KR102069381B1 - Side emitting led lens - Google Patents

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KR102069381B1
KR102069381B1 KR1020190143061A KR20190143061A KR102069381B1 KR 102069381 B1 KR102069381 B1 KR 102069381B1 KR 1020190143061 A KR1020190143061 A KR 1020190143061A KR 20190143061 A KR20190143061 A KR 20190143061A KR 102069381 B1 KR102069381 B1 KR 102069381B1
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light
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김용석
김영태
유승균
이종경
최민혁
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주식회사 레다즈
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Abstract

The present invention relates to a side emission type LED lens for outputting light from an LED (7) to a side (30). More specifically, the side emission type LED lens may improve a discontinuous area (D) in a side (30) to evenly output light to entire the side (30) by having a third incident surface (25) having a convex shape in an opposite direction of an LED (7) to directly enter light (L8) incident to a corner portion (24) to a third exit surface (34) and the third exit surface (34) having a convex shape in a direction of the LED (7) and diffusing light (L7) directly incident through the third incident surface (25) to exit the light (L7).

Description

측면 방출형 엘이디 렌즈 {SIDE EMITTING LED LENS}Side-emitting LED lens {SIDE EMITTING LED LENS}

본 발명은 측면 방출형 엘이디 렌즈에 관한 것으로서, 구체적으로는 엘이디에서 나오는 광을 측면으로 고르게 출광시킬 수 있는 측면 방출형 엘이디 렌즈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a side emitting type LED lens, and more particularly to a side emitting type LED lens capable of emitting light emitted from the LED evenly to the side.

측면 방출형 엘이디 렌즈(Side Emitting LED Lens)는 엘이디 상부에 구비되어 엘이디에서 나오는 광을 측면으로 출광시키는 렌즈를 말한다.Side Emitting LED Lens refers to a lens provided on the LED and emitting light emitted from the LED to the side.

이러한 측면 방출형 엘이디 렌즈의 종래기술로는 미국등록특허 제6679621호(공고일: 2004. 1. 20), 한국등록특허 제0631992호(공고일: 2006. 10. 9), 한국등록특허 제1299528호(공고일: 2013. 8. 23), 한국공개특허 제2014-0057789호(공개일: 2014. 5. 14) 등에 개시된 바 있다.The prior art of such a side-emitting type LED lens is US Patent No. 6679621 (notice date: Jan. 20, 2004), Korea Patent No. 0631992 (notice date: Oct. 9, 2006), Korea Patent No. 1299528 ( Announcement date: August 23, 2013), Korean Patent Publication No. 2014-0057789 (published: May 14, 2014) and the like.

도 1은 종래 측면 방출형 엘이디 렌즈의 일 형태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing one embodiment of a conventional side-emitting type LED lens.

도 1을 참조하면, 종래 측면 방출형 엘이디 렌즈(1)는 밑면(2), 상면(3), 밑면(2)과 상면(3)을 연결하는 측면(4)을 포함하고, 상기 밑면(2)에는 엘이디(7)에서 나오는 광이 입사하는 입사면(5)이 구비된다.Referring to FIG. 1, the conventional side emission type LED lens 1 includes a bottom surface 2, an upper surface 3, a side surface 4 connecting the bottom surface 2 and the top surface 3, and the bottom surface 2. ) Is provided with an incident surface 5 on which light from the LED 7 is incident.

위와 같은 구성을 가지는 종래 측면 방출형 엘이디 렌즈(1)에 의하면, 엘이디(7)에서 나오는 광은 입사면(5)을 통해 렌즈(1) 내부로 입사한 후, 상면(3)에서 반사된 후 측면(4)으로 출광되거나(L1), 상면(3)에서 반사됨이 없이 직접 측면(4)으로 출광하게 된다(L2).According to the conventional side-emitting type LED lens 1 having the configuration as described above, the light emitted from the LED (7) enters the lens (1) through the incident surface (5), after being reflected from the upper surface (3) It is emitted to the side (4) (L 1 ), or directly to the side (4) without being reflected from the upper surface (3) (L 2 ).

그러나 종래 측면 방출형 엘이디 렌즈(1)에 의한 측면(4)으로의 출광은, 엘이디(7)에서 나오는 광이 측면(4)으로 고르게 출광하지 못하고 광이 출광하지 않는 불연속영역이 존재하는 문제가 있었다.However, the light emitted to the side surface 4 by the conventional side emission type LED lens 1 has a problem that there is a discontinuous region in which the light emitted from the LED 7 does not evenly output to the side surface 4 and does not emit light. there was.

미국등록특허 제6679621호(공고일: 2004. 1. 20)United States Patent No. 6679621 (Notice: Jan. 20, 2004) 한국등록특허 제0631992호(공고일: 2006. 10. 9)Korean Registered Patent No. 0631992 (Notice date: Oct. 9, 2006) 한국등록특허 제1299528호(공고일: 2013. 8. 23)Korean Registered Patent No. 1295528 (Notification Date: Aug. 23, 2013) 한국공개특허 제2014-0057789호(공개일: 2014. 5. 14)Korean Patent Publication No. 2014-0057789 (Published: May 14, 2014)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엘이디에서 나오는 광을 측면으로 고르게 출광시킬 수 있는 측면 방출형 엘이디 렌즈를 제공함을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a side emitting type LED lens that can emit light emitted from the LED evenly to the side.

본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈는, 엘이디(7)에서 나오는 광이 입사하는 입사면(20)이 구비되는 밑면(12); 상기 입사면(20)으로 입사한 광 중 직접 입사하는 광(L3)을 반사시키는 상면(14); 및 상기 밑면(12)과 상기 상면(14)을 연결하며, 상기 입사면(20)으로 입사한 광 중 직접 입사하는 광과 상기 상면(14)에서 반사된 광이 출사하는 측면(30);을 포함하고, 상기 입사면(20)은, 상기 엘이디(7)의 발광면(8)의 정면에 마주하는 제1입사면(21); 상기 엘이디(7)의 발광면(8)의 측면에 위치하는 제2입사면(23); 및 상기 제1입사면(21)과 상기 제2입사면(23)을 연결하는 모서리 부위(24)에 구비되는 제3입사면(25);을 포함하고, 상기 측면(30)은, 상기 측면(30)의 상부영역에 구비되며, 상기 제1입사면(21)으로 입사하여 상기 상면(14)에서 반사된 광(L4)과 상기 제1입사면(21)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L5)이 출사하는 제1출사면(32); 상기 측면(20)의 하부영역에 구비되며, 상기 제2입사면(23)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L6)이 출사하는 제2출사면(33); 및 상기 제1출사면(32)과 상기 제2출사면(33) 사이 영역에 구비되며, 상기 제3입사면(25)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L7)이 출사하는 제3출사면(34);을 포함하고, 상기 제3입사면(25)은 상기 엘이디(7) 반대방향으로 볼록한 형상으로 이루어져 상기 제3입사면(25)으로 입사하는 광(L8)을 상기 제3출사면(34)으로 직접 입사시키며, 상기 제3출사면(34)은 상기 엘이디(7) 방향으로 볼록한 형상으로 이루어져 상기 제3입사면(25)으로 입사하여 상기 제3출사면(34)으로 직접 입사하는 광(L7)을 확산시켜 출사시키는 것을 특징으로 한다. A side emission type LED lens according to an embodiment of the present invention, the bottom surface 12 is provided with an incident surface 20 is incident light emitted from the LED (7); An upper surface 14 reflecting light L 3 that is directly incident on the incident surface 20; And a side surface 30 connecting the bottom surface 12 and the top surface 14 to which light directly incident and light reflected from the top surface 14 are emitted from the light incident on the incident surface 20. The incident surface 20 includes: a first incident surface 21 facing the front surface of the light emitting surface 8 of the LED 7; A second incident surface 23 positioned on the side of the light emitting surface 8 of the LED 7; And a third entrance surface 25 provided at a corner portion 24 connecting the first entrance surface 21 and the second entrance surface 23, wherein the side surface 30 is the side surface. Light provided in the upper region of 30 and incident on the first incident surface 21 and incident on the first incident surface 21 and the light L 4 reflected from the upper surface 14 and directly incident on the first incident surface 21. A first exit surface 32 from which L 5 exits; A second emission surface 33 provided in the lower region of the side surface 20, to which light L 6 incident and entering the second entrance surface 23 is directly emitted; And a third emission surface disposed in an area between the first emission surface 32 and the second emission surface 33, and having the light L 7 incident and entering directly into the third entrance surface 25 exiting the third exit surface 25. The third incident surface 25 has a convex shape in a direction opposite to the LED 7, and the light L 8 incident on the third entrance surface 25 is incident to the third emission surface. Directly incident on the surface 34, the third exit surface 34 has a convex shape in the direction of the LED (7) and enters the third entrance surface 25 and directly into the third exit surface 34 The incident light L 7 is diffused and emitted.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈는, 상기 제1출사면(32)과 상기 제2출사면(33)은 (0) 또는 (+) 파워를 가지며, 상기 제1출사면(32)과 상기 제3출사면(34) 사이에는 제1변곡점(35)이 존재하고, 상기 제2출사면(33)과 상기 제3출사면(34) 사이에는 제2변곡점(37)이 존재하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the side emission type LED lens according to an embodiment of the present invention, the first emission surface 32 and the second emission surface 33 has (0) or (+) power, the first emission A first inflection point 35 exists between the surface 32 and the third exit surface 34, and a second inflection point 37 between the second exit surface 33 and the third exit surface 34. It is characterized by the presence.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈는, 상기 엘이디(7)에서 나와 상기 제1입사면(21)과 상기 제3입사면(25)을 연결하는 제1연결점(26)으로 입사하는 광(L11)이 상기 엘이디(7)의 광축(9)과 이루는 입사각을 θ1이라 하고, 상기 엘이디(7)의 광축(9)과 상기 엘이디(7)의 교점(P)을 원점(0,0)으로 할 때 상기 제1연결점(26)의 좌표를 (X1, Z1), 상기 제1변곡점(35)의 좌표를 (X2, Z2)라 하고, 상기 엘이디 렌즈를 이루는 재료의 굴절률을 n이라 할 때, 상기 제1변곡점(35)은 다음 < 조건 1 >을 만족하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the side-emitting type LED lens according to an embodiment of the present invention, the first connection point 26 for exiting the LED 7 and connecting the first incident surface 21 and the third incident surface 25 The incident angle of the light L 11 incident to the optical axis 9 of the LED 7 is θ 1 , and the intersection point P between the optical axis 9 of the LED 7 and the LED 7 is determined. When the origin point (0,0), the coordinates of the first connection point 26 is (X 1 , Z 1 ), the coordinates of the first inflection point 35 is (X 2 , Z 2 ), and the LED lens When the refractive index of the material forming n is n, the first inflection point 35 is configured to satisfy the following <Condition 1>.

< 조건 1 ><Condition 1>

Figure 112019115115930-pat00001
Figure 112019115115930-pat00001

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈는, 상기 엘이디(7)에서 나와 상기 제2입사면(23)과 상기 제3입사면(25)을 연결하는 제2연결점(27)으로 입사하는 광(L12)이 상기 엘이디(7)의 광축(9)과 이루는 입사각을 θ2라 하고, 상기 제2연결점(27)의 좌표를 (X3, Z3), 상기 제2변곡점(37)의 좌표를 (X4, Z4)라 할 때, 상기 제2변곡점(37)은 다음 < 조건 2 >을 만족하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the side emission type LED lens according to an embodiment of the present invention, the second connection point 27 that exits the LED 7 and connects the second incident surface 23 and the third incident surface 25. The incident angle of the light L 12 incident to the optical axis 9 of the LED 7 is θ 2 , and the coordinates of the second connection point 27 are (X 3 , Z 3 ) and the second inflection point When the coordinate of (37) is (X 4 , Z 4 ), the second inflection point 37 is configured to satisfy the following <Condition 2>.

< 조건 2 ><Condition 2>

Figure 112019115115930-pat00002
Figure 112019115115930-pat00002

(단, ρ= (X3 - X1) = (Z3 - Z3 ))Where ρ = (X 3 -X 1 ) = (Z 3 -Z 3 ))

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈에 의하면, 측면에서 발생하는 불연속영역을 개선함으로써, 엘이디에서 나오는 광을 측면으로 고르게 출광시킬 수 있다.According to the side-emitting type LED lens according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above, by improving the discontinuous area generated from the side, it is possible to evenly emit the light from the LED to the side.

본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects according to the present invention are not limited to the above mentioned effects, and other effects not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the claims and the description. Could be.

도 1은 종래 측면 방출형 엘이디 렌즈의 일 형태를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈를 나타내는 수직단면도이고,
도 3은 도 2에 따른 엘이디 렌즈에서 제3입사면과 제3출사면의 구성이 없는 경우 측면에서 광이 출사하지 않는 불연속영역이 발생하는 것을 설명하기 위한 개략적인 부분절개도이고,
도 4는 제3입사면과 제3출사면의 작용효과를 설명하기 위하여 제3입사면과 제3출사면만 과장하여 확대한 도면이고,
도 5는 제1변곡점과 제2변곡점의 광학 조건을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing one form of a conventional side-emitting type LED lens,
Figure 2 is a vertical cross-sectional view showing a side-emitting LED lens according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a schematic partial cutaway view illustrating a discontinuous region in which no light is emitted from the side when the LED lens of FIG. 2 does not have the configuration of the third entrance surface and the third exit surface.
4 is an enlarged view exaggerating only the third entrance surface and the third exit surface to explain the effect of the third entrance surface and the third exit surface;
5 is a diagram for describing optical conditions of a first inflection point and a second inflection point.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예를 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components will be denoted by the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있으나, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지 않고, 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe a component, but the components are not limited to the above terms and are used only to distinguish one component from another component.

어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.When a part is said to "include" a certain component, this means that it is possible to further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. In the drawings, the thickness or size of each layer (film), region, pattern, or structure may be modified for clarity and convenience of description, and thus does not necessarily reflect the actual size.

또한, 각 실시예는 독립적으로 실시되거나 함께 실시될 수 있으며, 발명의 목적에 부합하게 일부 구성요소는 제외될 수 있다. In addition, each embodiment may be carried out independently or together, some components may be excluded in accordance with the purpose of the invention.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈를 나타내는 수직단면도이다.2 is a vertical cross-sectional view showing a side-emitting LED lens according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈(10)는 엘이디(7)에서 나오는 광이 입사하는 입사면(20)이 구비되는 밑면(12), 입사면(20)으로 입사한 광 중 직접 입사하는 광(L3)을 반사시키는 상면(14), 밑면(12)과 상면(14)을 연결하며 입사면(20)으로 입사한 광 중 직접 입사하는 광과 상면(14)에서 반사된 광이 출사하는 측면(30)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the side emission type LED lens 10 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include a bottom surface 12 and an incident surface 20 having an incident surface 20 on which light emitted from the LED 7 is incident. ) Connects the upper surface 14, the bottom surface 12, and the upper surface 14 to reflect the light L 3 that is directly incident among the light incident to the light, and the light incident directly to the incident surface 20 and the upper surface 14. It may include a side surface 30 from which the light reflected at 14 exits.

상기 입사면(20)은 밑면(12)의 중심부에 형성된 홈부(15)의 내면으로 이루어질 수 있다.The incident surface 20 may be formed as an inner surface of the groove 15 formed at the center of the bottom surface 12.

상기 입사면(20)은 엘이디(7) 발광면(8)의 정면에 마주하는 제1입사면(21)과, 엘이디(7) 발광면(8)의 측면에 위치하는 제2입사면(23)과, 제1입사면(21)과 제2입사면(23)을 연결하는 모서리 부위에 구비되는 제3입사면(25)을 포함할 수 있다.The incident surface 20 has a first incident surface 21 facing the front of the LED 7 emitting surface 8 and a second incident surface 23 positioned at the side of the LED 7 emitting surface 8. ) And a third entrance surface 25 provided at a corner portion connecting the first entrance surface 21 and the second entrance surface 23.

상기 측면(30)은 제1출사면(32), 제2출사면(33) 및 제3출사면(34)를 포함할 수 있다.The side surface 30 may include a first exit surface 32, a second exit surface 33, and a third exit surface 34.

상기 제1출사면(32)은 제1입사면(21)으로 입사하여 상면(14)에서 반사된 광(L4)과, 제1입사면(21)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L5)이 출사하는 영역으로서, 측면(30)의 상부영역에 구비될 수 있다. The first exit surface 32 is incident on the first incident surface 21, the light L 4 reflected from the upper surface 14, and light incident directly on the first entrance surface 21, L 5. ) May be provided in an upper region of the side surface 30.

상기 제2출사면(33)은 제2입사면(23)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L6)이 출사하는 영역으로서, 측면(30) 하부영역에 구비될 수 있다.The second emission surface 33 is an area in which the light L 6 , which enters the second entrance surface 23 and directly enters, exits and may be provided in the lower region of the side surface 30.

상기 제3출사면(34)은 제3입사면(25)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L7)이 출사하는 영역으로서, 상기 제1출사면(31)과 상기 제2출사면(33) 사이 영역에 구비될 수 있다. The third emission surface 34 is an area in which light L 7 incident and entering the third entrance surface 25 is directly emitted, and the first emission surface 31 and the second emission surface 33 are formed. It may be provided in the area between.

또한, 상기 제3입사면(25)은 제1입사면(21)과 제2입사면(23) 사이의 모서리 부위로 입사하는 광(L8)을 제3출사면(34)으로 입사시키기 위한 영역으로서, 엘이디(7) 반대방향으로(또는, 렌즈(10) 외측방향으로) 볼록한 형상으로 이루어질 수 있다.In addition, the third entrance surface 25 is configured to allow the light L 8 incident on the corner portion between the first entrance surface 21 and the second entrance surface 23 to enter the third exit surface 34. As an area, it may be made convex in the opposite direction of the LED 7 (or outward of the lens 10).

또한, 상기 제3출사면(34)은 제3입사면(25)으로 입사하여 제3출사면(34)으로 직접 입사하는 광(L7)을 확산시켜 출사시키기 위한 영역으로서, 엘이디(7) 방향으로(또는, 렌즈(10) 내측방향으로) 볼록한 형상으로 이루어질 수 있다. In addition, the third emission surface 34 is an area for diffusing and radiating light L 7 incident on the third entrance surface 25 and directly incident on the third exit surface 34. Direction (or inward direction of the lens 10) may be formed in a convex shape.

이때, 상기 제1출사면(32)과 상기 제2출사면(33)은 (0) 또는 (+) 파워를 가지고, 제1출사면(32)과 제3출사면(34) 사이에는 제1변곡점(35)이 존재할 수 있으며, 제2출사면(33)과 제3출사면(34) 사이에는 제2변곡점(37)이 존재할 수 있다.In this case, the first exit surface 32 and the second exit surface 33 have (0) or (+) power, and a first exit surface between the first exit surface 32 and the third exit surface 34. An inflection point 35 may exist and a second inflection point 37 may exist between the second emission surface 33 and the third emission surface 34.

이는 제1출사면(32)과 제2출사면(33) 사이에 제3출사면(34)을 형성함으로써 발생하는 상기 측면(30)에서의 불연속적인 면을 제거하여 상기 측면(30)을 통해 출사하는 광이 전체적으로 고르게 출사되도록 하기 위한 것이다.This removes the discontinuous surface in the side surface 30, which is generated by forming the third output surface 34 between the first output surface 32 and the second output surface 33, through the side surface 30. This is to ensure that the light emitted is evenly emitted throughout.

한편, 상기 제3입사면(25)과 상기 제3출사면(34)의 구성은, 엘이디(7)에서 나오는 광이 측면(30)으로 출광하는 경우에 상기 측면(30)에 광이 출광하지 않는 불연속영역이 존재하지 않도록 개선하여 측면(30) 전체적으로 고르게 출광될 수 있도록 한 것이다.On the other hand, the configuration of the third entrance surface 25 and the third exit surface 34, the light emitted from the LED (7) is emitted to the side surface 30, the light is not emitted to the side surface (30) The non-continuous region does not exist so that the light emitted evenly throughout the side (30).

이하 상기 제3입사면(25)과 상기 제3출사면(34)의 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the effects of the third entrance surface 25 and the third exit surface 34 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 도 2에 따른 엘이디 렌즈에서 제3입사면과 제3출사면의 구성이 없는 경우 측면에서 광이 출사하지 않는 불연속영역이 발생하는 것을 설명하기 위한 개략적인 부분절개도이고, 도 4는 제3입사면과 제3출사면의 작용효과를 설명하기 위하여 제3입사면과 제3출사면만 과장하여 확대한 도면이다.FIG. 3 is a schematic partial cutaway view illustrating a discontinuous region in which no light is emitted from the side when the LED lens of FIG. 2 does not have the configuration of the third incidence plane and the third exit plane, and FIG. In order to explain the effects of the third entrance surface and the third exit surface, only the third entrance surface and the third exit surface are exaggerated and enlarged.

먼저, 도 3에서 보이는 바와 같이, 도 2에 따른 엘이디 렌즈(10)에서 제3입사면(25)과 제3출사면(34)의 구성이 없는 경우, 제1입사면(21)과 제2입사면(23)을 연결하는 모서리 부위(24)로 입사하는 광의 급격한 굴절률 차이가 발생함으로 인하여 상기 측면(30)에서 광이 출사하지 않는 불연속영역(D)이 발생한다.First, as shown in FIG. 3, when there is no configuration of the third entrance surface 25 and the third exit surface 34 in the LED lens 10 according to FIG. 2, the first entrance surface 21 and the second As a sudden difference in refractive index of light incident on the corner portion 24 connecting the incident surface 23 occurs, a discontinuous region D in which light does not exit from the side surface 30 is generated.

이는 상기 모서리 부위(24)로 입사하는 광(L8) 중 제1입사면(21)을 통해 렌즈(10) 내부로 입사하는 광(L9)은 엘이디(7) 광축(9) 방향(도면에서 수직 또는 시계반대 방향)으로 굴절된 상태로 측면(30)으로 입사하여 출광되는 반면, 상기 모서리 부위(24)로 입사하는 광(L8) 중 제2입사면(23)을 통해 렌즈(10) 내부로 입사하는 광(L10)은 엘이디(7) 광축(9) 반대방향(도면에서 수평 또는 시계 방향)으로 굴절된 상태로 측면(30)으로 입사하여 출광하기 때문이다.This light (L 9) is an LED (7) optical axis (9) direction (a view that enters into the light (L 8), the lens 10 through the first incident surface 21 of the incident to the corner portion 24 While the light is incident on the side surface 30 while being refracted in the vertical or counterclockwise direction, the light is emitted through the second incident surface 23 of the light L 8 incident on the edge portion 24. This is because the light L 10 incident to the inside is incident on the side surface 30 while being refracted in the direction opposite to the LED 7 optical axis 9 (horizontal or clockwise in the drawing) and is emitted.

반면, 도 4에서 보이는 바와 같이, 상기 모서리 부위(24)에 엘이디(8) 반대방향으로(또는, 렌즈(10) 외측으로) 볼록한 형상을 가지는 제3입사면(25)을 구비하여 상기 모서리 부위(24)로 입사하는 광(L8)을 제3출사면(34)으로 직접 입사하도록 하고, 상기 제3출사면(34)의 형상을 엘이디(8) 방향으로(또는, 렌즈(10) 내측으로) 볼록한 형상을 가지도록 하면, 상기 모서리 부위(24)로 입사하는 광(L8)은 상기 제3출사면(34)에서 확산하여 출사하게 되면서, 상기 불연속영역(D)을 개선할 수 있게 되며, 그에 따라 엘이디(7)에서 나오는 광은 측면(30) 전체적으로 고르게 출사할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 4, the corner portion 24 is provided with a third incidence surface 25 having a convex shape in a direction opposite to the LED 8 (or outward of the lens 10). The light L 8 incident to the 24 is incident directly to the third exit surface 34, and the shape of the third exit surface 34 is directed toward the LED 8 (or inside the lens 10). By having a convex shape, the light L 8 incident to the corner portion 24 diffuses out from the third emission surface 34 and can improve the discontinuous region D. Therefore, the light emitted from the LED 7 may be emitted evenly throughout the side (30).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 측면 방출형 엘이디 렌즈(10)는, 엘이디(7) 반대방향으로 볼록한 형상으로 이루어져 모서리 부위(24)로 입사하는 광(L8)을 제3출사면(34)으로 직접 입사시키는 제3입사면(25)과, 엘이디(7) 방향으로 볼록한 형상으로 이루어져 제3입사면(25)을 통해 직접 입사하는 광(L7)을 확산시켜 출사시키는 제3출사면(34)을 구비함으로써, 측면(30)에서의 불연속영역(D)을 개선하여 측면(30) 전체적으로 고르게 광이 출광되도록 한 것이다.As described above, the side-emitting type LED lens 10 according to the present invention has a convex shape in the opposite direction of the LED 7 and receives the light L 8 incident on the corner portion 24 from the third emission surface 34. The third entrance surface 25 to be incident directly into the (3) and the third exit surface is formed in a convex shape in the direction of the LED ( 7 ) to diffuse the light (L 7 ) that is directly incident through the third entrance surface (25) By providing 34, the discontinuous region D on the side surface 30 is improved so that light is emitted evenly over the entire side surface 30.

이하 상기 제3입사면(25)과 상기 제3출사면(34)의 상관 관계로서, 상기 제1변곡점(35)과 상기 제2변곡점(37)의 광학조건을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an optical condition of the first inflection point 35 and the second inflection point 37 will be described as a correlation between the third incidence surface 25 and the third emission surface 34.

도 5는 제1변곡점과 제2변곡점의 광학 조건을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for describing optical conditions of a first inflection point and a second inflection point.

도 5를 참조하면, 엘이디(7)에서 나와 제1입사면(21)과 제3입사면(25)을 연결하는 제1연결점(26)으로 입사하는 광(L11)이 엘이디(7)의 광축(9)과 이루는 입사각을 θ1이라 하고, 엘이디(7)의 광축(9)과 엘이디(7)의 교점(P)을 원점(0, 0)이라 할 때, 상기 제1연결점(26)의 좌표를 (X1, Z1), 상기 제1변곡점(35) 좌표를 (X2, Z2)라 하고, 상기 렌즈(10)를 이루는 재료의 굴절률을 n이라 할 때, 상기 제1변곡점(35)은 다음 < 조건 1 >을 만족하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the light L 11 exiting from the LED 7 and entering the first connection point 26 connecting the first incident surface 21 and the third incident surface 25 is formed of the LED 7. When the angle of incidence of the optical axis 9 is θ 1 , and the intersection point P of the optical axis 9 of the LED 7 and the LED 7 is an origin point (0, 0), the first connection point 26 is formed. When the coordinate of (X 1 , Z 1 ), the coordinates of the first inflection point 35 is (X 2 , Z 2 ), and the refractive index of the material constituting the lens 10 is n, the first inflection point (35) may be configured to satisfy the following <Condition 1>.

< 조건 1 ><Condition 1>

Figure 112019115115930-pat00003
Figure 112019115115930-pat00003

또한, 엘이디(7)에서 나와 제2입사면(23)과 제3입사면(25)을 연결하는 제2연결점(27)으로 입사하는 광(L12)이 엘이디(7)의 광축(9)과 이루는 입사각을 θ2라 하고, 상기 제2연결점(27)의 좌표를 (X3, Z3), 상기 제2변곡점(37)의 좌표를 (X4, Z4)라 할 때, 상기 제2변곡점(37)은 다음 < 조건 2 >을 만족하도록 구성될 수 있다. In addition, the light L 12 incident from the LED 7 and entering the second connection point 27 connecting the second entrance surface 23 and the third entrance surface 25 is the optical axis 9 of the LED 7. When the angle of incidence of θ 2 is θ 2 , the coordinates of the second connection point 27 are (X 3 , Z 3 ), and the coordinates of the second inflection point 37 are (X 4 , Z 4 ). The inflection point 37 may be configured to satisfy the following <Condition 2>.

< 조건 2 ><Condition 2>

Figure 112019115115930-pat00004
Figure 112019115115930-pat00004

여기서, ρ= (X3 - X1) = (Z3 - Z3 ) 이다.Where ρ = (X 3 -X 1 ) = (Z 3 -Z 3 ).

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 엘이디 렌즈(10)는 유리, 아크릴(Methylmethacrylate), PMMA(Polymethylmethacrylate), PC(Polycarbonate), PET(Poly Ethylen Terephthalate) 등의 투과율이 우수한 투명한 물질로 사출성형(injection molding)에 의해 일체로(one-body) 제작될 수 있다.On the other hand, LED lens 10 according to an embodiment of the present invention is a transparent material having excellent transmittance such as glass, acrylic (Methylmethacrylate), PMMA (Polymethylmethacrylate), PC (Polycarbonate), PET (Poly Ethylen Terephthalate), injection molding ( It can be manufactured in one-body by injection molding.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 측면에서의 불연속영역을 개선하여 엘이디에서 나오는 광을 측면으로 고르게 출광시킬 수 있는 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.As described above, the present invention is to improve the discontinuous region in the side to evenly output the light from the LED to the side, the embodiment can be changed in various forms. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed in the present specification, and all forms changeable by those skilled in the art to which the present invention pertains will belong to the scope of the present invention.

7 : 엘이디 8 : 엘이디 발광면
9 : 엘이디 광축 10 : 엘이디 렌즈
12 : 밑면 14 : 상면
20 : 입사면 21 : 제1입사면
23 : 제2입사면 25 : 제3입사면
26 : 제1연결점 27 : 제2연결점
30 : 출사면 32 : 제1출사면
33 : 제2출사면 34 : 제3출사면
35 : 제1변곡점 37 : 제2변곡점7: LED 8: LED emitting surface
9: LED optical axis 10: LED lens
12: bottom 14: top
20: entrance face 21: the first entrance face
23: second entrance plane 25: third entrance plane
26: first connection point 27: second connection point
30: exit plane 32: first exit plane
33: second exit plane 34: third exit plane
35: first inflection point 37: second inflection point

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 엘이디에서 나오는 광을 측면으로 출광시키는 측면 방출형 엘이디 렌즈에 있어서,
엘이디(7)에서 나오는 광이 입사하는 입사면(20)이 구비되는 밑면(12);
상기 입사면(20)으로 입사한 광 중 직접 입사하는 광(L3)을 반사시키는 상면(14); 및
상기 밑면(12)과 상기 상면(14)을 연결하며, 상기 입사면(20)으로 입사한 광 중 직접 입사하는 광과 상기 상면(14)에서 반사된 광이 출사하는 측면(30);을 포함하고,
상기 입사면(20)은,
상기 엘이디(7)의 발광면(8)의 정면에 마주하는 제1입사면(21);
상기 엘이디(7)의 발광면(8)의 측면에 위치하는 제2입사면(23); 및
상기 제1입사면(21)과 상기 제2입사면(23)을 연결하는 모서리 부위(24)에 구비되는 제3입사면(25);을 포함하고,
상기 측면(30)은,
상기 측면(30)의 상부영역에 구비되며, 상기 제1입사면(21)으로 입사하여 상기 상면(14)에서 반사된 광(L4)과 상기 제1입사면(21)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L5)이 출사하는 제1출사면(32);
상기 측면(30)의 하부영역에 구비되며, 상기 제2입사면(23)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L6)이 출사하는 제2출사면(33); 및
상기 제1출사면(32)과 상기 제2출사면(33) 사이 영역에 구비되며, 상기 제3입사면(25)으로 입사하여 직접 입사하는 광(L7)이 출사하는 제3출사면(34);을 포함하고,
상기 제3입사면(25)은 상기 엘이디(7) 반대방향으로 볼록한 형상으로 이루어져 상기 제3입사면(25)으로 입사하는 광(L8)을 상기 제3출사면(34)으로 직접 입사시키며,
상기 제3출사면(34)은 상기 엘이디(7) 방향으로 볼록한 형상으로 이루어져 상기 제3입사면(25)으로 입사하여 상기 제3출사면(34)으로 직접 입사하는 광(L7)을 확산시켜 출사시키며,
상기 제1출사면(32)과 상기 제2출사면(33)은 (0) 또는 (+) 파워를 가지며, 상기 제1출사면(32)과 상기 제3출사면(34) 사이에는 제1변곡점(35)이 존재하고, 상기 제2출사면(33)과 상기 제3출사면(34) 사이에는 제2변곡점(37)이 존재하고,
상기 엘이디(7)에서 나와 상기 제1입사면(21)과 상기 제3입사면(25)을 연결하는 제1연결점(26)으로 입사하는 광(L11)이 상기 엘이디(7)의 광축(9)과 이루는 입사각을 θ1이라 하고, 상기 엘이디(7)의 광축(9)과 상기 엘이디(7)의 교점(P)을 원점(0,0)으로 할 때, 상기 제1연결점(26)의 좌표를 (X1, Z1), 상기 제1변곡점(35)의 좌표를 (X2, Z2)라 하고, 상기 엘이디 렌즈를 이루는 재료의 굴절률을 n이라 할 때,
상기 제1변곡점(35)은 다음 < 조건 1 >을 만족하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 측면 방출형 엘이디 렌즈.
< 조건 1 >
Figure 112020000387138-pat00005
In the side emitting type LED lens that emits light emitted from the LED to the side,
A bottom surface 12 having an incident surface 20 on which light emitted from the LED 7 is incident;
An upper surface 14 reflecting light L 3 that is directly incident on the incident surface 20; And
A side surface 30 connecting the bottom surface 12 and the upper surface 14 and having light incident directly from the light incident on the incident surface 20 and the light reflected from the upper surface 14 exiting; and,
The incident surface 20,
A first incident surface 21 facing the front surface of the light emitting surface 8 of the LED 7;
A second incident surface 23 positioned on the side of the light emitting surface 8 of the LED 7; And
And a third entrance surface 25 provided at an edge portion 24 connecting the first entrance surface 21 and the second entrance surface 23.
The side surface 30,
Incident is provided in the upper region of the side 30, joined by joining to the first incident surface 21 to the light (L 4) and the first incident surface 21 is reflected by the top surface 14 directly A first emission surface 32 from which light L 5 exits;
A second emission surface 33 provided in the lower region of the side surface 30 and to which the light L 6 incident and entering the second entrance surface 23 is directly emitted; And
A third emission surface disposed in an area between the first emission surface 32 and the second emission surface 33, and having the light L 7 incident on the third entrance surface 25 and directly incident thereon exit; 34);
The third incident surface 25 has a convex shape in the opposite direction to the LED 7 to directly enter the light L 8 incident on the third incident surface 25 to the third exit surface 34. ,
The third exit surface 34 has a convex shape in the direction of the LED 7 and enters the third entrance surface 25 to diffuse light L 7 that is directly incident to the third exit surface 34. Let them out,
The first exit surface 32 and the second exit surface 33 have (0) or (+) power, and a first gap between the first exit surface 32 and the third exit surface 34. An inflection point 35 is present, and a second inflection point 37 exists between the second emission surface 33 and the third emission surface 34.
The light L 11 incident from the LED 7 and entering the first connection point 26 connecting the first incident surface 21 and the third incident surface 25 is the optical axis of the LED 7. The incident angle formed by 9) is θ 1 , and when the intersection P between the optical axis 9 of the LED 7 and the LED 7 is an origin point (0,0), the first connection point 26 is formed. When the coordinate of (X 1 , Z 1 ) and the coordinate of the first inflection point 35 is (X 2 , Z 2 ), and the refractive index of the material constituting the LED lens is n,
The first inflection point (35) is a side emission type LED lens, characterized in that configured to satisfy the following <Condition 1>.
<Condition 1>
Figure 112020000387138-pat00005
 제 3 항에 있어서,
상기 엘이디(7)에서 나와 상기 제2입사면(23)과 상기 제3입사면(25)을 연결하는 제2연결점(27)으로 입사하는 광(L12)이 상기 엘이디(7)의 광축(9)과 이루는 입사각을 θ2라 하고, 상기 제2연결점(27)의 좌표를 (X3, Z3), 상기 제2변곡점(37)의 좌표를 (X4, Z4)라 할 때,
상기 제2변곡점(37)은 다음 < 조건 2 >을 만족하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 측면 방출형 엘이디 렌즈.
< 조건 2 >
Figure 112019115115930-pat00006

(단, ρ= (X3 - X1) = (Z3 - Z3 ))
The method of claim 3, wherein
The light L 12 incident from the LED 7 and entering the second connection point 27 connecting the second incident surface 23 and the third incident surface 25 is the optical axis of the LED 7. When the incident angle formed by 9) is θ 2 , the coordinates of the second connection point 27 are (X 3 , Z 3 ) and the coordinates of the second inflection point 37 are (X 4 , Z 4 ),
The second inflection point (37) is a side emission type LED lens, characterized in that configured to satisfy the following <Condition 2>.
<Condition 2>
Figure 112019115115930-pat00006

Where ρ = (X 3 -X 1 ) = (Z 3 -Z 3 ))
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