KR101682676B1 - 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수개의 엘이디들을 수용하기 위한 렌즈본체, 상기 렌즈본체에 복수개의 엘이디들이 수용되도록 상기 렌즈본체에 형성되는 입사홈, 및 상기 렌즈본체에 입사된 광을 산란시키기 위한 산란부를 포함하되, 상기 렌즈본체는 기판에 실장된 엘이디들이 상기 입사홈에 위치하도록 상기 기판이 삽입되는 결합부재를 포함하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈에 관한 것이다.

Description

산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈{Diffusion Lens having Scaterring Function for LED lighting}
본 발명은 엘이디가 방출하는 광에 대한 배광을 제어하기 위한 확산렌즈에 관한 것이다.
광고판 조명, 평판 조명, 형광등, 가로등(街路燈), 도로조명 등기구 등의 조명은 소정의 목적을 위해 실내 또는 실외에서 광을 방출하는 용도로 설치된다. 이러한 조명에는 광을 방출하기 위한 광원이 설치된다.
최근에는 조명에 설치된 광원을 엘이디(LED, Light Emitting Diode)로 교체하는 사업이 활발하게 진행되고 있다. 엘이디는 친환경, 고효율, 그리고 긴 수명을 갖춘 광원일 뿐만 아니라, 전기 소모량이 적어서 에너지 절감에 기여할 수 있는 광원이기 때문이다.
예를 들어, 최근 강원 양구군에서 약 20억원을 투입하여 기존 가로등용 조명에 설치된 광원을 엘이디로 교체하는 사업을 진행하고, 미국 600개 이상의 도시가 기존 가로등용 조명에 설치된 광원을 엘이디로 교체하는 사업을 진행하고 있다. 가로등용 조명 외에도 기존 형광램프를 이용한 형광등에 대해서도 광원이 엘이디로 대체되고 있는 실정이며, 엘이디를 광원으로 이용하는 형광등은 소위 엘광등으로 불리면서 주목받고 있다.
이와 같이 국내뿐만 아니라 전세계적으로 엘이디를 광원으로 이용하는 조명(이하, '엘이디 조명'이라 함)을 구현하는 사업이 활발하게 진행되고 있는 상황이다.
여기서, 종래 기술에 따른 엘이디 조명은 램버시안 분포(Lambertian Distribution)를 형성하는 엘이디의 배광 특성으로 인해, 렌즈를 이용하여 엘이디가 방출하는 광에 대한 배광을 제어하도록 구현된다.
그러나, 복수개의 엘이디들을 이용하여 엘이디 조명을 구현하는 경우, 종래 기술에 따른 엘이디 조명은 복수개의 엘이디들 각각마다 렌즈를 구비하여야 하므로, 복수개의 엘이디들의 개수만큼 복수개의 렌즈들이 필요함에 따라 구축비용을 증가시키는 문제가 있다.
한편, 종래 기술에 따른 엘이디 조명은 엘이디가 방출하는 광에 대한 배광을 제어하는 렌즈, 및 엘이디와 렌즈를 수용하는 산란커버를 필수적으로 구비하여야 하므로, 부품 개수의 증가로 인해 제조비용이 증가시킬 뿐만 아니라 조립작업에 대한 어려움을 증가시키는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 엘이디 조명이 갖는 복수개의 엘이디들이 방출하는 광에 대한 배광을 제어하기 위한 구축비용을 줄일 수 있는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 엘이디 조명을 구성하는 부품의 개수를 줄일 수 있는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈를 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈는 복수개의 엘이디들을 수용하기 위해 직선을 이루며 형성되는 렌즈본체; 상기 렌즈본체에 복수개의 엘이디들이 수용되도록 상기 렌즈본체를 따라 직선을 이루며 형성되는 입사홈; 및 상기 렌즈본체에 입사된 광을 산란시키기 위한 산란부를 포함할 수 있다. 상기 렌즈본체는 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출한 광이 입사되는 입사면, 상기 입사면을 통과한 광이 외부로 출사되는 출사면, 및 기판에 실장된 엘이디들이 상기 입사홈에 위치하도록 상기 기판이 삽입되는 결합부재를 포함할 수 있다. 상기 입사면 및 상기 출사면은 각각 상기 렌즈본체를 따라 직선을 이루며 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈는 복수개의 엘이디들을 수용하기 위한 렌즈본체; 상기 렌즈본체에 복수개의 엘이디들이 수용되도록 상기 렌즈본체에 형성되는 입사홈; 및 상기 렌즈본체에 입사된 광을 산란시키기 위한 산란부를 포함할 수 있다. 상기 렌즈본체는 기판에 실장된 엘이디들이 상기 입사홈에 위치하도록 상기 기판이 삽입되는 결합부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 엘이디 조명이 갖는 복수개의 엘이디들이 방출하는 광에 대한 배광을 제어하기 위한 구축비용을 줄일 수 있도록 구현됨으로써, 제품 경쟁력을 강화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 엘이디 조명을 구성하는 부품의 개수를 줄일 수 있도록 구현됨으로써, 엘이디 조명을 제조하기 위한 제조비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 엘이디 조명을 제조하기 위한 조립작업의 용이성을 향상시키는 효과를 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈가 적용된 엘이디 조명의 개략적인 평면도
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈를 도 1의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 단면도
도 4는 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈가 산란부재를 포함하는 실시예를 도 1의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 단면도
도 5는 도 4의 B 부분에 대한 개략적인 확대도
도 6은 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈의 개략적인 저면도
도 7은 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈가 산란돌기를 포함하는 실시예를 도 1의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 단면도
도 8은 도 7의 C 부분에 대한 개략적인 확대도
도 9는 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈가 산란부재 및 산란돌기를 포함하는 실시예를 도 1의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 단면도
이하에서는 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 엘이디 조명(100)에 설치된 복수개의 엘이디(LED, Light Emitting Diode)(200)들이 방출하는 광에 대한 배광을 제어하기 위한 것이다. 상기 엘이디 조명(100)은 광고판 조명, 평판 조명, 형광등, 가로등(街路燈), 도로조명 등기구 등일 수 있다. 복수개의 엘이디(200)들은 기판(110)에 실장된 상태이다.
본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들을 수용하기 위한 렌즈본체(2), 및 상기 렌즈본체(2)에 복수개의 엘이디(200)들이 수용되도록 상기 렌즈본체(2)에 형성되는 입사홈(3)을 포함한다. 상기 렌즈본체(2)는 상기 입사홈(3)에 위치한 복수개의 엘이디(200)들이 방출하는 광이 확산되도록 복수개의 엘이디(200)들이 방출하는 광에 대한 배광을 제어한다.
따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 엘이디 조명(100)이 갖는 복수개의 엘이디(200)들에 공용으로 이용되어 배광 특성을 제어하도록 구현됨으로써, 엘이디 조명(100)이 갖는 복수개의 엘이디(200)들이 방출하는 광에 대한 배광을 제어하기 위한 구축비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품 경쟁력을 강화할 수 있다.
이하에서는 상기 렌즈본체(2), 및 상기 입사홈(3)에 대해 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 렌즈본체(2)는 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)의 전체적인 외관을 이룬다. 상기 렌즈본체(2)는 복수개의 엘이디(200)들을 수용한다. 상기 렌즈본체(2)는 복수개의 엘이디(200)들이 실장된 기판(110)에 결합된다. 상기 기판(110)에는 복수개의 엘이디(200)들이 서로 소정 거리 이격되도록 실장되어 있다. 상기 렌즈본체(2)는 접착성을 갖는 테이프 등을 통해 상기 기판(110)에 결합될 수 있다. 상기 렌즈본체(2)는 별도의 홀더(미도시)를 통해 상기 기판(110)에 결합될 수도 있다.
상기 렌즈본체(2)는 직선을 이루며 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 렌즈본체(2)는 바(Bar) 형태로 직선을 이루며 형성될 수 있다. 상기 렌즈본체(2)가 직선을 이루며 형성되는 경우, 복수개의 엘이디(200)들은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되도록 상기 기판(110)에 직선을 따라 서로 소정 거리 이격되어서 실장된다. 상기 렌즈본체(2)는 길이방향(LD 축 방향, 도 1에 도시됨)으로 직선을 이루며 형성될 수 있다.
상기 렌즈본체(2)가 직선을 이루며 형성되는 경우, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 상기 렌즈본체(2)가 이루는 직선을 기준으로 상기 렌즈본체(2)의 양측 방향으로 복수개의 엘이디(200)들이 방출하는 광을 확산시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 더 넓은 조명영역에 대해 더 많은 광량으로 광을 조사하도록 구현됨으로써, 엘이디 조명(100)에 대한 조명기능을 강화할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들이 방출한 광이 조사되는 조명영역의 크기를 늘림으로써, 소정의 공간을 밝히기 위해 필요한 엘이디 조명(100)의 개수를 줄이는데 기여할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 상기 렌즈본체(2)를 압출성형을 통해 제조할 수 있으므로, 제조의 용이성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 비용을 줄일 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 상기 렌즈본체(2)가 이루는 직선을 따라 부착 내지 절단을 통해 상기 렌즈본체(2)의 길이를 용이하게 조절할 수 있으므로, 필요에 따라 복수개의 엘이디(200)들이 방출한 광이 조사되는 조명영역의 크기를 용이하게 조절할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 입사홈(3)은 상기 렌즈본체(2)에 형성된다. 상기 입사홈(3)은 상기 렌즈본체(2)의 바닥면(2b, 도 2에 도시됨)에 형성될 수 있다. 상기 바닥면(2b)은 상기 렌즈본체(2)가 상기 기판(110)에 결합된 상태일 때, 상기 기판(110)을 향하는 면(面)이다. 상기 입사홈(3)은 상기 바닥면(2b)으로부터 함몰되도록 상기 렌즈본체(2)에 형성된다. 상기 입사홈(3)은 복수개의 엘이디(200)들이 방출하는 광의 광축(300, 도 2에 도시됨)에서 최대 깊이를 이루도록 형성될 수 있다. 상기 광축(300)은 도 2를 기준으로 할 때 복수개의 엘이디(200)들의 수직 하방을 향하는 수직축 방향(Z축 방향, 도 2에 도시됨)을 의미한다. 상기 입사홈(3)은 상기 바닥면(2b)으로부터 함몰되는 함몰방향(A 화살표 방향, 도 2에 도시됨)으로 점차적으로 크기가 감소되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 함몰방향(A 화살표 방향)은 상기 렌즈본체(2)가 상기 기판(110)에 결합된 상태일 때, 상기 기판(110)에서 상기 렌즈본체(2)를 향하는 방향이다.
상기 입사홈(3)은 상기 렌즈본체(2)의 내부에 엘이디(200)가 위치할 수 있도록 상기 엘이디(200)에 비해 큰 크기를 갖도록 형성된다. 상기 엘이디(200)가 엘이디 칩 및 엘이디 칩을 수용하는 몰딩부로 구성되는 경우, 상기 입사홈(3)은 엘이디 칩 및 몰딩부를 합한 것보다 큰 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 입사홈(3)은 상기 렌즈본체(2)에 복수개의 엘이디(200)들이 수용되도록 상기 렌즈본체(2)에 형성된다. 상기 렌즈본체(2)는 복수개의 엘이디(200)들이 상기 입사홈(3)에 위치하도록 상기 기판(110)에 결합될 수 있다. 상기 입사홈(3)은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 렌즈본체(2)가 직선을 이루며 형성되는 경우, 상기 입사홈(3)은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되도록 직선을 이루며 형성될 수 있다.
기 입사홈(3)은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 직선을 따라 상기 렌즈본체(2)의 양단을 관통하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 렌즈본체(2)는 상기 입사홈(3)을 통해 양단이 외부와 연통되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들이 광을 방출하면서 발생시키는 열을 상기 렌즈본체(2)의 양단으로 배출시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들이 열로 인해 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 복수개의 엘이디(200)들에 대한 사용 수명을 늘릴 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 렌즈본체(2)는 상기 입사홈(3)에 위치한 복수개의 엘이디(200)들이 방출한 광이 입사되는 입사면(21)을 포함한다.
상기 입사면(21)은 상기 렌즈본체(2)에 상기 입사홈(3)이 형성됨에 따라 상기 렌즈본체(2)의 내면을 이루는 면이다. 복수개의 엘이디(200)들이 방출한 광은 상기 입사면(21)을 통해 상기 렌즈본체(2)의 내부로 입사된 후에, 상기 렌즈본체(2)를 통과하여 상기 렌즈본체(2)의 외부로 방출된다. 상기 입사면(21)은 상기 입사홈(3)에 대응되는 형태로 형성된다. 상기 입사면(21)은 상기 바닥면(2b, 도 2 도시됨)에 연결되게 형성된다. 상기 입사면(21)은 곡면을 이루며 형성될 수 있다.
상기 입사면(21)은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 렌즈본체(2)가 직선을 이루며 형성되는 경우, 상기 입사면(21)은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되도록 직선을 이루며 형성될 수 있다.
상기 입사면(21)은 상기 광축(300, 도 2 도시됨)을 향할수록 곡률이 감소되는 제1입사면(211, 도 2에 도시됨)을 포함할 수 있다.
상기 제1입사면(211)은 상기 함몰방향(A 화살표 방향)으로 상기 광축(300)에 가까워질수록 곡률이 감소되는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출되어 상기 제1입사면(211)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 내부로 입사되는 광은, 상기 렌즈본체(2)로 입사되면서 상기 광축(300)으로부터 멀어지는 방향으로 굴절된다. 이 경우, 상기 제1입사면(211)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 내부로 입사되는 광은, 상기 제1입사면(211)에서 상기 바닥면(2b)에 가깝게 위치한 부분을 통과하는 것일수록 더 작은 각도로 굴절될 수 있다. 반대로, 상기 제1입사면(211)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 내부로 입사되는 광은, 상기 제1입사면(211)에서 상기 광축(300)에 가깝게 위치한 부분을 통과하는 것일수록 더 큰 각도로 굴절될 수 있다.
상기 제1입사면(211)은 상기 광축(300)을 기준으로 대칭(對稱)되는 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1입사면(211)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 내부로 입사되는 광은, 상기 렌즈본체(2)로 입사되면서 상기 광축(300)을 기준으로 양측으로 확산된다.
상기 입사면(21)은 상기 제1입사면(211) 및 상기 바닥면(2b) 각각에 연결되게 형성되는 제2입사면(212, 도 2에 도시됨)을 포함할 수 있다.
상기 제2입사면(212)은 일측이 상기 바닥면(2b)에 연결되고, 타측이 상기 제1입사면(211)에 연결되게 형성된다. 상기 제2입사면(212)은 곡률중심(미도시)이 상기 렌즈본체(2)에 위치하도록 형성된다. 이 경우, 상기 제1입사면(211)은 곡률중심(미도시)이 상기 입사홈(3)에 위치하도록 형성된다. 이에 따라, 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출되어 상기 제2입사면(212)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 내부로 입사되는 광은, 상기 렌즈본체(2)로 입사되면서 상기 광축(300)에 가까워지는 방향으로 굴절된다. 즉, 상기 제2입사면(212)을 거친 광 및 상기 제1입사면(211)을 거친 광은 서로 반대되는 방향으로 굴절된다.
따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 더 넓은 조명영역에 대해 더 많은 광량으로 광을 조사하도록 구현됨으로써, 엘이디 조명(100)에 대한 조명기능을 강화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들이 방출한 광이 조사되는 조명영역의 크기를 늘림으로써, 소정의 공간을 밝히기 위해 필요한 엘이디 조명(100)의 개수를 줄이는데 기여할 수 있다. 상기 제2입사면(212)은 상기 광축(300)을 기준으로 대칭되는 형태로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 렌즈본체(2)는 상기 입사면(21)을 통과한 광이 외부로 출사되는 출사면(22)을 포함한다.
상기 출사면(22)은 상기 렌즈본체(2)의 외면을 이루는 면이다. 복수개의 엘이디(200)들이 방출한 광은, 상기 입사면(21)을 통해 상기 렌즈본체(2)의 내부로 입사된 후에, 상기 렌즈본체(2)를 거쳐 상기 출사면(22)을 통과하여 외부로 방출된다. 상기 출사면(22)은 곡면을 이루며 형성될 수 있다.
상기 출사면(22)은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 렌즈본체(2)가 직선을 이루며 형성되는 경우, 상기 출사면(22)은 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되도록 직선을 이루며 형성될 수 있다.
상기 출사면(22)은 상기 광축(300, 도 2에 도시됨)을 향할수록 곡률이 증가되는 제1출사면(221, 도 3에 도시됨)을 포함할 수 있다.
상기 제1출사면(221)은 상기 함몰방향(A 화살표 방향)으로 상기 광축(300)에 가까워질수록 곡률이 증가되는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출되어 상기 제1출사면(221)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 광은, 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되면서 상기 광축(300)으로부터 멀어지는 방향으로 굴절된다. 이 경우, 상기 제1출사면(221)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 광은, 상기 제1출사면(221)에서 상기 바닥면(2b)에 가깝게 위치한 부분을 통과하는 것일수록 더 작은 각도로 굴절될 수 있다. 반대로, 상기 제1출사면(221)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 광은, 상기 제1출사면(221)에서 상기 광축(300)에 가깝게 위치한 부분을 통과하는 것일수록 더 큰 각도로 굴절될 수 있다.
상기 제1출사면(221)은 상기 광축(300)을 기준으로 대칭되는 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1출사면(221)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 광은, 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되면서 상기 광축(300)을 기준으로 외측으로 확산된다.
도 3을 참고하면, 상기 출사면(22)은 상기 광축(300) 상에 형성되는 제2출사면(222)을 포함할 수 있다.
상기 제2출사면(222)은 상기 제1출사면(221)에 연결되게 형성된다. 상기 제2출사면(222)은 상기 제1출사면(221)의 내측에 위치할 수 있다. 상기 제2출사면(222)은 곡률중심(미도시)이 상기 렌즈본체(2)의 외측에 위치하도록 형성된다. 이 경우, 상기 제1출사면(221)은 곡률중심(미도시)이 상기 렌즈본체(2) 또는 상기 입사홈(3)에 위치하도록 형성된다. 이에 따라, 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출되어 상기 제2출사면(222)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 광은, 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되면서 상기 광축(300)으로부터 멀어지는 방향으로 굴절된다. 이 경우, 상기 제2출사면(222)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 광은, 상기 제1출사면(221)을 거쳐 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 광에 비해 더 큰 각도로 굴절된다.
따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 더 넓은 조명영역에 대해 더 많은 광량으로 광을 조사하도록 구현됨으로써, 엘이디 조명(100)에 대한 조명기능을 강화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들이 방출한 광이 조사되는 조명영역의 크기를 늘림으로써, 소정의 공간을 밝히기 위해 필요한 엘이디 조명(100)의 개수를 줄이는데 기여할 수 있다. 상기 제2출사면(222)은 상기 광축(300)을 기준으로 대칭되는 형태로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)에 있어서, 상기 렌즈본체(2)는 결합부재(23, 도 2에 도시됨)을 포함할 수 있다.
상기 결합부재(23)는 복수개의 엘이디(200)들이 실장된 기판(110)에 결합된다. 상기 결합부재(23)는 상기 렌즈본체(2)의 바닥면(2b)으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 결합부재(23) 및 상기 렌즈본체(2)는 일체로 형성될 수도 있다.
상기 결합부재(23)에는 상기 기판(110)에 실장된 엘이디(200)들이 상기 입사홈(3)에 위치하도록 상기 기판(110)이 삽입된다. 이에 따라, 복수개의 엘이디(200)들이 실장된 기판(110)은 슬라이딩 이동으로 상기 결합부재(23)에 삽입됨으로써, 상기 렌즈본체(2)에 결합될 수 있다. 또한, 복수개의 엘이디(200)들이 실장된 기판(110)은 슬라이딩 이동으로 상기 결합부재(23)로부터 이탈됨으로써, 상기 렌즈본체(2)로부터 분리될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들이 실장된 기판(110)에 대한 조립 작업 및 분해 작업에 대한 용이성을 향상시킬 수 있다
상기 결합부재(23)에는 결합홈(231)이 형성될 수 있다. 상기 결합홈(231)으로 인해 상기 결합부재(23) 및 상기 렌즈본체(2)의 바닥면(2b)은 전체적으로 디귿자 형태를 이루게 된다. 상기 렌즈본체(2)는 상기 결합부재(23)를 복수개 포함할 수 있다. 상기 결합부재(23)들은 상기 렌즈본체(2)의 양측에 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 결합부재(23)들은 상기 결합홈(231)들이 서로 마주보는 방향을 향하도록 상기 렌즈본체(2)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 상기 기판(110)의 양단 각각이 상기 결합홈(231)들에 삽입되도록 구현됨으로써, 상기 기판(110)에 더 견고하게 결합될 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 산란부(4)를 포함할 수 있다.
상기 산란부(4)는 상기 렌즈본체(2)에 입사된 광을 산란(Scattering)시킨다. 이에 따라, 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광은, 상기 산란부(4)에 의해 산란된 후에 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사된다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 상기 산란부(4)가 상기 렌즈본체(2)에 입사된 광을 산란시키도록 구현됨으로써, 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광이 조명영역에 조사되는 광량에 대한 균일도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 종래에 엘이디 조명(100)에 구비된 산란커버가 일체화되어 구현됨으로써, 엘이디 조명(100)을 구성하는 부품의 개수를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 엘이디 조명(100)을 제조하기 위한 제조비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 엘이디 조명(100)을 제조하기 위한 조립작업의 용이성을 향상시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 상기 산란부(4)는 복수개의 산란부재(41, 도 5에 도시됨)를 포함할 수 있다.
상기 산란부재(41)들은 상기 렌즈본체(2)의 내부에 위치한다. 상기 산란부재(41)들은 상기 입사면(21)과 상기 출사면(22) 사이에 위치하도록 상기 렌즈본체(2)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 산란부재(41)들은 상기 렌즈본체(2)에 입사된 광이 산란된 후에 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되도록 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광을 산란시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광이 조명영역에 조사되는 광량에 대한 균일도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 엘이디 조명(100)을 구성하는 부품의 개수를 줄이는데 기여할 수 있다.
상기 산란부재(41)들은 상기 입사면(21)과 상기 출사면(22) 사이에 산란층이 형성되도록 상기 렌즈본체(2)의 내부에 결합될 수 있다. 상기 산란부재(41)들은 상기 산란층이 상기 출사면(22)에 대응되는 곡률로 반원형의 고리 형태를 이루도록 상기 렌즈본체(2)의 내부에 결합될 수 있다. 상기 산란부재(41)들은 상기 산란층이 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 렌즈본체(2)가 직선을 이루며 형성되는 경우, 상기 산란부재(41)들은 상기 산란층이 상기 렌즈본체(2)가 이루는 형태에 대응되도록 직선을 이루며 형성될 수 있다.
상기 산란부재(41)들은 상기 렌즈본체(2)를 압출성형을 통해 제조하는 과정에서 상기 렌즈본체(2)의 내부에 위치하도록 일체화되어 제조될 수 있다. 도 5에는 상기 산란부재(41)들이 각각 구(Sphere) 형태로 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광을 산란시킬 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 산란부재(41)들은 서로 소정 거리 이격되도록 상기 렌즈본체(2)의 내부에 위치한다. 상기 산란부재(41)로 산란제가 이용될 수 있다.
상기 산란부재(41)들은 제1영역(FA, 도 6에 도시됨) 및 제2영역(SA, 도 6에 도시됨)에 위치하도록 상기 렌즈본체(2)에 결합될 수 있다. 상기 제1영역(FA)은, 상기 입사홈(3)에 위치한 엘이디(200)들 각각이 방출하는 광의 광축(300) 상에 위치한 영역이다. 상기 제2영역(SA)은, 상기 제1영역(FA)들 사이에 위치한 영역이다. 상기 렌즈본체(2)에는 상기 입사홈(3)에 위치한 엘이디(200)들의 개수에 따라 상기 제1영역(FA) 및 상기 제2영역(SA)이 서로 교번하여 복수개로 구현될 수 있다. 상기 제1영역(FA)들은 각각 상기 길이방향(LD축 방향, 도 6에 도시됨)으로 복수개의 엘이디(200)들 각각이 방출하는 광의 광축(300) 및 그로부터 소정 거리만큼 이격된 위치까지 포함한 영역일 수 있다. 상기 제1영역(FA)들은 각각 상기 길이방향(LD축 방향)으로 복수개의 엘이디(200)들 각각의 길이에 비해 긴 길이로 구현될 수 있다.
상기 렌즈본체(2)에는 상기 제2영역(SA)에 비해 상기 제1영역(FA)에서 상기 산란부재(41)들의 단위체적당 개수에 따른 밀집도가 더 높도록 상기 산란부재(41)들이 결합될 수 있다. 즉, 상기 제1영역(FA)은 상기 제2영역(SA)에 비해 광을 더 많이 산란시키도록 구현된다.
따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들 각각으로부터 방출된 광이 조명영역에서 복수개의 엘이디(200)들 각각의 광축(300) 상에 위치한 부분에 집중적으로 조사되는 정도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광이 조명영역에 조사되는 광량에 대한 균일도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 광이 방출되는 동안, 상기 렌즈본체(2)로부터 출사되는 광의 광량 차이로 인해 외부에서 복수개의 엘이디(200)들 각각의 위치가 식별되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 광이 방출되는 동안, 광량 차이로 인해 엘이디 조명(100)의 외관에 대한 심미감이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 광이 방출되지 않는 동안, 상기 제1영역(FA)들 및 상기 제2영역(SA)들이 상기 산란부재(41)들의 밀집도 차이에 기인한 색감 차이를 구현함으로써, 엘이디 조명(100)의 외관에 대한 심미감을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 복수개의 엘이디(200)들이 상기 기판(110)에 동일한 간격으로 서로 이격되어서 실장된 경우, 상기 산란부재(41)들의 밀집도가 높은 제1영역(FA)들은 상기 렌즈본체(2)에 동일한 간격으로 서로 이격되어서 구현될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 규칙적으로 배치된 상기 제1영역(FA)들 및 상기 제2영역(SA)들을 통해 엘이디 조명(100)의 외관에 대한 심미감을 향상시킬 수 있다.
도 6 내지 도 8을 참고하면, 상기 산란부(4)는 복수개의 산란돌기(42, 도 8에 도시됨)를 포함할 수 있다.
상기 산란돌기(42)들은 상기 렌즈본체(2)에 형성된다. 상기 산란돌기(42)들은 서로 이격되도록 상기 출사면(22)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 산란돌기(42)들은 상기 렌즈본체(2)에 입사된 광이 상기 렌즈본체(2)의 외부로 출사되는 과정에서 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광을 산란시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광이 조명영역에 조사되는 광량에 대한 균일도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 엘이디 조명(100)을 구성하는 부품의 개수를 줄이는데 기여할 수 있다.
상기 산란돌기(42)들은 상기 렌즈본체(2)를 압출성형을 통해 제조하는 과정에서 상기 출사면(22)에 형성되도록 일체화되어 제조될 수 있다. 상기 산란돌기(42)들은 상기 렌즈본체(2)를 제조한 후에, 부식, 마찰 등과 같이 상기 출사면(22)의 거칠기(Roughness)를 증가시키기 위한 추가 가공을 통해 제조될 수도 있다. 도 8에는 상기 산란돌기(42)들이 각각 반구(Hemisphere) 형태로 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광을 산란시킬 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.
상기 렌즈본체(2)에는 상기 제2영역(SA)에 비해 상기 제1영역(FA)에서 상기 산란돌기(42)들의 단위면적당 개수에 따른 밀집도가 더 높도록 상기 산란돌기(42)들이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1영역(FA)은 상기 제2영역(SA)에 비해 광을 더 많이 산란시키도록 구현된다.
따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들 각각으로부터 방출된 광이 조명영역에서 복수개의 엘이디(200)들 각각의 광축(300) 상에 위치한 부분에 집중적으로 조사되는 정도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 방출된 광이 조명영역에 조사되는 광량에 대한 균일도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 광이 방출되는 동안, 상기 렌즈본체(2)로부터 출사되는 광의 광량 차이로 인해 외부에서 복수개의 엘이디(200)들 각각의 위치가 식별되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 광이 방출되는 동안, 광량 차이로 인해 엘이디 조명(100)의 외관에 대한 심미감이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 복수개의 엘이디(200)들로부터 광이 방출되지 않는 동안, 상기 제1영역(FA)들 및 상기 제2영역(SA)들이 상기 산란돌기(42)들의 밀집도 차이에 기인한 색감 차이를 구현함으로써, 엘이디 조명(100)의 외관에 대한 심미감을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 복수개의 엘이디(200)들이 상기 기판(110)에 동일한 간격으로 서로 이격되어서 실장된 경우, 상기 산란돌기(42)들의 밀집도가 높은 제1영역(FA)들은 상기 렌즈본체(2)에 동일한 간격으로 서로 이격되어서 구현될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈(1)는 규칙적으로 배치된 상기 제1영역(FA)들 및 상기 제2영역(SA)들을 통해 엘이디 조명(100)의 외관에 대한 심미감을 향상시킬 수 있다.
도 9를 참고하면, 상기 산란부(4)는 상기 산란부재(41)들 및 상기 산란돌기(42)들을 모두 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 산란부재(41)들은 상기 입사면(21) 및 상기 산란돌기(42)들 사이에 위치하도록 상기 렌즈본체(2)의 내부에 결합된다. 상기 산란돌기(42)들은 상기 렌즈본체(2)의 외면에 형성된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈 2 : 렌즈본체
3 : 입사홈 4 : 산란부
100 : 엘이디 조명 200 : 엘이디

Claims (14)

  1. 복수개의 엘이디들을 수용하기 위해 직선을 이루며 형성되는 렌즈본체;
    상기 렌즈본체에 복수개의 엘이디들이 수용되도록 상기 렌즈본체를 따라 직선을 이루며 형성되는 입사홈; 및
    상기 렌즈본체에 입사된 광을 산란시키기 위한 산란부를 포함하고,
    상기 렌즈본체는 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출한 광이 입사되는 입사면, 상기 입사면을 통과한 광이 외부로 출사되는 출사면, 및 기판에 실장된 엘이디들이 상기 입사홈에 위치하도록 상기 기판이 삽입되는 결합부재를 포함하며,
    상기 입사면 및 상기 출사면은 각각 상기 렌즈본체를 따라 직선을 이루며 형성되고,
    상기 산란부는 상기 렌즈본체에 입사된 광이 산란된 후에 상기 렌즈본체의 외부로 출사되도록 상기 렌즈본체의 내부에 위치하는 복수개의 산란부재를 포함하고,
    상기 산란부재들은 상기 입사홈에 위치한 엘이디들 각각이 방출하는 광의 광축 상에 위치한 복수개의 제1영역 및 상기 제1영역들 사이에 위치한 복수개의 제2영역에 위치하도록 상기 렌즈본체에 결합되며,
    상기 렌즈본체에는 상기 제2영역에 비해 상기 제1영역에서 상기 산란부재들의 단위체적당 개수에 따른 밀집도가 더 높도록 상기 산란부재들이 결합되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산란부재들은 상기 입사면과 상기 출사면 사이에 위치하도록 상기 렌즈본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입사홈은 상기 렌즈본체가 이루는 직선을 따라 상기 렌즈본체의 양단을 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산란부는 상기 렌즈본체에 형성되는 복수개의 산란돌기를 포함하고,
    상기 산란돌기들은 서로 이격되도록 상기 출사면에 형성되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 산란돌기들은 상기 제2영역에 비해 상기 제1영역에서 단위면적당 개수에 따른 밀집도가 더 높도록 상기 출사면에 형성되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 입사홈은 상기 렌즈본체의 바닥면에 형성되되, 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축에서 최대 깊이를 이루도록 형성되고;
    상기 입사면은 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축을 향할수록 곡률이 감소되는 제1입사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 입사면은 상기 제1입사면 및 상기 렌즈본체의 바닥면 각각에 연결되게 형성되는 제2입사면을 포함하고,
    상기 제1입사면은 곡률중심이 상기 입사홈에 위치하도록 형성되며,
    상기 제2입사면은 곡률중심이 상기 렌즈본체에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 출사면은 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축을 향할수록 곡률이 증가되는 제1출사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 출사면은 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축 상에 형성되는 제2출사면을 포함하고,
    상기 제2출사면은 곡률중심이 상기 렌즈본체의 외측에 위치하도록 형성되고,
    상기 제1출사면은 곡률중심이 상기 렌즈본체 또는 상기 입사홈에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  10. 복수개의 엘이디들을 수용하기 위한 렌즈본체;
    상기 렌즈본체에 복수개의 엘이디들이 수용되도록 상기 렌즈본체에 형성되는 입사홈; 및
    상기 렌즈본체에 입사된 광을 산란시키기 위한 산란부를 포함하고,
    상기 렌즈본체는 기판에 실장된 엘이디들이 상기 입사홈에 위치하도록 상기 기판이 삽입되는 결합부재를 포함하고,
    상기 산란부는 상기 렌즈본체에 입사된 광이 산란된 후에 상기 렌즈본체의 외부로 출사되도록 상기 렌즈본체의 내부에 위치하는 복수개의 산란부재를 포함하고,
    상기 산란부재들은 상기 입사홈에 위치한 엘이디들 각각이 방출하는 광의 광축 상에 위치한 복수개의 제1영역 및 상기 제1영역들 사이에 위치한 복수개의 제2영역에 위치하도록 상기 렌즈본체에 결합되며,
    상기 렌즈본체에는 상기 제2영역에 비해 상기 제1영역에서 상기 산란부재들의 단위체적당 개수에 따른 밀집도가 더 높도록 상기 산란부재들이 결합되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈본체는 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출한 광이 외부로 출사되는 출사면을 포함하고,
    상기 산란부는 상기 렌즈본체의 외부로 출사되는 광이 산란되도록 상기 출사면에 서로 이격되어서 형성되는 복수개의 산란돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 입사홈은 상기 렌즈본체의 바닥면에 형성되되, 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축에서 최대 깊이를 이루도록 형성되고;
    상기 렌즈본체는 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출한 광이 입사되는 입사면을 포함하며;
    상기 입사면은 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축을 향할수록 곡률이 감소되는 제1입사면, 및 상기 제1입사면 및 상기 렌즈본체의 바닥면 각각에 연결되게 형성되는 제2입사면을 포함하고;
    상기 제1입사면은 곡률중심이 상기 입사홈에 위치하도록 형성되며;
    상기 제2입사면은 곡률중심이 상기 렌즈본체에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈본체는 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출한 광이 입사되는 입사면, 및 상기 입사면을 통과한 광이 외부로 출사되는 출사면을 포함하고;
    상기 출사면은 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축을 향할수록 곡률이 증가되는 제1출사면, 및 상기 입사홈에 위치한 엘이디들이 방출하는 광의 광축 상에 형성되는 제2출사면을 포함하며;
    상기 제2출사면은 곡률중심이 상기 렌즈본체의 외측에 위치하도록 형성되고;
    상기 제1출사면은 곡률중심이 상기 렌즈본체 또는 상기 입사홈에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 산란기능이 부가된 엘이디 조명용 확산렌즈.
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