KR101661900B1 - The two-sided illumination LED lenses and LED modules and LED two-sided illuminating systems which use this - Google Patents

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Abstract

광이 입사되는 입사부와, 상기 입사부와 대응하며, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부와, 상기 제1 출사부로부터 연장되며, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부 및 상기 제1 출사부와 대향되며, 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부를 포함하며, 내부에 광 확산제가 분산되어 있는 양면 조명용 LED 렌즈를 제공한다.A first emitting portion that corresponds to the incident portion and in which a part of the light is emitted upward; a reflecting portion that extends from the first emitting portion and reflects a part of the light; And a second emitting part facing the emitting part and emitting light reflected from the reflecting part downward, and the light diffusion agent is dispersed in the second emitting part.

Description

양면 조명용 ＬＥＤ 렌즈와 ＬＥＤ 모듈 및 이를 이용한 ＬＥＤ 양면 조명장치 {The two-sided illumination LED lenses and LED modules and LED two-sided illuminating systems which use this}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-sided illumination LED lens and an LED module,

본 발명은 양면 조명용 LED 렌즈와 LED 모듈 및 이를 이용한 LED 양면 조명장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 LED가 양면으로 조명하는 것이 가능하도록 하는 양면 조명용 LED 렌즈와 LED 모듈 및 이를 이용한 LED 양면 조명장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED lens for double-side lighting, an LED module, and an LED double-sided lighting device using the same. More particularly, the present invention relates to an LED lens for double- will be.

발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체 발광소자이며, GaAs, GaN 광반도체로 이루어진 PN 접합 다이오드(junction diode)로 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주는 것이다. 이러한 LED로부터 나오는 빛의 영역은 레드(630nm ~ 700nm)로부터 블루-바이올렛(400nm)까지로 블루, 그린 및 화이트까지도 포함하고 있으며, 상기 LED는 백열전구와 형광등과 같은 기존의 광에 비해 저전력소비, 고효율, 장시간 동작 수명 등의 장점을 가지고 있어 그 수요가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.
A light emitting diode (LED) is a semiconductor light emitting device that emits light when current flows, and is a PN junction diode made of GaAs or GaN optical semiconductor, which converts electrical energy into light energy. The area of light emitted from such LEDs includes blue, green and white to red (630 nm to 700 nm) to blue-violet (400 nm), and the LEDs have lower power consumption and higher efficiency than conventional light such as incandescent lamps and fluorescent lamps , And long operating life, and the demand is continuously increasing.

최근에 LED는 모바일 단말기의 소형조명, 자동차 조명, 실내 조명 및 옥외 간판이나 옥외 조명등 그 적용범위가 점차 확대되고 있다. 이중, 특히 조명간판에 상기 LED의 적용 범위가 점차 확대되고 있다.In recent years, the application range of LEDs has been gradually expanded to include small-sized lighting for mobile terminals, automobile lighting, indoor lighting, outdoor signboards, and outdoor lighting. In particular, the application range of the above-described LEDs has been gradually expanded in an illumination signboard.

도 1은 일반적인 LED를 사용하는 양면 조명간판에 대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a double-sided lighting signboard using conventional LEDs.

일반적인 LED(11)는 형광등과 달리, 발광면에만 빛이 조사되고 그 반대측에는 전혀 빛이 조사되지 않기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이 회로기판(12) 양면에 LED(11) 및 확산판(13)을 배치할 필요가 있다. 이에 따라, LED를 이용한 양면 조명간판의 구성이 복잡해 지고, 사용되는 LED의 개수가 증대되는 문제점이 있다.
The LED 11 and the diffuser plate 11 are formed on both sides of the circuit board 12 as shown in Fig. 1, since the light emitting surface of the general LED 11 differs from the fluorescent lamp, 13 need to be disposed. As a result, the configuration of the double-sided lighting signboard using LEDs becomes complicated, and the number of LEDs used increases.

본 발명은 일 목적은 LED가 서로 대향하는 양 방향으로 조명되는 것이 가능하도록 하는 양면 조명용 LED 렌즈와 LED 모듈 및 이를 이용한 LED 양면 조명장치를 제공하는 것에 있다.
It is an object of the present invention to provide an LED lens and a LED module for double-side illumination that enable LEDs to be illuminated in both directions opposite to each other, and an LED double-sided illumination device using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은,In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention,

광이 입사되는 입사부와, 상기 입사부와 대응하며, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부와, 상기 제1 출사부로부터 연장되며, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부 및 상기 제1 출사부와 대향되며, 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부를 포함하며, 내부에 광 확산제가 분산되어 있는 양면 조명용 LED 렌즈를 제공한다.
A first emitting portion that corresponds to the incident portion and in which a part of the light is emitted upward; a reflecting portion that extends from the first emitting portion and reflects a part of the light; And a second emitting part facing the emitting part and emitting light reflected from the reflecting part downward, and the light diffusion agent is dispersed in the second emitting part.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 입사부는 상기 광의 입사방향으로 오목하게 형성된 꼭지면과 상기 꼭지면의 양측으로 만곡부를 이루어 연장된 경사면이 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the incidence portion may be formed with a sloped surface extending in the form of a curved portion at both sides of the sloped surface and a sloped surface formed concave in the incidence direction of the light.

이 경우, 상기 입사부는 상기 경사면으로부터, 확개되어 연장된 단차부가 더 형성될 수 있다.In this case, the incidence portion may be formed with an extended stepped portion extended from the inclined surface.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광 확산제는 TiO2, Al2O3 및 SiO2로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light diffusing agent may comprise at least one material selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 and SiO 2 .

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광 확산제는 고분자 폴리머로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light diffusing agent may be composed of a polymeric polymer.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 LED 렌즈는 광학유리 또는 광학 플라스틱으로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the LED lens may be made of optical glass or optical plastic.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 출사부 중 적어도 하나에 요철 구조가 형성될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, at least one of the first and second light emitting units may have a concave-convex structure.

본 발명의 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

LED가 탑재된 회로기판 및 상기 회로기판 상부에 장착되며, 상기 LED로부터 광이 입사되는 입사부와 상기 입사부와 대응하고, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부, 상기 제1 출사부으로부터 연장되며, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부 및 상기 제1 출사부와 대향되며, 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부를 구비하며, 내부에 광 확산제가 분산된 LED 렌즈를 포함하는 양면 조명용 LED 모듈을 제공한다.
A light emitting diode (LED) mounted on a circuit board; an incident portion mounted on the circuit board, the light incident on the LED; and a first emitting portion corresponding to the emitting portion, And a second emitting part facing the first emitting part and emitting the light reflected from the reflecting part to the lower part, wherein the second emitting part is provided with an LED lens The LED module for two-sided illumination includes:

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 LED 렌즈의 입사부는 상기 광의 입사방향으로 오목하게 형성된 꼭지면과 상기 꼭지면의 양측으로 만곡부를 이루어 연장된 경사면이 형성되고, 상기 경사면으로부터, 확개되어 연장된 단차부에는 상기 회로기판이 삽입될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the incidence portion of the LED lens is formed with a concave surface formed concave in the direction of incidence of light and an inclined surface extending from both sides of the concave surface to form a curved portion, The circuit board can be inserted into the unit.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 회로기판 하부에 배치된 히트싱크를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the heat sink may further include a heat sink disposed under the circuit board.

이 경우, 상기 LED 렌즈는 히트싱크를 수용하기 위한 단차부를 가질 수 있다.In this case, the LED lens may have a step for accommodating the heat sink.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 LED 렌즈는 광학유리 또는 광학 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the LED lens may be made of optical glass or optical plastic.

본 발명의 또 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

케이스와, 상기 케이스 내부에 설치되며, LED가 탑재된 회로기판과 상기 회로기판 상부에 장착되며, 상기 LED로부터 광이 입사되는 입사부와 상기 입사부와 대응하고, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부, 상기 제1 출사부로부터 연장되며, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부 및 상기 제1 출사부와 대향되며, 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부를 구비하며 내부에 광 확산제가 분산된 LED 렌즈를 포함하는 다수개의 LED 모듈 및 상기 LED 모듈의 상, 하부에 구비되는 확산판을 포함하는 LED 양면 조명 장치를 제공한다.
A case, and a circuit board mounted on the inside of the case, the circuit board mounted on the circuit board, and the light incident portion and the incident portion, the light incident from the LED and the incident portion, And a second emitting portion extending from the first emitting portion and reflecting a part of the light and a second emitting portion facing the first emitting portion and having the light reflected from the reflecting portion emitted downward, A plurality of LED modules including an LED lens in which a light diffusion agent is dispersed, and a diffusion plate provided on upper and lower sides of the LED module.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 확산판은 아크릴로 이루어질 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the diffuser plate may be made of acrylic.

본 발명에 따른 양면 조명용 LED 렌즈와 LED 모듈 및 이를 이용한 LED 양면 조명장치는 LED로부터 광이 입사되는 입사부와 대응하며, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부 및 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부로 이루어진 양면 조명용 LED 렌즈를 제작함으로써, 상기 LED가 양면으로 조명되는 것이 가능하도록 하여 종래보다 적은 수량의 LED로 양면 조명을 실현할 수 있어 제작비용 및 제작시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.The LED lens and the LED module for double-sided illumination according to the present invention and the LED double-sided illumination device using the LED lens and the double-side illumination LED module correspond to an incident portion, And a second emitting portion for emitting light reflected from the reflecting portion to the lower portion, the LED can be illuminated on both sides, thereby realizing a double-sided illumination with a smaller number of LEDs than in the prior art So that the production cost and the production time can be reduced.

또한, 상기 양면 조명용 LED 렌즈는 모듈화가 가능하여, 조립성 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.Further, the LED lens for double-side illumination can be modularized, and the assembling property and productivity are improved.

도 1은 일반적인 LED를 사용하는 양면 조명간판에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 렌즈를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 양면 조명용 LED 모듈의 배광 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 양면 조명용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 LED 양면 조명장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a double-sided lighting signboard using conventional LEDs.
2 is a cross-sectional view schematically showing an LED lens for double-side illumination according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing an LED module for double-side lighting according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows a simulation result of the light distribution distribution of the LED module for two-side illumination according to the embodiment of the present invention.
5 and 6 are cross-sectional views schematically showing an LED module for double-side illumination according to a modified embodiment of the present invention, respectively.
7 is a cross-sectional view schematically showing an LED module for two-side illumination according to another embodiment of the present invention.
8 is a perspective view schematically showing an LED double-side illumination device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 렌즈를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 양면 조명용 LED 렌즈(100)는 크게 입사부(110), 제1 출사부(120), 반사부(130), 제2 출사부(140)를 포함하여 이루어진다. 상기 입사부(110)는 광원(미도시)으로부터 방출된 광이 최초로 입사되면 면으로, 상기 광의 입사방향으로 오목하게 형성된 꼭지면(113)과 상기 꼭지면(113)의 양측으로 만곡부를 이루어 연장된 경사면(115)으로 형성되어 있다. 그리고 상기 경사면(115)으로부터 확개되어 연장된 단차부(117)가 더 형성되어 있다.
2 is a cross-sectional view schematically showing an LED lens for double-side illumination according to an embodiment of the present invention. 2, the LED lens 100 for double-side illumination according to the embodiment of the present invention mainly includes an incident portion 110, a first emitting portion 120, a reflecting portion 130, a second emitting portion 140 ). The incidence part 110 is formed as a plane when the light emitted from a light source (not shown) is first incident. The incidence part 110 is formed as a curved part to both sides of the concave surface 113, As shown in Fig. Further, a stepped portion 117 extending from the inclined surface 115 is further formed.

제1 출사부(120)는 상기 입사부(110)와 대응되는 상면에 위치하고, 상기 입사부(110)로부터 입사된 광 일부는 상기 꼭지면(113)에서 굴절되어 상부로 출사되고, 그 외의 광의 일부는 상기 경사면(115)에서 굴절되어 반사부(130)로 반사된다.상기 반사부(130)는 상기 제1 출사부(120)의 측부로 연장되며, 상기 제1 출사부(120)에서 반사된 광을 상기 제2 출사부(140)로 굴절 또는 반사되게 한다. 상기 제2 출사부(140)는 상기 제 1 출사면(120)과 대향되는 하면에 위치하고, 상기 반사부(130)에 반사된 광을 굴절시켜 하부로 출사되도록 한다.
The first light output unit 120 is located on the upper surface corresponding to the incident unit 110. A part of the light incident from the incident unit 110 is refracted by the surface 113 and emitted upward, A part of the light is refracted at the inclined plane 115 and is reflected to the reflection unit 130. The reflection unit 130 extends to the side of the first output unit 120 and is reflected by the first output unit 120 Thereby causing the light to be refracted or reflected by the second output portion 140. The second light output unit 140 is disposed on a lower surface opposite to the first light output surface 120 and refracts the light reflected by the reflection unit 130 to be emitted to the lower side.

따라서, 상기와 같은 형상을 갖는 양면 조명용 LED 렌즈(100)는 LED가 상기 양면 조명용 LED 렌즈(100) 내부에서 반사 또는 굴절되어 상기 양면 조명용 LED 렌즈(100)의 상,하부로 출사되도록 함으로써, 상기 LED 기준으로 양면으로 조명되는 것이 가능하다. 또한, 양면 조명용 LED 렌즈(100)의 내부에는 광 확산제(D)가 분산되어 있으며, 광 확산제(D)는 상부 및 하부로 방출되는 빛의 휘도 분포를 균일하게 하는 역할과 더불어 일부 광의 경로를 변경함으로써 하부로 향하는 광의 양을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다. 광 확산제(D)의 경우, TiO2, Al2O3, SiO2 등과 같은 산화물을 사용하거나 고분자 폴리머를 사용할 수 있으며, 고분자 폴리머를 사용할 경우에는 광 확산도의 증가와 더불어 헤이즈(Haze)가 증가되는 이점이 있다. 광 확산제(D)는 부피 비를 기준으로 양면 조명용 LED 렌즈(100)에 대하여 0.1 ~ 10%의 비율로 포함되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 양면 조명용 LED 렌즈(100)는 사출성형 또는 압출 성형 등으로 가공될 수 있으며, BK7이나 SK5와 같이 빛에 대한 굴절률이나 분산률이 좋은 광학유리 또는 투명도와 내부의 균일성이 좋은 폴리카보네이트(polycarbonate), PMMA(아크릴)등의 광학 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하다.
Therefore, the LED lens 100 for double-side illumination having the above-described shape is configured such that the LED is reflected or refracted inside the double-side lighting LED lens 100 to be emitted to the top and bottom of the double-side lighting LED lens 100, It is possible to be illuminated on both sides by LED. In addition, the light diffusing agent D is dispersed in the double-side illumination LED lens 100, and the light diffusing agent D serves to uniformly distribute the luminance of the light emitted to the upper and lower portions, Thereby increasing the amount of light directed downward. In the case of the light diffusing agent (D), an oxide such as TiO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 or the like can be used or a polymeric polymer can be used. In the case of using a polymeric polymer, haze is increased . Preferably, the light diffusing agent D is contained in a ratio of 0.1 to 10% based on the volume ratio of the double-side lighting LED lens 100. On the other hand, the LED lens 100 for double-side illumination can be processed by injection molding or extrusion molding, and can be manufactured by using an optical glass having good refractive index or dispersion rate with respect to light such as BK7 or SK5 or a polycarbonate (polycarbonate), PMMA (acrylic), or the like.

도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing an LED module for double-side lighting according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 모듈(101)은 앞서 설명한 도 2와 같은 구성의 양면 조명용 LED 렌즈(100)를 포함한 양면 조명용 LED 모듈(101)로 이때, 도 3에 도시한 구성요소 중 도 2에서 도시한 구성요소와 동일한 기능을 하는 것은 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 이하에서는 중복되는 설명은 생략한다.3, the LED module 101 for two-side illumination according to the present embodiment is an LED module 101 for two-side illumination including the above-described LED lens 100 for double-side illumination having the configuration as shown in Fig. 2, The same reference numerals are used for components having the same functions as those shown in FIG. 2, and a duplicate description will be omitted.

상기 LED 모듈(101)은 크게 LED(153)를 탑재한 회로기판(150)과 도 2와 같은 구성의 양면 조명용 LED 렌즈(100)를 포함하여 이루어진다.The LED module 101 includes a circuit board 150 on which an LED 153 is mounted and an LED lens 100 for double-side illumination having a configuration as shown in FIG.

상기 LED(153)를 탑재한 회로기판(150)은 상기 LED(153)에 공급되는 전류를 제어하기 위한 구동 IC나 외부전원과의 접속을 위한 연결기 및 상기 LED(153)를 보호하기 위한 소자 등이 탑재되어 있으며, 재질은 FR-4 또는 메탈 등으로 이루어질 수 있다.The circuit board 150 on which the LEDs 153 are mounted includes a driving IC for controlling a current supplied to the LEDs 153 and a connector for connection to an external power source and a device for protecting the LEDs 153 And the material may be FR-4 or metal.

그리고 상기 LED(153)를 탑재한 회로기판(150) 상부에 상기 양면 조명용 LED 렌즈(100)가 장착된다.The LED lens 100 for double-side illumination is mounted on the circuit board 150 on which the LED 153 is mounted.

이때, 상기 LED(153)를 탑재한 회로기판(150)은 상기 경사면(115)으로부터 확개되어 연장형성된 단차부(117)에 삽입될 수 있다.At this time, the circuit board 150 on which the LED 153 is mounted may be inserted into the stepped portion 117 extended from the inclined surface 115 and extended.

상기와 같이 형성된 상기 양면 조명용 LED 모듈(101)은 상기 LED(153)로부터 입사된 광이 입사면(110)에서 굴절되어 상기 제1 출사부(120)에 입사된다.The light incident from the LED 153 is refracted at the incident surface 110 and is incident on the first emitting portion 120. [

상기 제1 출사부(120)에 상기 입사부(110)로부터 입사된 광 가운데 발광각도가 임계각 미만으로 발광되는 경우에는 상기 입사부(110)의 꼭지면(113)에서 굴절되어 상부로 출사되고, 발광각도가 임계각 이상으로 발광되는 경우에는 상기 입사부(110)의 경사면(115)에서 굴절되어 상기 제1 출사부(120)에서 반사되고, 상기 반사부(130)에 재차 반사된다.When the light emitted from the incident part 110 is emitted to the first emitting part 120 with a light emission angle less than a critical angle, the light is refracted at the bottom surface 113 of the incident part 110, When the light emission angle is greater than a critical angle, the light is refracted by the inclined surface 115 of the incident portion 110, reflected by the first emitting portion 120, and reflected by the reflecting portion 130 again.

상기 반사부(130)에 반사된 광 가운데 발광각도가 임계각 미만으로 발광되는 경우에는 상기 반사부(130)에서 하부로 출사되고, 발광각도가 임계각 이상으로 발광되는 경우에는 상기 반사부(130)에서 반사되어 상기 제2 출사부(140)를 통해 출사된다. 또한, 양면 조명용 LED 렌즈(100)의 내부에는 광 확산제(D)가 분산되어 있으며, 광 확산제(D)는 상부 및 하부로 방출되는 빛의 휘도 분포를 균일하게 하는 역할과 더불어 일부 광의 경로를 변경함으로써 하부로 향하는 광의 양을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다.When the emission angle of the light reflected by the reflection unit 130 is less than the critical angle, the light is emitted downward from the reflection unit 130. When the emission angle is greater than the critical angle, And is output through the second output unit 140. In addition, the light diffusing agent D is dispersed in the double-side illumination LED lens 100, and the light diffusing agent D serves to uniformly distribute the luminance of the light emitted to the upper and lower portions, Thereby increasing the amount of light directed downward.

따라서, 상기 양면 조명용 LED 모듈(101)은 도 2와 같은 양면 조명용 LED 렌즈(100)를 구비함으로써, 상기 양면 조명용 LED 렌즈(100)의 상부에 조사되는 광량이 상기 LED(153) 광량의 약 20%에서 80%의 범위이고, 상기 양면 조명용 LED 렌즈(100)의 하부에 조사되는 광량이 상기 LED(153) 광량의 20%에서 80%의 범위로 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 LED 렌즈(101) 상부에 조사되는 빛의 각도와 상기 하부에 조사되는 빛의 각도가 거의 같이 상기 LED(153)로부터 입사되는 광이 상기 양면 조명용 LED 렌즈(101) 상부와 하부에 거의 비슷한 양으로 출사될 수 되는 것을 확인할 수 있다.
2, the amount of light irradiated onto the upper surface of the double-side illumination LED lens 100 is reduced to about 20 times as much as the light amount of the LED 153. As a result, 4 to 80% of the light amount of the LED 153, and the amount of light irradiated to the lower portion of the double-side lighting LED lens 100 is in a range of 20% to 80% 101 and the angle of the light irradiated to the lower portion are substantially the same, the light incident from the LED 153 can be emitted in substantially the same amount as the upper and lower portions of the double-side lighting LED lens 101 .

도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 양면 조명용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 우선, 도 5의 실시 예의 경우, 양면 조명용 LED 모듈(101`)은 앞선 실시 형태와 전체적으로 유사하며, 다만, 제1 출사부(120)에 요철 구조가 형성된다. 또한, 도 6의 실시 예의 경우, 양면 조명용 LED 모듈(101``)은 제2 출사부(140)에 요철 구조가 형성된다. 이와 같이, 제1 및 제2 출사부(120, 140)에 요철 구조를 형성함으로써 외부로 출사되는 광의 양과 균일도가 향상될 수 있다. 이 경우, 따로 도시하지는 않았으나, 도 5 및 도 6의 실시 예가 모두 조합된 구조, 즉, 제1 및 제2 출사부(120, 140)에 모두 요철 구조가 형성될 수도 있을 것이다.
5 and 6 are cross-sectional views schematically showing an LED module for double-side illumination according to a modified embodiment of the present invention, respectively. 5, the double-side lighting LED module 101 'is entirely similar to the previous embodiment, except that the first emitting portion 120 has a concave-convex structure. In the embodiment of FIG. 6, the LED module 101 'for double-sided illumination has a concavo-convex structure in the second output portion 140. Thus, by forming the concave-convex structure on the first and second light output portions 120 and 140, the amount and uniformity of the light emitted to the outside can be improved. In this case, although not shown separately, the concave and convex structures may be formed in both of the structures of FIGS. 5 and 6, that is, the first and second emitting portions 120 and 140.

도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view schematically showing an LED module for two-side illumination according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 양면 조명용 LED 모듈(201)은 앞서 설명한 앞선 실시 형태와 전체적으로 유사한 구조를 가지며, LED(253)를 탑재한 회로기판(250)과 양면 조명용 LED 렌즈(200)를 포함하여 이루어진다.7, the LED module 201 for two-side illumination according to the present embodiment has a structure entirely similar to that of the previous embodiment described above, and includes a circuit board 250 on which an LED 253 is mounted, (200).

상기 LED(253)를 탑재한 회로기판(250)은 상기 LED(253)에 공급되는 전류를 제어하기 위한 구동 IC나 외부전원과의 접속을 위한 연결기 및 상기 LED(253)를 보호하기 위한 소자 등이 탑재되어 있으며, 재질은 FR-4 또는 메탈 등으로 이루어질 수 있다. 본 실시 형태의 경우, 회로기판(250) 하부에는 LED(253)와 회로기판(250)에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 히트싱크(255)가 배치된다. 상기 LED(253)를 탑재한 회로기판(250) 및 히트싱크(255)의 상부에 상기 양면 조명용 LED 렌즈(200)가 장착된다.
The circuit board 250 on which the LEDs 253 are mounted includes a driving IC for controlling a current supplied to the LEDs 253 and a connector for connection to an external power source and a device for protecting the LEDs 253 And the material may be FR-4 or metal. In this embodiment, a heat sink 255 for emitting heat generated from the LED 253 and the circuit board 250 to the outside is disposed under the circuit board 250. The LED lens 200 for double-side illumination is mounted on the circuit board 250 and the heat sink 255 on which the LED 253 is mounted.

양면 조명용 LED 렌즈(200)는 입사부(210), 제1 출사부(220), 반사부(230), 제2 출사부(240)를 포함하며, 광의 입사방향으로 오목하게 형성된 꼭지면(213)과 상기 꼭지면(213)의 양측으로 만곡부를 이루어 연장된 경사면(215)으로 형성될 수 있다. 경사면(215)으로부터 확개되어 연장된 제1 단차부(217)가 형성되며, 본 실시 형태의 경우, 히트싱크(255)가 삽입되기 위한 형상의 제2 단차부(217`)가 더 형성될 수 있다. 또한, 양면 조명용 LED 렌즈(100)의 내부에는 광 확산제(D)가 분산되어 있으며, 광 확산제(D)는 상부 및 하부로 방출되는 빛의 휘도 분포를 균일하게 하는 역할과 더불어 일부 광의 경로를 변경함으로써 하부로 향하는 광의 양을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다.
The LED lens 200 for double-side illumination includes an incident portion 210, a first emitting portion 220, a reflecting portion 230, and a second emitting portion 240. The LED lens 200 includes a concave surface 213 And a sloped surface 215 extending in a curved shape on both sides of the vertically facing surface 213. A first stepped portion 217 extending from the inclined surface 215 is formed and in the case of the present embodiment, a second stepped portion 217 'having a shape for insertion of the heat sink 255 can be further formed have. In addition, the light diffusing agent D is dispersed in the double-side illumination LED lens 100, and the light diffusing agent D serves to uniformly distribute the luminance of the light emitted to the upper and lower portions, Thereby increasing the amount of light directed downward.

도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 LED 양면 조명장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.8 is a perspective view schematically showing an LED double-side illumination device according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 LED 양면 조명장치(102)는 앞서 설명한 도 3과 같은 구성의 양면 조명용 LED 모듈(101) 다수 개와, 케이스(160) 및 확산판(170)이 포함된 LED 양면 조명장치(102)로 이때, 도 4에 도시한 구성요소 중 도 3에서 도시한 구성요소와 동일한 기능을 하는 것은 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 이하에서는 중복되는 설명은 생략한다.8, the LED double-side illumination device 102 according to the embodiment of the present invention includes a plurality of double-side lighting LED modules 101 having the configuration as shown in FIG. 3, a case 160 and a diffusion plate 170 2, the same reference numerals are used for components having the same functions as those shown in FIG. 3 among the components shown in FIG. 4, and a duplicate description will be omitted below .

상기 케이스(160)는 상기 양면 조명용 LED 모듈(101)을 외부 환경으로부터 보호하며, 알루미늄 재질 등으로 이루어질 수 있다.The case 160 protects the double-side lighting LED module 101 from the external environment, and may be made of aluminum or the like.

상기 케이스(160) 내부에는 등간격으로 양면 조명용 LED 모듈(101) 다수 개가 배치되며, 상기 양면 조명용 LED 모듈(101) 상,하부에는 아크릴 등으로 이루어진 확산판(170)이 구비된다.A plurality of LED modules 101 for two-sided lighting are arranged at equal intervals in the case 160. A diffusion plate 170 made of acrylic or the like is provided on the LED module 101 for both sides illumination.

상기와 같이 형성된 LED 양면 조명 장치(102)는 도 3과 같은 양면 조명용 LED 모듈(101)을 구비함으로써, 종래와 같이 회로기판의 양면에 LED를 배치할 필요가 없다.The LED double-sided lighting apparatus 102 formed as described above includes the LED module 101 for both-side illumination as shown in FIG. 3, so that it is unnecessary to dispose the LEDs on both sides of the circuit board as in the conventional case.

예를 들어, 상기 LED 양면 조명장치(102)의 케이스(160)의 크기가 600mm X 1000mm, 양면 조명용 LED 모듈(101)들의 사이의 간격이 50mm, 상기 양면 조명용 LED 모듈(101)의 상,하부에 구비된 확산판(170)간의 거리를 65mm로 했을 경우. 종래에는 약 750개의 LED가 사용되었으나, 본 발명에 따른 양면 조명용 LED 렌즈(100)를 사용하게 되면 LED(153)는 약 340개가 사용되어 상기 LED(153)를 종래보다 1/2 적게 사용하게 된다.
For example, when the size of the case 160 of the LED double-sided lighting device 102 is 600 mm x 1000 mm, the interval between the LED modules 101 for two-side lighting is 50 mm, the upper and lower portions of the LED module 101 for double- And the distance between the diffusion plates 170 provided in the light source is 65 mm. About 750 LEDs have been used in the related art. However, when the double-side illumination LED lens 100 according to the present invention is used, about 340 LEDs 153 are used, and the LEDs 153 are used in a half .

이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 양면 조명용 LED 렌즈(100)와 LED 모듈(101) 및 이를 이용한 LED 양면 조명장치(102)는 LED(153)로부터 광이 입사되는 입사부(110)와 대응하며, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부(120), 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부(130) 및 상기 반사부(130)로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부(140)로 이루어진 양면 조명용 LED 렌즈(100)를 제작함으로써, 상기 LED(153)가 양면으로 조명되는 것이 가능하도록 하여 종래보다 적은 수량의 LED(153)로 양면 조명을 실현할 수 있어 제작비용 및 제작시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the double-side illumination LED lens 100, the LED module 101, and the LED double-side illumination device 102 using the same according to the embodiment of the present invention correspond to the incidence part 110 through which light is incident from the LED 153 A reflector 130 for reflecting a part of the light, and a second outgoing unit 140 for emitting the light reflected from the reflector 130 downward, The LED 153 can be illuminated on both sides by making the double-side illumination LED lens 100 composed of the LEDs 153. Thus, the double-side illumination can be realized with a smaller number of LEDs 153 than in the prior art, There is an effect that can be saved.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to 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 by the appended claims. something to do.

100 : 양면 조명용 LED 렌즈 101 : 양면 조명용 LED 모듈
102 : LED 양면 조명 장치 110 : 입사부
113 : 꼭지면 115 : 경사면
117 : 단차부 117`: 제2 단차부
120 : 제 1 출사부 130 : 반사부
140 : 제 2 출사부 150 : 회로기판
153 : 인쇄회로기판 160 : 케이스
170 : 확산판100: LED Lens for double-sided lighting 101: LED module for double-sided lighting
102: LED double-sided lighting device 110:
113: a ground surface 115: a slope surface
117: step portion 117 ': second step portion
120: first emitting part 130: reflecting part
140: second outgoing part 150: circuit board
153: printed circuit board 160: case
170: diffusion plate

Claims (14)

광이 입사되는 입사부;
상기 입사부와 대응하며, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부;
상기 제1 출사부로부터 연장되며, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부; 및
상기 제1 출사부와 대향되며, 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부;를 포함하며,
상기 입사부는 상기 광의 입사방향으로 오목하게 형성된 꼭지면과 상기 꼭지면의 양측으로 만곡부를 이루어 연장된 경사면이 형성되고,
내부에 광 확산제가 분산되어 있는 양면 조명용 LED 렌즈.
An incident portion on which light is incident;
A first emitting portion corresponding to the incident portion and having a part of the light emitted upward;
A reflecting portion extending from the first emitting portion and reflecting a part of the light; And
And a second emitting portion facing the first emitting portion and emitting light reflected from the reflecting portion downward,
Wherein the incidence portion is formed with a sloped surface extending in the form of a curved portion toward both sides of the sloped surface,
An LED lens for double-sided illumination in which a light-diffusing agent is dispersed.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 입사부는 상기 경사면으로부터, 확개되어 연장된 단차부가 더 형성된 양면 조명용 LED 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein the incidence portion further comprises a widened stepped portion extending from the inclined surface.
제 1항에 있어서,
상기 광 확산제는 TiO2, Al2O3 및 SiO2로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 양면 조명용 LED 렌즈.
The method according to claim 1,
The light-diffusing material is two-sided illumination LED lens including at least one material selected from the group consisting of TiO 2, Al 2 O 3 and SiO 2.
제 1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 출사부 중 적어도 하나에 요철 구조가 형성된 양면 조명용 LED 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first and second light output portions has a concavo-convex structure.
LED가 탑재된 회로기판; 및
상기 회로기판 상부에 장착되며, 상기 LED로부터 광이 입사되는 입사부와 상기 입사부와 대응하고, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부, 상기 제1 출사부으로부터 연장되며, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부 및 상기 제1 출사부와 대향되며, 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부를 구비하며, 내부에 광 확산제가 분산된 LED 렌즈;
를 포함하고,
상기 LED 렌즈의 입사부는 상기 광의 입사방향으로 오목하게 형성된 꼭지면과 상기 꼭지면의 양측으로 만곡부를 이루어 연장된 경사면이 형성된 양면 조명용 LED 모듈.
A circuit board on which an LED is mounted; And
A first emitting portion that is mounted on the circuit board and that receives light from the LED and that corresponds to the emitting portion, and a part of the light is emitted to an upper portion; and a second emitting portion extending from the first emitting portion, And a second emitting portion facing the first emitting portion and having the light reflected from the reflecting portion downwardly emitted, the LED lens having the light diffusion agent dispersed therein;
Lt; / RTI >
Wherein the incidence portion of the LED lens has a sloped surface formed in a concave shape in a direction of incidence of light and a sloped surface extending in a curved shape at both sides of the sloped surface.
제 6항에 있어서,
상기 LED 렌즈의 입사부는, 상기 경사면으로부터 확개되어 연장된 단차부에는 상기 회로기판이 삽입되는 양면 조명용 LED 모듈.
The method according to claim 6,
Wherein the incidence portion of the LED lens has the circuit board inserted into a stepped portion extended from the inclined surface.
제 6항에 있어서,
상기 회로기판 하부에 배치된 히트싱크를 더 포함하는 양면 조명용 LED 모듈.
The method according to claim 6,
And a heat sink disposed under the circuit board.
제 8항에 있어서,
상기 LED 렌즈는 히트싱크를 수용하기 위한 단차부를 갖는 양면 조명용 LED 모듈.
9. The method of claim 8,
Wherein the LED lens has a step for receiving the heat sink.
케이스;
상기 케이스 내부에 설치되며, LED가 탑재된 회로기판과 상기 회로기판 상부에 장착되며, 상기 LED로부터 광이 입사되는 입사부와 상기 입사부와 대응하고, 상기 광의 일부가 상부로 출사되는 제1 출사부, 상기 제1 출사부로부터 연장되며, 상기 광의 일부를 반사시키는 반사부 및 상기 제1 출사부와 대향되며, 상기 반사부로부터 반사된 광이 하부로 출사되는 제2 출사부를 구비하며 내부에 광 확산제가 분산된 LED 렌즈를 포함하는 다수개의 LED 모듈; 및
상기 LED 모듈의 상, 하부에 구비되는 확산판;
을 포함하고,
상기 입사부는 상기 광의 입사방향으로 오목하게 형성된 꼭지면과 상기 꼭지면의 양측으로 만곡부를 이루어 연장된 경사면이 형성된 LED 양면 조명 장치.
case;
A light emitting diode (LED) mounted on the circuit board, and a light emitting diode (LED) mounted on the circuit board, the light emitting diode corresponding to the light incident portion and the light incident portion, And a second outgoing portion extending from the first outgoing portion and reflecting a part of the light and a second outgoing portion which is opposed to the first outgoing portion and in which the light reflected from the reflect portion is emitted downward, A plurality of LED modules including a dispersed LED lens; And
A diffusion plate provided on upper and lower portions of the LED module;
/ RTI >
Wherein the incidence portion has a sloped surface formed in a concave shape in the incident direction of the light and a sloped surface extending in a curved shape on both sides of the sloped surface.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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