KR101490347B1 - 조명 렌즈 모듈 - Google Patents

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KR101490347B1 KR20130041796A KR20130041796A KR101490347B1 KR 101490347 B1 KR101490347 B1 KR 101490347B1 KR 20130041796 A KR20130041796 A KR 20130041796A KR 20130041796 A KR20130041796 A KR 20130041796A KR 101490347 B1 KR101490347 B1 KR 101490347B1
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이종석
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한국광기술원
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Abstract

본 발명은 렌즈와 반사부재를 이용하여 측면으로 출사되는 빛을 반사시켜 빛의 집광 효율을 개선한 조명 렌즈 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 조명 렌즈 모듈로서, 상면 및 하면에 서로 다른 크기의 곡률 반경으로 볼록한 비구면의 렌즈면을 형성한 제 1 렌즈부와, 상기 제 1 렌즈부의 외주연에 형성되어 광원에서 방사된 빛이 입사되는 입사면과, 상기 입사면으로 입사된 빛의 일부가 전반사되도록 하는 반사면과, 상기 반사면에서 전반사된 빛이 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면을 형성한 제 2 렌즈부를 갖는 렌즈 몸체부; 및 상기 렌즈 몸체부의 외주연으로부터 일정 거리 이격되어 상기 제 2 렌즈부의 반사면에서 전반사되지 못하고 측면으로 방사되는 빛을 광축에 평행한 광으로 반사시켜 출사되도록 하는 반사부를 포함한다. 따라서 본 발명은 렌즈에 의한 집광 효율이 개선될 수 있도록 하고, 집광 효율을 개선함과 동시에 렌즈의 크기를 감소시켜 조명 장치의 크기를 축소시킬 수 있으며, 빛의 경로를 렌즈와 반사부재를 이용하여 결정함으로써, 필요에 따라 배광각을 조절할 수 있는 장점이 있다.

Description

조명 렌즈 모듈{LIGHTING LENS MODULE}
본 발명은 조명 렌즈 모듈에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 렌즈와 반사부재를 이용하여 측면으로 출사되는 빛을 반사시켜 빛의 집광 효율을 개선한 조명 렌즈 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, LED는 현재까지 그 특성상 조명하는 광의 조사 즉 방사각이 매우 크기 때문에, 광범위한 영역을 조사하는 역할 또는 가까운 거리를 조명하는 역할로서 주로 사용되었다.
이러한 LED는 그 특성상 방사각이 매우 크기 때문에, 원거리의 국부적인 영역을 조사하는 역할로는 에텐듀(etendue) 문제가 발생하여 효율적으로 광을 사용하지 못하였다.
따라서, 이러한 문제를 최소화하기 위해 LED에서 방사되는 광을 집광시키기 위한 집광 렌즈가 도 1과 같이 개발되었다.
도 1은 종래기술에 따른 집광용 렌즈를 나타낸 단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 집광 렌즈(10)는 LED(2)의 광이 방사되는 측에 배치되어 설치된다.
상기 집광 렌즈(10)는 몸체(11)의 전체가 투명한 유리와 같은 재질로 형성되고, 그 상면은 상방향으로 볼록한 곡면의 비구면 렌즈면(12)으로 형성된다.
이와 같이 형성된 비구면렌즈의 집광 렌즈(10)로 인해 180도로 방사되는 LED(2)의 광은 집광 렌즈(10)의 평탄한 하면을 투과하여 상면의 비구면렌즈면(12)에서 대략 150도 미만의 방사각으로 집광되어 조사된다.
그러나, 이와 같이 이루어진 종래의 집광 렌즈(10)는 비구면 렌즈면(12)에 의해 광축(4) 부근에서는 집광효율이 다소 향상되지만, 이러한 집광효율은 광축(4) 부근에만 국한되게 형성되고, 광축(4)과 먼 집광 렌즈(10)의 가장자리 부위에서는 광이 광축(4)과는 먼 외측방향으로 굴절되어 확산되므로 인해 원거리를 국부적으로 조명하는 데 있어서는 한계가 있는 문제가 있었다.
특허등록번호 제10-0756174호에는 LED에서 방사된 광을 모두 광축에 평행한 직진성을 갖도록 집광시켜주는 집광 렌즈를 구성함으로써, LED에서 방사되는 광의 손실을 감소시키고, 원거리의 국부적인 영역을 효율적으로 조명할 수 있도록 투명한 몸체(11')로 이루어지고, 상기 몸체(11')의 중앙부에 볼록한 비구면렌즈로 이루어진 제 1 렌즈부(20)와, 상기 제 1 렌즈부(20)의 테두리부위를 감싸는 제 2 렌즈부(30)로 구성된다.
또한, 상기 제 1 렌즈부(20)는 대칭되는 면 즉 상,하면에 서로 다른 크기로 볼록한 제 1 및 2 비구면 렌즈면(21, 22)이 형성되고, 상기 제 2 렌즈부(30)는 상기 제 1 비구면 렌즈면(22)의 외주연에서 돌출 형성되어 LED(2)가 삽입되며 상기 LED(2)에서 방사된 빛이 입사되어 굴절되는 입사면(31)과, 상기 입사면(31)에서 제 2 비구면 렌즈면(22)측으로 갈수록 점차적으로 넓어지는 타원형 곡면으로 경사지게 연장 형성되어 LED(2)의 광을 전반사시키는 반사면(32)과, 상기 반사면(32)에서 제 2 비구면 렌즈면(22)측으로 오목한 곡면으로 경사지게 연장 형성되어 전반사된 LED(2)의 광을 광축(4)에 평행한 광으로 굴절시켜 출사시키는 출사면(33)을 포함하여 구성된다.
그러나 이러한 종래기술에 따른 집광 렌즈(10')는 제 1 및 제 2 비구면 렌즈면(21, 22)을 통과하는 빛(L1)과, 반사면(32)에서 제 2 비구면 렌즈면(22)측으로 전반사하는 빛(L2)은 광축에 평행한 광으로 굴절되어 출사되지만, 상기 반사면(32)에서 전반사되지 못하고 측면으로 출사되는 일부의 빛(L3)은 집광되지 못하여 렌즈의 집광 효율이 감소하는 문제점이 있다.
한국 특허등록번호 제10-0756174호
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 렌즈와 반사부재를 이용하여 측면으로 출사되는 빛을 반사시켜 빛의 집광 효율을 개선한 조명 렌즈 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조명 렌즈 모듈로서, 상면 및 하면에 서로 다른 크기의 곡률 반경으로 볼록한 비구면의 렌즈면을 형성한 제 1 렌즈부와, 상기 제 1 렌즈부의 외주연에 형성되어 광원에서 방사된 빛이 입사되는 입사면과, 상기 입사면으로 입사된 빛의 일부가 전반사되도록 하는 반사면과, 상기 반사면에서 전반사된 빛이 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면을 형성한 제 2 렌즈부를 갖는 렌즈 몸체부; 및 상기 렌즈 몸체부의 외주연으로부터 일정 거리 이격되어 설치되며, 상기 제 2 렌즈부의 반사면에서 전반사되지 못하고 상기 제 2 렌즈부의 측면으로 투과되는 빛을 광축에 평행한 광으로 반사시켜 출사되도록 하는 반사부를 포함하고, 상기 반사부의 높이에 따라 빛의 배광 각도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 렌즈부는 입사면이 광원으로부터 입사되는 빛이 광축에 평행한 방향으로 굴절되도록 톱니 형상을 형성한 입사면; 상기 입사면으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 반사면; 및 상기 반사면에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 입사면은 상부에서 하부로 벌어지며 경사지게 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 렌즈부는 입사면이 일정 각도의 경사부를 형성한 제 1 입사면; 상기 제 1 입사면의 경사부 각도보다 작은 각도의 경사부를 형성한 제 2 입사면; 상기 제 1 및 제 2 입사면으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 반사면; 및 상기 반사면에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 2 렌즈부는 입사면이 일정 각도의 경사부를 형성한 제 1 입사면; 상기 제 1 입사면의 경사부 각도보다 작은 각도의 경사부를 형성한 제 2 입사면; 상기 제 1 입사면으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 제 1 반사면; 상기 제 1 반사면에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 제 1 출사면; 상기 제 1 반사면의 하부에 형성되어 상기 제 2 입사면으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 제 2 반사면; 및 상기 제 2 반사면에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 제 2 출사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 렌즈와 반사부재를 이용하여 측면으로 출사되는 빛을 반사시켜 빛의 집광 효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 집광 효율을 개선함과 동시에 렌즈의 크기를 감소시켜 조명 장치의 크기를 축소시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 빛의 경로를 렌즈와 반사부재를 이용하여 결정함으로써, 필요에 따라 배광각을 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 종래기술에 따른 집광 렌즈를 나타낸 단면도.
도 2 는 종래기술에 따른 집광 렌즈를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 조명 렌즈 모듈의 제 1 실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 4 는 도 3의 제 1 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈을 나타낸 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 조명 렌즈 모듈의 제 2 실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 6 은 도 5의 제 2 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈을 나타낸 단면도.
도 7 은 본 발명에 따른 조명 렌즈 모듈의 제 3 실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 8 은 도 6의 제 3 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈을 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조명 렌즈 모듈의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(제 1 실시예)
도 3은 본 발명에 따른 조명 렌즈 모듈의 제 1 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 제 1 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈을 나타낸 단면도다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈(100)은 측면으로 출사되는 빛을 반사시켜 빛의 집광 효율을 개선할 수 있도록 렌즈 몸체부(110)와 반사부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 렌즈 몸체부(110)는 광원(300)에서 출력되는 빛을 집광하여 수직방향인 광축에 평행한 빛으로 출사되도록 하는 구성으로서, 제 1 렌즈부(120)와, 제 2 렌즈부(130)를 포함한다.
상기 제 1 렌즈부(120)는 상면 및 하면에 서로 다른 크기의 곡률 반경으로 볼록한 비구면의 제 1 비구면 렌즈면(121)과, 제 2 비구면 렌즈면(122)을 형성하여 광원(300)에서 출사된 빛이 상기 제 1 및 제 2 비구면 렌즈면(121, 122)을 통과하면서 임의의 출사각, 예를 들면, 제 1 비구면 렌즈면(121)은 0°~ 21°의 출사각을 갖도록 하고, 제 2 비구면 렌즈면(122)은 0°~ 3.5°의 출사각을 갖도록 한다.
상기 제 2 렌즈부(130)는 상기 제 1 렌즈부(120)의 외주연에 형성되어 광원(300)에서 방사된 빛이 입사되는 입사면(131)과, 상기 입사면(131)으로 입사된 빛의 일부가 전반사되도록 하는 반사면(132)과, 상기 반사면(132)에서 전반사된 빛이 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면(133)을 형성한다.
상기 입사면(131)은 광원(300)으로부터 입사되는 빛이 광축에 평행한 방향으로 굴절되도록 측벽에 톱니 형상으로 형성되고, 상기 제 1 비구면 렌즈면(121)의 단부에서 하방향으로 벌어지는 방향으로 경사지게 형성된다.
상기 반사면(132)는 입사면(131)으로 입사된 빛이 전반사되도록 하여 출사면(133)으로 굴절되도록 한다.
상기 출사면(133)은 반사면(132)에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하고, 대략 0.3°~10°의 출사각을 갖도록 형성된다.
상기 반사부(200)는 내부에 렌즈 몸체부(110)가 수납될 수 있도록 중공을 형성한 원뿔대 형상의 부재로서, 상기 제 2 렌즈부(130)의 반사면(132)에서 전반사되지 못하고 측면으로 방사되는 빛을 광축에 평행한 광으로 반사시켜 출사되도록 한다.
또한, 상기 반사부(200)는 반사부(200)에 의해 반사되는 빛이 렌즈 몸체부(110)의 제 2 렌즈부(130)에 의해 가려지지 않도록 상기 렌즈 몸체부(110)의 외주연으로부터 일정 거리 이격되어 설치된다.
또한, 상기 반사부(200)는 원뿔대 형상의 높이를 배광 각도에 따라 다르게 설치함으로써 배광 각도를 조절할 수도 있다.
따라서 광원(300)에서 빛이 출사되면, 제 1 및 제 2 비구면 렌즈면(121, 122)을 통과하는 빛(L1)과, 반사면(132)에서 제 2 비구면 렌즈면(122)측으로 전반사하는 빛(L2)은 광축에 평행한 광으로 굴절되어 출사되고, 상기 반사면(132)에서 전반사되지 못하고 측면으로 출사되는 빛(L3)은 반사부(200)에서 광축에 평행한 빛으로 반사되어 광축에 평행한 광으로 출사됨으로써, 렌즈에 의한 집광 효율이 개선될 수 있도록 한다.
(제 2 실시예)
도 5는 본 발명에 따른 조명 렌즈 모듈의 제 2 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 제 2 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈(100')은 측면으로 출사되는 빛을 반사시켜 빛의 집광 효율을 개선할 수 있도록 렌즈 몸체부(110')와 반사부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 렌즈 몸체부(110')는 광원(300)에서 출력되는 빛을 집광하여 수직방향인 광축에 평행한 빛으로 출사되도록 하는 구성으로서, 제 1 렌즈부(120')와, 제 2 렌즈부(130')를 포함한다.
상기 제 1 렌즈부(120')는 상면 및 하면에 서로 다른 크기의 곡률 반경으로 볼록한 비구면의 제 1 비구면 렌즈면(121')과, 제 2 비구면 렌즈면(122')을 형성하여 광원(300)에서 출사된 빛이 상기 제 1 및 제 2 비구면 렌즈면(121', 122')을 통과하면서 임의의 출사각, 예를 들면, 제 1 비구면 렌즈면(121')은 0°~ 21°의 출사각을 갖도록 하고, 제 2 비구면 렌즈면(122')은 0°~ 3.5°의 출사각을 갖도록 한다.
상기 제 2 렌즈부(130')는 상기 제 1 렌즈부(120')의 외주연에 형성되어 광원(300)에서 방사된 빛이 입사되는 제 1 및 제 2 입사면(131'a, 131'b)과, 상기 제 1 및 제 2 입사면(131'a, 131'b)으로 입사된 빛의 일부가 전반사되도록 하는 반사면(132')과, 상기 반사면(132')에서 전반사된 빛이 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면(133')을 형성한다.
상기 제 1 입사면(131'a)은 입사면이 둔각인 완만한 만곡의 경사부를 형성함으로써, 광원(300)에서 방사된 빛 중에서 제 1 비구면 렌즈면(121')으로 입사되지 않은 빛이 반사면(132')에서 전반사가 이루어질 수 있도록 한다.
상기 제 2 입사면(131'b)은 제 1 입사면(131'a)의 경사부보다 작은 경사각인 급경사 곡면의 경사부를 형성함으로써, 광원(300)에서 방사된 빛 중에서 제 1 비구면 렌즈면(121')과, 제 1 입사면(131'a)으로 입사되지 않은 빛의 일부는 반사면(132')에서 전반사가 이루어질 수 있도록 입사되고, 상기 반사면(132')에서 전반사되지 않은 빛은 제 2 렌즈부(130')의 측면으로 출사되도록 한다.
상기 반사면(132')는 제 1 및 제 2 입사면(131'a, 131'b)으로 입사된 빛이 전반사되도록 하여 출사면(133')으로 굴절되도록 한다.
상기 출사면(133')은 반사면(132')에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하고, 대략 0.3°~10°의 출사각을 갖도록 형성된다.
상기 반사부(200)는 내부에 렌즈 몸체부(110')가 수납될 수 있도록 중공을 형성한 원뿔대 형상의 부재로서, 제 2 렌즈부(130')의 반사면(132')에서 전반사되지 못하고 상기 제 2 렌즈부(130')의 측면으로 방사되는 빛을 광축에 평행한 광으로 반사시켜 출사되도록 한다.
또한, 상기 반사부(200)는 반사부(200)에 의해 반사되는 빛이 렌즈 몸체부(110')의 제 2 렌즈부(130')에 의해 가려지지 않도록 상기 렌즈 몸체부(110')의 외주연으로부터 일정 거리 이격되어 설치된다.
또한, 상기 반사부(200)는 원뿔대 형상의 높이를 배광 각도에 따라 다르게 설치함으로써 배광 각도를 조절할 수도 있다.
따라서 광원(300)에서 빛이 출사되면, 제 1 및 제 2 비구면 렌즈면(121', 122')을 통과하는 빛(L1)과, 반사면(132')에서 제 2 비구면 렌즈면(122')측으로 전반사하는 빛(L2)은 광축에 평행한 광으로 굴절되어 출사되고, 상기 반사면(132')에서 전반사되지 못하고 측면으로 출사되는 빛(L3)은 반사부(200)에서 광축에 평행한 빛으로 반사되어 광축에 평행한 광으로 출사됨으로써, 렌즈에 의한 집광 효율이 개선될 수 있도록 한다.
(제 3 실시예)
도 7은 본 발명에 따른 조명 렌즈 모듈의 제 3 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 8은 도 6의 제 3 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 조명 렌즈 모듈(100")은 측면으로 출사되는 빛을 반사시켜 빛의 집광 효율을 개선할 수 있도록 렌즈 몸체부(110")와 반사부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 렌즈 몸체부(110")는 광원(300)에서 출력되는 빛을 집광하여 수직방향인 광축에 평행한 빛으로 출사되도록 하는 구성으로서, 제 1 렌즈부(120")와, 제 2 렌즈부(130")를 포함한다.
상기 제 1 렌즈부(120")는 상면 및 하면에 서로 다른 크기의 곡률 반경으로 볼록한 비구면의 제 1 비구면 렌즈면(121")과, 제 2 비구면 렌즈면(122")을 형성하여 광원(300)에서 출사된 빛이 상기 제 1 및 제 2 비구면 렌즈면(121", 122")을 통과하면서 임의의 출사각, 예를 들면, 제 1 비구면 렌즈면(121")은 0°~ 21°의 출사각을 갖도록 하고, 제 2 비구면 렌즈면(122")은 0°~ 3.5°의 출사각을 갖도록 한다.
상기 제 2 렌즈부(130")는 상기 제 1 렌즈부(120")의 외주연에 형성되어 광원(300)에서 방사된 빛이 입사되는 제 1 및 제 2 입사면(131", 131"a)과, 상기 제 1 및 제 2 입사면(131", 131"a)으로 입사된 빛의 일부가 전반사되도록 하는 제 1 및 제 2 반사면(132", 132"a)과, 상기 제 1 및 제 2 반사면(132", 132"a)에서 전반사된 빛이 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 제 1 및 제 2 출사면(133", 133"a)을 형성한다.
상기 제 1 입사면(131")은 입사면이 둔각인 완만한 만곡의 경사부를 형성함으로써, 광원(300)에서 방사된 빛 중에서 제 1 비구면 렌즈면(121")으로 입사되지 않은 빛이 제 1 반사면(132")에서 전반사가 이루어질 수 있도록 한다.
제 2 입사면(131"a)은 제 1 입사면(131")의 경사부보다 작은 경사각인 급경사 곡면의 경사부를 형성함으로써, 광원(300)에서 방사된 빛 중에서 제 1 비구면 렌즈면(121")과, 제 1 입사면(131")으로 입사되지 않은 빛의 일부가 제 2 반사면(132"a)에서 전반사가 이루어질 수 있도록 입사되고, 상기 제 2 반사면(132"a)에서 전반사되지 않은 빛은 제 2 렌즈부(130")의 측면으로 출사되도록 한다.
상기 제 1 반사면(132")은 제 1 입사면(131")으로 입사된 빛이 전반사되도록 굴절시켜 제 1 출사면(133")으로 출력되도록 한다.
상기 제 2 반사면(132"a)은 제 1 반사면(132")의 하부에 형성되어 상기 제 2 입사면(131"a)으로 입사된 빛이 전반사되도록 굴절시켜 제 2 출사면(133"a)으로 출력되도록 한다.
상기 제 1 출사면(133")은 제 1 반사면(132")에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 한다.
상기 제 2 출사면(133"a)은 제 2 반사면(132"a)에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 한다.
본 실시예에서는 상기 제 2 렌즈부(130")에서 반사면(132", 132"a)과 출사면(133", 133"a)을 2개로 구성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다수의 반사면과 출사면이 순차적으로 적층되어 구성될 수도 있다.
상기 반사부(200)는 내부에 렌즈 몸체부(110")가 수납될 수 있도록 중공을 형성한 원뿔대 형상의 부재로서, 제 2 렌즈부(130")의 제 1 또는 제 2 반사면(132", 132"a)에서 전반사되지 못하고 상기 제 2 렌즈부(130")의 측면으로 방사되는 빛을 광축에 평행한 광으로 반사시켜 출사되도록 한다.
또한, 상기 반사부(200)는 반사부(200)에 의해 반사되는 빛이 렌즈 몸체부(110")의 제 2 렌즈부(130")에 의해 가려지지 않도록 상기 렌즈 몸체부(110")의 외주연으로부터 일정 거리 이격되어 설치된다.
또한, 상기 반사부(200)는 원뿔대 형상의 높이를 배광 각도에 따라 다르게 설치함으로써 배광 각도를 조절할 수도 있다.
즉 제 1 또는 제 2 반사면(132", 132"a)에서 전반사되지 못하고 상기 제 2 렌즈부(130")의 측면으로 방사되는 빛이 광축에 평행한 광으로 반사될 수 있도록 반사부(200)의 높이를 조절하여 빛의 배광이 조절될 수 있게 할 수 있다.
따라서 광원(300)에서 빛이 출사되면, 제 1 및 제 2 비구면 렌즈면(121", 122")을 통과하는 빛(L1)과, 제 1 반사면(132")에서 제 2 비구면 렌즈면(122")측으로 전반사되는 빛(L2)은 광축에 평행한 광으로 굴절되어 출사되고, 제 2 반사면(132"a)에서 전반사되는 빛(L3)은 광축에 평행한 광으로 굴절되어 제 2 출사면(133"a)을 통해 출사되며, 상기 제 1 또는 제 2 반사면(132", 132"a)에서 전반사되지 못하고 측면으로 출사되는 빛(L4)은 반사부(200)에서 광축에 평행한 빛으로 반사되어 광축에 평행한 광으로 출사됨으로써, 렌즈에 의한 집광 효율이 개선될 수 있도록 하고, 집광 효율을 개선함과 동시에 렌즈의 크기를 감소시켜 조명 장치의 크기를 축소시킬 수 있으며, 빛의 경로를 렌즈와 반사부재를 이용하여 결정함으로써, 필요에 따라 배광각을 조절할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100, 100', 100" : 조명 렌즈 모듈
110, 110', 110" : 렌즈 몸체부
120, 120', 120" : 제 1 렌즈부
121, 121', 121" : 제 1 비구면 렌즈면
122, 122', 122" : 제 2 비구면 렌즈면
130, 130', 130" : 제 2 렌즈부
131, 입사면 132 : 반사면
133 : 출사면 131'a : 제 1 입사면
131'b : 제 2 입사면 132' : 반사면
133' : 출사면 131" : 제 1 입사면
132" : 제 1 반사면 133" : 제 1 출사면
131"a : 제 2 입사면 132"a : 제 2 반사면
133"a : 제 2 출사면 200 : 반사부
300 : 광원

Claims (5)

  1. 조명 렌즈 모듈로서,
    상면 및 하면에 서로 다른 크기의 곡률 반경으로 볼록한 비구면의 렌즈면을 형성한 제 1 렌즈부(120, 120', 120")와, 상기 제 1 렌즈부(120, 120', 120")의 외주연에 형성되어 광원(300)에서 방사된 빛이 입사되는 입사면과, 상기 입사면으로 입사된 빛의 일부가 전반사되도록 하는 반사면과, 상기 반사면에서 전반사된 빛이 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면을 형성한 제 2 렌즈부(130, 130', 130")를 갖는 렌즈 몸체부(110, 110', 110"); 및
    상기 렌즈 몸체부(110, 110', 110")의 외주연으로부터 일정 거리 이격되어 설치되며, 상기 제 2 렌즈부(130, 130', 130")의 반사면에서 전반사되지 못하고 상기 제 2 렌즈부(130, 130', 130")의 측면으로 투과되는 빛을 광축에 평행한 광으로 반사시켜 출사되도록 하는 반사부(200)를 포함하고,
    상기 반사부(200)의 높이에 따라 빛의 배광 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 조명 렌즈 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈부(130)는 입사면이 광원(300)으로부터 입사되는 빛이 광축에 평행한 방향으로 굴절되도록 톱니 형상을 형성한 입사면(131);
    상기 입사면(131)으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 반사면(132); 및
    상기 반사면(132)에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 렌즈 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 입사면(131)은 상부에서 하부로 벌어지며 경사지게 형성한 것을 특징으로 하는 조명 렌즈 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈부(130')는 입사면이 일정 각도의 경사부를 형성한 제 1 입사면(131'a);
    상기 제 1 입사면(131'a)의 경사부 각도보다 작은 각도의 경사부를 형성한 제 2 입사면(131'b);
    상기 제 1 및 제 2 입사면(131'a, 131'b)으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 반사면(132'); 및
    상기 반사면(132')에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 출사면(133')을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 렌즈 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈부(130")는 입사면이 일정 각도의 경사부를 형성한 제 1 입사면(131");
    상기 제 1 입사면(131")의 경사부 각도보다 작은 각도의 경사부를 형성한 제 2 입사면(131"a);
    상기 제 1 입사면(131")으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 제 1 반사면(132");
    상기 제 1 반사면(132")에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 제 1 출사면(133");
    상기 제 1 반사면(132")의 하부에 형성되어 상기 제 2 입사면(131"a)으로 입사된 빛이 전반사되도록 하는 제 2 반사면(132"a); 및
    상기 제 2 반사면(132"a)에서 전반사된 빛을 광축에 평행한 광으로 굴절시켜 출사되도록 하는 제 2 출사면(133"a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 렌즈 모듈.
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