 하는 LED용 렌즈에 관한 것이다.
The present invention relates to a lens for an LED in which a microlens array is formed so that a light emitting angle is wide and a light intensity is uniform.

일반적으로, 조명등은 설치되는 장소에 따라 가로등, 터널등, 횡단 보도등, 보안등 기타 여러 가지로 구분된다. 상기 조명등은 각 장소에서의 조명 용도에 따라 적절한 배광 분포를 갖도록 설치된다. 예를 들어, 도로의 중앙차선에 설치되는 가로등은, 양쪽 차선의 모든 노면을 일정 수준 이상의 밝기로 비추기 위해, 조명등의 광원으로부터 출사된 광이 하향 분산되도록 설치된다. 또한, 차도와 인도가 접하는 도로 근방에 설치되는 가로등은, 차도에는 빛을 밝게, 인도에는 상대적으로 빛을 어둡게 비추기 위해, 광원으로부터 출사된 광이 인도 방향으로 덜 향하도록 외부 반사판에 의해 일방으로만 하향 분산되도록 설치된다.Generally, the lighting lamps are classified into various kinds such as street lamps, tunnels, crosswalk, security, etc. depending on the installation place. The illumination lamps are installed so as to have an appropriate light distribution according to the illumination application at each place. For example, a streetlight installed in the center lane of a road is installed so that light emitted from a light source such as an illumination light is dispersed downward so as to illuminate all the road surfaces of both lanes with a brightness of a certain level or higher. In addition, the streetlight installed near the roads that are in contact with the roadway and the roadway is provided with an external reflector so that the light emitted from the light source is directed less toward the delivery direction so as to illuminate the light relatively brightly So as to be dispersed downward.

종래 LED용 비구면 렌즈에 관한 것은 특허문헌에 기재된 것이 공지되어 있다.Conventional LED aspheric lenses are well known in the patent literature.

종래의 LED용 비구면 렌즈는, LED를 수용하기 위한 홈을 가지며 상기 LED로부터 출사된 광을 굴절시키는 LED용 비구면 렌즈에 있어서, 상기 LED로부터 광이 입사되며, 상기 홈의 형상에 따라 정의되는 입광면 및 상기 입광면을 통해 입사된 광이 외부로 출사되는 출광면을 포함하며, 상기 렌즈의 제1 방향의 폭은, 상기 제1 방향과 평면상에서 수직하는 제2 방향의 폭보다 작으며, 상기 홈의 제1 방향의 폭은, 상기 제2 방향의 폭보다 크게 구현되어 있다.A conventional aspheric lens for LED is an aspheric lens for LED which has a groove for receiving an LED and refracts light emitted from the LED, wherein light is incident from the LED, And a light emitting surface through which light incident through the light incidence surface is emitted to the outside, wherein a width of the lens in a first direction is smaller than a width in a second direction perpendicular to the first direction, The width of the first direction is larger than the width of the second direction.

또한, LED용 비구면 렌즈는 특허문헌의 도면1, 도면3a 및 도면3b를 참조하여 설명하면, I-I'단면(횡방향단면) 및 II-II'단면(종방향단면)의 중심선(OP-BP-AP)에 대해 모두 좌우 대칭의 구면을 갖는다. 그래서 특허문헌의 도면 7과 같이 차도와 차도 사이의 가로등에 설치되는 경우에는 좌우 차도에 넓게 배광할 수 있다. Aspheric lenses for LEDs will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3A, and FIG. 3B of the patent document. The center line OP- BP-AP) having symmetrical spherical surfaces. Therefore, when installed on the street lamp between the roadway and the roadway as shown in FIG. 7 of the patent document, it is possible to widely distribute the light to the left and right roadway.

그러나 상기 발명에 따른 구조는, LED 광세기가 균일하지 않고, 광 방사각의 폭도 여전히 부족한 수준이다.However, the structure according to the present invention is such that the LED light intensity is not uniform and the width of the light radiation angle is still insufficient.

또한, 종래의 LED용 비구면 렌즈가 차도와 갓길(또는 인도) 사이에 설치되는 경우에는 좌우대칭의 횡방향 단면으로 인해 갓길(또는 인도) 쪽으로 불필요하게 많은 배광(조명)을 하여 비효율적일 수 있다.
In addition, when the conventional aspheric lens for LED is installed between the roadway and the shoulder (or lead), it may be inefficient because unnecessarily large amount of light is directed toward the shoulder (or lead) due to the lateral cross section of the left and right.

한국등록특허 제10-1236737호Korean Patent No. 10-1236737

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광 방사각을 넓히고 광 세기를 균일하게 하는 LED용 렌즈를 제공함에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a light- And an object of the present invention is to provide a lens for an LED which is uniform.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 LED용 렌즈는, 렌즈몸체; 상기 렌즈몸체 하부에 형성되어 LED가 수용되는 홈;을 포함하되, 상기 홈 내면 형상을 따라 비구면으로 형성되어 상기 LED 광이 입사되는 입광면과, 상기 렌즈몸체 외면에 비구면으로 형성되어 상기 입광면을 통과한 광이 외부로 출사되는 출광면과, 상기 입광면에 형성되는 마이크로렌즈 어레이를 포함한다.In order to achieve the above object, a lens for an LED according to claim 1 of the present invention comprises: a lens body; And a groove formed in the lower portion of the lens body to receive the LED, wherein the light emitting surface is formed as an aspheric surface along the groove inner surface shape, and is formed as an aspheric surface on the outer surface of the lens body, And a microlens array formed on the light incidence surface.

본 발명의 청구항 2에 기재된 LED용 렌즈에 있어서, 상기 마이크로렌즈 어레이는 위로 볼록한 엠보싱 형상으로 이루어진다.In the LED lens according to claim 2 of the present invention, the microlens array is formed in an embossed shape convex upward.

본 발명의 청구항 3에 기재된 LED용 렌즈에 있어서, 상기 렌즈몸체의 종방향(Y)단면에 볼 때 Z축을 기준으로 좌우 대칭을 이루고, 횡방향(X)단면에 볼 때, Z축을 기준으로 좌우 비대칭을 이루는 LED용 렌즈.
The lens for LED according to claim 3 of the present invention is characterized in that it is symmetrical with respect to the Z axis in the longitudinal direction (Y) section of the lens body and is symmetrical with respect to the Z axis in the lateral direction (X) Asymmetric LED lenses.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

입광면에 다수의 마이크로렌즈로 이루어진 마이크로렌즈 어레이가 형성되어 광 방사각을 넓히고, 광 세기를 균일하게 한다. A microlens array consisting of a plurality of microlenses is formed on the light-entering surface to widen the light-emitting angle and to make the light intensity uniform.

또한, 마이크로렌즈 어레이가 입광면에 형성되어 먼지 등이 쌓일 우려가 없어 배광효율을 그대로 유지시킬 수 있다. In addition, since the microlens array is formed on the light incidence surface, there is no risk of accumulating dust or the like, and the light distribution efficiency can be maintained as it is.

또한, 렌즈몸체의 횡단면을 Z축에 대하여 좌우 비대칭으로 형성하여 배광 분포를 일측으로 더 집중시킬 수 있기 때문에, 차도와 인도가 접하는 도로 근방에 위치한 가로등에 설치될 경우 LED광이 차도 쪽으로 더 방사되도록 하는데 유용하다.
In addition, since the cross-sectional surface of the lens body is formed asymmetrically with respect to the Z-axis, the light distribution can be concentrated on one side so that the LED light is emitted more toward the roadway when installed on the streetlight near the road .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED용 렌즈의 사시도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 2의 A-A 단면도.
도 4는 도 2의 B-B 단면도.
도 5는 도 3의 C영역 확대 단면도.1 is a perspective view of a lens for an LED according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a plan view of Fig.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig.
4 is a sectional view taken along line BB of Fig.
5 is an enlarged sectional view of the region C of Fig. 3;

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED용 렌즈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B 단면도이고, 도 5는 도 3의 C영역 확대 단면도이다.
2 is a plan view of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2, 3 is an enlarged sectional view of a region C in Fig.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED용 렌즈(1)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 비구면형을 이루는 렌즈몸체(10)와, 렌즈몸체(10) 하부에서 상측으로 볼록하게 형성되어 LED가 수용되는 홈(30)으로 이루어진다. 렌즈몸체(10)의 외면과 홈(30)의 내면에는 LED 광의 방사각을 넓게 하고 광 세기를 균일하게 하는 배광부(40)가 형성된다.As shown in FIGS. 1 to 5, the lens for LED 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a lens body 10 having an aspheric surface shape and a lens body 10 formed upwardly from the bottom of the lens body 10 And a groove 30 in which the LED is received. A light-directing portion 40 is formed on the outer surface of the lens body 10 and the inner surface of the groove 30 to widen the emission angle of the LED light and to uniformize the light intensity.

배광부(40)는 홈(30) 내면의 형상을 따라 비구면으로 형성되어 LED 광이 입사되는 입광면(41)과, 렌즈몸체(10) 외면에 비구면으로 형성되어 입광면(41)을 통과한 LED 광이 외부로 출사되는 출광면(44)과, 입광면(41)에 위로 볼록한 엠보싱 형상으로 형성되어 LED 광의 방사각을 넓히고 광 세기를 균일하게 하는 마이크로렌즈 어레이(47)로 이루어진다.The light-directing portion 40 is formed as an aspherical surface along the inner surface of the groove 30 and has a light incidence surface 41 on which the LED light is incident and a light incidence surface 41 which is formed as an aspheric surface on the outer surface of the lens body 10 and passes through the light incidence surface 41 And a microlens array 47 formed in an embossing shape convex on the light incidence surface 41 to widen the emission angle of the LED light and make the light intensity uniform.

광원인 LED의 위치는 도 3 및 도 4의 X, Y, Z축의 교차점이다.
The position of the LED as the light source is the intersection of the X, Y and Z axes in FIGS.

렌즈몸체(10)는 도 1과 같이 y축을 따르는 종방향과 x축을 따르는 횡방향, x-y평면에 수직한 z축을 갖는 형상을 갖는다. 렌즈몸체(10)의 상부는 돔 형상의 비구형으로 형성되고, 하부는 사각 형상의 바닥판(11)이 형성되어 기판(미도시) 등에 고정할 때 평탄함을 주는 역할을 한다. 렌즈몸체(10)의 상부 외면은 LED 광이 출사되는 출광면(44)을 이룬다. 출광면(44)에 대해서는 아래 배광부(40)에서 상세히 설명하도록 한다.
The lens body 10 has a shape having a longitudinal direction along the y axis, a lateral direction along the x axis, and a z axis perpendicular to the xy plane as shown in Fig. The upper part of the lens body 10 is formed as a dome-like non-spherical shape, and the lower part has a rectangular bottom plate 11 formed thereon and serves to provide a flatness when fixed to a substrate (not shown) or the like. An upper outer surface of the lens body 10 forms an emission surface 44 through which the LED light is emitted. The light exiting surface 44 will be described in detail at the lower light exiting portion 40.

홈(30)은 도 1, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 렌즈몸체(10)의 하부에서 상측으로 볼록하게 형성된다. 홈(30)의 하부는 바닥판(11) 중심에 원형으로 형성되고 상측으로 수직하게 기둥 형상으로 연장되어 내부에 LED가 수용된다. 홈(30)의 상부는 비구면형으로 형성되어 입광면(41)의 형상을 정의한다. 도 3의 종방향(Y) 단면에서 Z축 상에서 홈(30)의 상부 내면 곡률 반경은, 도 4의 횡방향(X) 단면에서의 곡률 반경보다 더 작다. 이와 같이 형성된 홈(30)의 상부 내면 곡률에 따라 입광면(41)의 곡률이 결정된다. 홈(30)에 LED가 수용되면 LED 광이 홈(30)의 하부에서 상부로 방사되어 입광면(41)에 입사된다. 입광면(41)은 아래 배광부(40)에서 상세히 설명하도록 한다.
The groove 30 is formed to be convex upward from the lower portion of the lens body 10, as shown in Figs. 1, 3 and 4. The lower portion of the groove 30 is formed in a circular shape at the center of the bottom plate 11 and extends vertically in a column shape to receive the LED therein. The upper portion of the groove 30 is formed in an aspherical shape to define the shape of the light incidence surface 41. The upper inner radius of curvature of the groove 30 on the Z axis in the longitudinal (Y) section of Figure 3 is smaller than the radius of curvature in the lateral (X) section of Figure 4. The curvature of the light incidence surface 41 is determined according to the curvature of the upper inner surface of the groove 30 thus formed. When the LED is received in the groove 30, the LED light is radiated from the lower part of the groove 30 to the upper part and is incident on the light incoming surface 41. The light incidence surface 41 will be described in detail at the lower light-

배광부(40)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 렌즈몸체(10) 외면과 홈(30) 내면에 형성된다. 배광부(40)는 홈(30)의 상부 내면의 형상을 따라 비구면으로 형성되어 LED 광이 입사되는 입광면(41)과, 렌즈몸체(10) 외면에 비구면으로 형성되어 입광면(41)을 통과한 LED 광이 외부로 출사되는 출광면(44)과, 입광면(41)에 위로 볼록한 엠보싱 형상으로 형성되어 LED 광의 방사각을 넓히고 광 세기를 균일하게 하는 마이크로렌즈 어레이(47)를 포함하여 이루어진다. The light-directing portion 40 is formed on the outer surface of the lens body 10 and the inner surface of the groove 30, as shown in Figs. The light shading portion 40 is formed as an aspheric surface along the shape of the upper inner surface of the groove 30 and has a light incidence surface 41 on which the LED light is incident and an aspheric surface on the outer surface of the lens body 10, And a microlens array 47 formed in an embossed shape convex upward on the light incidence surface 41 to widen the emission angle of the LED light and to uniform the light intensity, .

입광면(41)은 도 1, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 홈(30)의 상부 내면의 형상을 따라 비구면으로 형성된다. 그래서 홈(30)에 수용된 LED의 광을 입사하여 출광면(44) 방향으로 방사시킨다. 입광면(41)은 도 3에 도시된 종방향 입광면(41a)(점선)과, 도 4에 도시된 횡방향 입광면(41b)(점선)으로 형성되어 있다. 입광면(41)에는 마이크로렌즈 어레이(47)가 위로 볼록한 엠보싱 형상으로 형성되어 입광면 전체에 골고루 분포되어 있다. 마이크로렌즈 어레이(47)를 통해 LED 광의 방사각이 넓어지고 광 세기도 균일하게 된다. 마이크로렌즈 어레이(47)에 대해서는 이하에서 상술한다.The light incidence surface 41 is formed as an aspheric surface along the shape of the upper inner surface of the groove 30, as shown in Figs. 1, 3 and 4. Fig. Thus, the light of the LED accommodated in the groove 30 is incident and radiated toward the light output surface 44. The light incidence surface 41 is formed by the longitudinal light incidence surface 41a (dotted line) shown in FIG. 3 and the transverse light incidence surface 41b (dotted line) shown in FIG. On the light incidence surface 41, the microlens array 47 is formed in an embossed shape convex upward, and is uniformly distributed throughout the light incidence surface. The emission angle of the LED light is widened through the microlens array 47 and the light intensity becomes uniform. The microlens array 47 will be described in detail below.

종방향 입광면(41a)(점선)은 도 3에 도시한 바와 같이, Z축에 대하여 좌우로 대칭을 이룬다. 그리고 Z축과 교차하는 종방향 입광면(41a)의 정점의 곡률 반경은, Z축에 대하여 좌우측 종방향 입광면(41a)의 곡률 반경보다 더 작다. 그래서 종방향 입광면(41a)은 Z축 부근이 위로 볼록한 삼각형상을 이룬다. The longitudinal light incidence surface 41a (dotted line) is symmetrical to the left and right with respect to the Z axis, as shown in Fig. The radius of curvature of the vertex of the longitudinal light incidence surface 41a intersecting the Z axis is smaller than the curvature radius of the right and left longitudinal light incidence surfaces 41a with respect to the Z axis. Thus, the longitudinally-oriented light incidence surface 41a forms a triangular shape convex upward in the vicinity of the Z-axis.

횡방향 입광면(41b)(점선)은 도 4에 도시한 바와 같이, 좌측에서 우측까지 곡률 반경의 변화없이 전체적으로 동일한 곡률로 형성되어 있지만, Z축에 대하여 좌우로 비대칭을 이룬다. 즉, Z축에 대하여 횡방향 입광면(41b)의 좌측이, 횡방향 입광면(41b)의 우측보다 기울기가 더 커서 하부 방향으로 더 기울어져 형성된다. 그래서 도 4의 Z축에 대하여 좌측의 횡방향 입광면(41b)과 출광면(44b) 사이의 두께가 우측의 횡방향 입광면(41b)과 출광면(44b) 사이의 두께보다 더 두꺼운 비대칭을 형성하는데 기여한다. 이러한 비대칭 형상에 대해서는 출광면(44)에서 다시 상술하도록 한다.
As shown in Fig. 4, the transverse light incidence surface 41b (dotted line) is formed to have the same curvature as the whole without changing the radius of curvature from left to right, but it is asymmetric with respect to the Z axis. That is, the left side of the transverse light incidence surface 41b with respect to the Z axis is formed to be more inclined than the right side of the transverse light incidence surface 41b and further inclined downward. Therefore, the thickness between the left-hand side lateral light incoming surface 41b and the outgoing light surface 44b with respect to the Z-axis in Fig. 4 is greater than the thickness between the right lateral light incoming surface 41b and the outgoing light surface 44b Lt; / RTI > This asymmetric shape will be described in detail on the outgoing surface 44 again.

출광면(44)은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 렌즈 몸체 외면에 비구면으로 형성된다. 그래서 입광면(41)을 통과한 LED 광이 출광면(44)을 통과해 외부로 출사된다. 출광면(44)은 도 3에 도시된 종방향 출광면(44a)과, 도 4에 도시된 횡방향 출광면(44b)으로 형성되어 있다. The light exiting surface 44 is formed as an aspheric surface on the outer surface of the lens body, as shown in Figs. Thus, the LED light having passed through the light incidence surface 41 passes through the light exiting surface 44 and is emitted to the outside. The light exit surface 44 is formed by the longitudinal light exit surface 44a shown in FIG. 3 and the lateral light exit surface 44b shown in FIG.

종방향 출광면(44a)은 도 3에 도시한 바와 같이, Z축 부근은 곡률 반경이 무한대에 가까운 수평면으로 형성되고, Z축에 대하여 좌우측으로 멀어질수록 곡률 반경이 작아진다. 그래서 종방향 출광면(44a)의 좌우측 끝단은 거의 수직면으로 형성되어 바닥판에 연결된다. 이렇게 형성된 종방향 출광면(44a)은 Z축에 대하여 좌우로 대칭을 이룬다. 이러한 비구면의 좌우 대칭 형상으로 인해, 차선 폭을 따라 멀리 배광이 이루어진다.As shown in Fig. 3, the longitudinal light output surface 44a is formed in a horizontal plane near the infinite radius of curvature radius in the vicinity of the Z axis, and the radius of curvature becomes smaller as the distance from the Z axis is further leftward and rightward. Thus, the left and right ends of the longitudinal light exiting surface 44a are formed as a substantially vertical surface and connected to the bottom plate. The longitudinal light exit surface 44a thus formed is symmetrical to the left and right with respect to the Z-axis. Because of this symmetrical shape of the aspheric surface, the light distribution is made far along the lane width.

횡방향 출광면(44b)은 도 4에 도시한 바와 같이, Z축에 대하여 횡방향 출광면(44b)의 우측이 횡방향 출광면(44b)의 좌측보다 기울기가 더 커서 하부방향으로 더 기울어져 형성된다. 또한, 횡방향 출광면(44b)의 좌측 끝단은 수직면으로 절단되어 있다. 횡방향 출광면(44b)의 좌측 끝단 수직면의 기울기 변화에 따라 광의 굴절각이 변화된다.4, the right side of the lateral light exiting surface 44b with respect to the Z axis is more inclined than the left side of the lateral light exiting surface 44b, so that the lateral light exiting surface 44b is further inclined downward . The left end of the lateral light output surface 44b is cut into a vertical plane. The angle of refraction of the light changes in accordance with the change of the inclination of the left-end vertical plane of the lateral light exiting surface 44b.

그래서 Z축에 대하여 좌측의 횡방향 입광면(41b)과 출광면(44b) 사이의 두께는 우측의 횡방향 입광면(41b)과 출광면(44b) 사이의 두께보다 더 두꺼운 비대칭을 형성하게 된다. 따라서, 두께가 더 두꺼운 좌측의 횡방향 입광면(41b)과 출광면(44b)이 우측의 횡방향 입광면(41b)과 출광면(44b)보다 더 많은 굴절로 인해 배광효율이 좋다. Thus, the thickness between the left lateral light incident surface 41b and the light outgoing surface 44b with respect to the Z axis is thicker than the thickness between the right lateral light incoming surface 41b and the light outgoing surface 44b . Therefore, the lateral light incoming surface 41b and the light outgoing surface 44b on the left side of the thicker side are more refracted than the right side lateral light incoming surface 41b and the outgoing light surface 44b.

차도와 인도가 접하는 도로 근방에 설치되는 가로등은, 차도에는 빛을 밝게, 인도에는 상대적으로 빛을 어둡게 비추기 위해, 광원으로부터 출사된 광이 인도 방향보다 차도 방향으로 더 방사되어야 한다. 따라서 상술한 배광효율의 차이는 배광이 많이 필요한 차도와 그렇지 않은 인도의 경계상에 설치되는 가로등의 경우에는 매우 유용하다.
The street lights installed near the roads on the roads and on the roads of India should radiate more light in the direction of the vehicle than the direction of the delivery in order to illuminate the light on the roadway and to light relatively darkly on the roadway. Therefore, the above-described difference in luminous efficiency is very useful in the case of a streetlight which is installed on the boundary between a roadway where light distribution is much needed and a road which does not.

마이크로렌즈 어레이(47)는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 입광면(41)에 오목한 홈 형상을 가진 다수의 마이크로렌즈(47a)가 배열되어 이루어진다. 마이크로렌즈 어레이(47)는 홈의 곡률 반경이 작은 마이크로렌즈(47a)가 위쪽에 위치하고, 홈의 곡률 반경이 큰 마이크로렌즈(47a)가 아래쪽에 위치한다. 그리고 곡률 반경이 작은 마이크로렌즈(47a)와 곡률 반경이 큰 마이크로렌즈(47a)가 교대로 배열되어 입광면(41) 전체에 형성된다. 그래서 마이크로렌즈 어레이(47)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 렌즈몸체(10) 외부에서 볼 때에는 위로 볼록한 엠보싱 형상을 이룬다. 또한, 각각의 마이크로렌즈(47a)는 비구면으로 형성된다.As shown in FIGS. 3 to 5, the microlens array 47 includes a plurality of microlenses 47a each having a concave groove shape arranged on the light incidence surface 41. In the microlens array 47, the microlens 47a having a small radius of curvature of the groove is located on the upper side and the microlens 47a having a large radius of curvature of the groove is located on the lower side. A microlens 47a having a small radius of curvature and a microlens 47a having a large radius of curvature are alternately arranged and formed on the entire light incident surface 41. [ Thus, as shown in Figs. 1 and 2, when viewed from the outside of the lens body 10, the microlens array 47 forms an upwardly convex embossing shape. In addition, each of the microlenses 47a is formed as an aspherical surface.

이렇게 형성된 마이크로렌즈 어레이(47)는 입광면(41)과 출광면(44)을 통과해 외부로 방사되는 LED 광의 방사각을 더 넓히고, 광 세기를 균일하게 한다. 마이크로렌즈 어레이(47)가 광 방사에 미치는 효과를 도 3을 참고하여 이하에 상술한다. The microlens array 47 thus formed further widens the emission angle of the LED light emitted to the outside through the light incidence surface 41 and the light exiting surface 44 to make the light intensity uniform. The effect of the microlens array 47 on light emission will be described in detail below with reference to FIG.

입광면(41)에 마이크로렌즈 어레이(47)가 형성되어 있지 않다면, 도 3의 Y-Z축 교차점에서 방사되는 LED의 광 세기는 수직한 Z축 상에서 가장 세고, Z축에 대하여 좌우측으로 갈수록 광 세기가 약해진다. 즉, LED 광은 Z축 방향으로 가장 멀리 방사되고, Z축에 대하여 좌우측으로 갈수록 방사 길이는 짧아진다. 그래서 가로등과 같은 조명에 설치되었을 때, Z축 방향의 지면은 밝은데 Z축에 대해서 좌우측 지면은 어두운 부분이 생긴다. If the microlens array 47 is not formed on the light incidence surface 41, the light intensity of the LED emitted at the YZ axis intersection of FIG. 3 is the highest on the vertical Z axis and the light intensity toward the left and right on the Z axis It weakens. That is, the LED light is radiated the farthest in the Z-axis direction, and the radiation length becomes shorter toward the left and right with respect to the Z-axis. Therefore, when installed in a light such as a streetlight, the ground plane in the Z-axis direction is bright, and the left and right ground planes are dark in relation to the Z-axis.

그런데 도 3과 같이 입광면(41)에 마이크로렌즈 어레이(47)가 형성되면, 광 방사각을 넓혀주고, 도 3의 Z축에 대해 좌우측으로 방사되는 광 세기를, Z축 상으로 방사되는 광 세기와 대등하게 해준다. 즉, LED 광의 Z축 상의 방사 길이와, Z축에 대해 좌우측 방사 길이가 대등하게 된다. 그래서 가로등과 같은 조명에 설치되었을 때, Z축 방향의 지면과 Z축에 대해서 좌우측 지면을 균일하게 방사할 수 있다. 그래서 차선 폭을 따라 넓고 균일하게 배광 하는데 더 용이하다. When the microlens array 47 is formed on the light incidence surface 41 as shown in FIG. 3, the light radiation angle is widened and the light intensity radiated to the left and right sides with respect to the Z axis in FIG. It makes it equal to the century. That is, the radial length of the LED light on the Z axis is equal to the radial length of the left and right sides of the Z axis. Therefore, when installed in a light such as a streetlight, the left and right ground surfaces can be uniformly radiated with respect to the Z-axis direction ground and Z-axis direction. Therefore, it is easier to distribute the light widely and uniformly along the lane width.

또한, 마이크로렌즈 어레이(47)는 출광면(44)에 형성할 수도 있다. 그러나 본 발명과 같이 입광면(41)에 형성하면, 마이크로렌즈 어레이(47)에 투과율을 감소시키는 먼지 등이 쌓이거나, 스크래치가 생기는 것을 방지할 수 있다. 따라서 배광효율을 유지하는데 용이하다.
In addition, the microlens array 47 may be formed on the light exit surface 44. However, when formed on the light incidence surface 41 as in the present invention, it is possible to prevent dust or the like which reduces the transmittance from being accumulated on the microlens array 47 or scratches. Therefore, it is easy to maintain the light distribution efficiency.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. It goes without saying that such changes are within the scope of the claims.

1 : LED용 렌즈 10 : 렌즈몸체
11 : 바닥판 30 : 홈
40 : 배광부 41 : 입광면
41a : 종방향 입광면 41b : 횡방향 입광면
44 : 출광면 44a : 종방향 출광면
44b : 횡방향 출광면 47 : 마이크로렌즈 어레이
47a : 마이크로렌즈1: Lens for LED 10: Lens body
11: bottom plate 30: groove
40: light distribution section 41:
41a: longitudinal light incidence surface 41b: transverse light incidence surface
44: emitting surface 44a: longitudinal emitting surface
44b: lateral light exiting surface 47: microlens array
47a: Micro lens

Claims (3)

삭제delete 렌즈몸체; 상기 렌즈몸체 하부에 형성되어 LED가 수용되는 홈;을 포함하되,
상기 홈 내면 형상을 따라 비구면으로 형성되어 상기 LED 광이 입사되는 입광면과,
상기 렌즈몸체 외면에 비구면으로 형성되어 상기 입광면을 통과한 광이 외부로 출사되는 출광면과,
상기 입광면에 형성되어 위로 볼록한 엠보싱 형상으로 이루어진 마이크로렌즈 어레이를 포함하고,
상기 마이크로렌즈 어레이는 곡률 반경이 작은 마이크로렌즈와 곡률 반경이 큰 마이크로렌즈가 교대로 배열되어 상기 입광면 전체에 형성되며, 각각의 마이크로렌즈는 비구면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED용 렌즈.
A lens body; And a groove formed in the lower portion of the lens body to receive the LED,
A light incidence surface formed as an aspheric surface along the groove inner surface shape and on which the LED light is incident,
A light exiting surface formed on an outer surface of the lens body as an aspherical surface and through which light having passed through the light incidence surface is externally emitted,
And a microlens array formed on the light incidence surface and having an upwardly convex embossed shape,
Wherein the microlens array has a microlens having a small radius of curvature and a microlens having a large radius of curvature, which are alternately arranged and formed on the entire light incidence surface, and each microlens is formed as an aspherical surface.
청구항 2에 있어서,
상기 렌즈몸체의 종방향(Y)단면에 볼 때 Z축을 기준으로 좌우 대칭을 이루고, 횡방향(X)단면에 볼 때 Z축을 기준으로 좌우 비대칭을 이루는 LED용 렌즈.
The method of claim 2,
Wherein the lens has an asymmetrical symmetry with respect to a Z axis when viewed in a longitudinal direction (Y) of the lens body, and a left-right asymmetry with respect to a Z axis when viewed in a crosswise direction (X).
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