KR102218927B1 - 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치 - Google Patents

렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102218927B1
KR102218927B1 KR1020200104380A KR20200104380A KR102218927B1 KR 102218927 B1 KR102218927 B1 KR 102218927B1 KR 1020200104380 A KR1020200104380 A KR 1020200104380A KR 20200104380 A KR20200104380 A KR 20200104380A KR 102218927 B1 KR102218927 B1 KR 102218927B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
image
light source
surface facing
light
Prior art date
Application number
KR1020200104380A
Other languages
English (en)
Inventor
노지효
조창래
Original Assignee
주식회사 빛글
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 빛글 filed Critical 주식회사 빛글
Priority to KR1020200104380A priority Critical patent/KR102218927B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102218927B1 publication Critical patent/KR102218927B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 고보 조명장치에 최적화된 렌즈 어셈블리를 제안한다. 상기 렌즈 어셈블리는 복수 매의 렌즈로 구성되어, 광원으로부터 출력된 빛이 고보 원판에 고르게 투사되도록 빛을 굴절시키는 제1 렌즈군; 및 복수 매의 렌즈로 구성되어, 상기 고보 원판을 통과한 빛에 의하여 사전에 설정된 거리에 상(image)이 형성되도록 빛을 굴절시키는 제2 렌즈군을 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 광원에 가장 인접하게 배열된 제1 렌즈는 상기 상을 향한 면(surface)이 상기 상의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 상기 광원을 향한 면이 상기 상의 방향을 향하여 오목한 형상을 가지고, 상기 상을 향한 면의 광 유효경(clear aperture)이 상기 광원을 향한 면의 광 유효경의 두 배 이상이 될 수 있다.

Description

렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치{Lens assembly and Gobo lighting device comprising the same}
본 발명은 고보 조명(Gobo light)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고보 조명장치에 최적화된 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치에 관한 것이다.
고보 조명은 도형, 그림 또는 기호 등을 형성된 원판을 조명장치에 결합하여, 원판에 형성된 도형, 그림 또는 기호 등에 따라 조명의 빛을 선택적으로 투과할 수 장치이다. 이를 위한, 고조 조명의 원판은 유리의 한쪽 표면에 다이크로익(dichroic) 물질을 코팅하여 특정 색상만 투과하는 다이크로익 필터, 유리의 한쪽 표면에 알루미늄을 증착시켜 가시광선을 차단하는 알루미늄 코팅 미러 등이 존재한다.
이와 같은, 고보 조명은 종래에는 공연이나 방송 등의 특수 효과의 연출 용도에 주로 사용되었으나, 최근에는 기업이나 제품 등을 광고 또는 홍보하기 위한 상(image)을 도로의 바닥면 또는 건물의 벽면 등에 투사하는 광고 용도로도 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 밝기 분포 시뮬레이션 결과이다. 도 2는 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 광분포도(polar luminous intensity distribution)이다. 그리고, 도 3은 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 형태의 조도 레벨도(cone lux levels)이다.
도 1 내지 도 3을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 경우, 상(image)의 중심(즉, 광축(optical axis))과 인접한 부분은 상대적으로 밝으나, 상의 중심으로부터 멀어질수록 급격히 어두워지는 특징을 가지고 있다.
즉, 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치는 투사된 상의 밝기가 균일하지 못하고 어둡다는 한계가 있었다. 이러한 한계는 고보 조명장치의 시장규모가 빔 프로젝터(beam projector) 또는 카메라(camera) 등의 시장규모보다 상대적으로 작아, 한정된 소규모 영역에 빛을 집중 투사하는 고보 조명장치의 고유의 특징을 고려하지 못하고, 빔 프로젝터 또는 카메라 등에서 사용되는 렌즈 어셈블리를 고보 조명장치에 단순 차용함으로써 비롯된 것이다.
따라서, 한정된 소규모 영역에 빛을 집중 투사하는 고보 조명장치에 최적화된 렌즈 어셈블리가 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1719300호, "고보 조명장치용 이미지렌즈 필터의 결합구조", (2017.03.23. 공고)
본 명세서의 일 개시는 고보 조명장치에 최적화된 렌즈 어셈블리를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 명세서의 다른 개시는 최적화된 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 고보 조명장치에 최적화된 렌즈 어셈블리를 제안한다. 상기 렌즈 어셈블리는 복수 매의 렌즈로 구성되어, 광원으로부터 출력된 빛이 고보 원판에 고르게 투사되도록 빛을 굴절시키는 제1 렌즈군; 및 복수 매의 렌즈로 구성되어, 상기 고보 원판을 통과한 빛에 의하여 사전에 설정된 거리에 상(image)이 형성되도록 빛을 굴절시키는 제2 렌즈군을 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 광원에 가장 인접하게 배열된 제1 렌즈는 상기 상을 향한 면(surface)이 상기 상의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 상기 광원을 향한 면이 상기 상의 방향을 향하여 오목한 형상을 가지고, 상기 상을 향한 면의 광 유효경(clear aperture)이 상기 광원을 향한 면의 광 유효경의 두 배 이상이 될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 렌즈군은 상기 광원에서 상기 고보 원판의 방향으로 순서대로 배열된 3매의 렌즈로 구성되며, 상기 제2 렌즈군은 상기 고보 원판에서 상기 상의 방향으로 순서대로 배열된 4매의 렌즈로 구성될 수 있다.
상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 광원에 가장 인접하게 배열된 제1 렌즈는 정(positive)의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 고보 원판에 가장 인접하게 배열된 제3 렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제1 렌즈와 제3 렌즈의 사이에 배열된 제2 렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제1 렌즈는 상기 상을 향한 면과 상기 광원을 향한 면이 모두 양의 곡률반경을 가지고, 상기 제2 렌즈는 상기 상을 향한 면과 상기 광원을 향한 면이 모두 다 양의 곡률반경을 가지고, 상기 제3 렌즈는 상기 상을 향한 면이 양의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 음의 곡률반경을 가질 수 있다.
또한, 상기 제2 렌즈는 상기 광원을 향한 면의 광 유효경이 상기 상을 향한 면의 광 유효경의 80% 크기를 가지고, 상기 제3 렌즈는 상기 상을 향한 면의 유효경과 상기 광원을 향한 면의 유효경이 서로 동일할 수 있다.
상기 제2 렌즈군은 상기 제2 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 고보원판에 가장 인접하게 배열된 제4 렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈와 상기 상의 방향으로 인접하게 배열된 제5 렌즈는 부(negative)의 굴절력을 가지고, 상기 제5 렌즈와 상기 상의 방향으로 인접하게 배열된 제6 렌즈는 정의 굴절력을 가지고, 상기 제2 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 상과 가장 인접하게 배열된 제7 렌즈는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제4 렌즈는 상기 상을 향한 면이 양의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 음의 곡률반경을 가지고, 상기 제5 렌즈는 상기 상을 향한 면이 음의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 양의 곡률반경을 가지고, 상기 제6 렌즈는 상기 상을 향한 면이 음의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 양의 곡률반경을 가지고, 상기 제7 렌즈는 상기 상을 향한 면이 양의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 음의 곡률반경을 가질 수 있다.
또한, 상기 제6 렌즈의 상을 향한 면과 상기 제7 렌즈의 광원을 향한 면은 서로 접합될 수 있다.
본 발명은 고보 조명장치에 최적화된 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치를 제안한다. 상기 고보 조명장치는 빛을 임의의 배광각을 형성하여 출력하는 광원; 원판에 사전에 형성된 형상에 따라 상기 광원으로부터 출력된 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 고보 원판; 복수 매의 렌즈로 구성되어, 광원으로부터 출력된 빛이 고보 원판에 고르게 투사되도록 빛을 굴절시키는 제1 렌즈군; 및 복수 매의 렌즈로 구성되어, 상기 고보 원판을 통과한 빛에 의하여 사전에 설정된 거리에 상(image)이 형성되도록 빛을 굴절시키는 제2 렌즈군을 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 광원에 가장 인접하게 배열된 제1 렌즈는 상기 상을 향한 면(surface)이 상기 상의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 상기 광원을 향한 면이 상기 상의 방향을 향하여 오목한 형상을 가지고, 상기 상을 향한 면의 광 유효경(clear aperture)이 상기 광원을 향한 면의 광 유효경의 두 배 이상이 될 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 렌즈 어셈블리를 이용할 경우, 고보 조명장치를 이용하여 투사할 수 있는 빛의 최대 광량, 평균 광량 및 광분포가 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예들에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치는 종래의 고보 조명장치와 동일한 전력이 입력되더라도, 상대적으로 균일하고 더 밝은 상을 투사할 수 있게 된다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 밝기 분포 시뮬레이션 결과이다.
도 2는 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 광분포도(polar luminous intensity distribution)이다.
도 3은 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 형태의 조도 레벨도(cone lux levels)이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 광 진행도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제1 렌즈의 단면도이다.
도 7은 종래의 렌즈 어셈블리에서 광원에 가장 인접하게 배열된 렌즈의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제2 렌즈의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제3 렌즈의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제4 렌즈의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제5 렌즈의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제6 렌즈의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제7 렌즈의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 밝기 분포 시뮬레이션 결과이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 광분포도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 콘 형태의 조도 레벨도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치는 투사된 상의 밝기가 균일하지 못하고 어둡다는 한계가 있었다. 이러한 한계는 한정된 소규모 영역에 빛을 집중 투사하는 고보 조명장치의 고유의 특징을 고려하지 못하고, 빔 프로젝터 또는 카메라 등에서 사용되는 렌즈 어셈블리를 고보 조명장치에 단순 차용함으로써 비롯된 것이다.
이러한 한계를 극복하기 위하여, 본 발명은 고보 조명장치에 최적화된 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치를 제안하고자 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 구성도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 광 진행도이다.
도 4 및 도 5을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리는 두 개의 렌즈군(G1, G2)을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 두 개의 렌즈군(G1, G2) 중 제1 렌즈군(G1)은 경통의 광원(L, 150)과 고보 원판(110) 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 렌즈군(G1)은 광원(L, 150)으로부터 출력된 빛이 고보 원판(110)에 고르게 투사되도록 빛을 굴절시키는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같은, 제1 렌즈군(G1)은 복수 매의 렌즈로 구성될 수 있다. 바람직하게, 제1 렌즈군(G1)은 광원(L, 150)에서 고보 원판(110)의 방향으로 순서대로 배열된 3매의 렌즈(L1, L2 및 L3)로 구성될 수 있다.
두 개의 렌즈군(G1, G2) 중 제2 렌즈군(G2)은 경통의 고보 원판(110)을 기준으로 제1 렌즈군(G1)과 대칭이 되는 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 렌즈군(G2)은 광원(L, 150)으로부터 출력되어 고보 원판(110)을 통과한 빛에 의하여, 사전에 설정된 거리에 상(image)이 형성되도록 빛을 굴절시키는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 사전에 설정된 거리는 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 거리에 의해 결정될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 고보 조명장치의 관리자 또는 사용자는 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 거리를 조정하여 상이 형성될 거리를 설정할 수 있다.
이와 같은, 제2 렌즈군(G2)은 복수 매의 렌즈로 구성될 수 있다. 바람직하게, 제2 렌즈군(G2)은 고보 원판(110)에서 상(I)의 방향으로 순서대로 배열된 4매의 렌즈(L4, L5, L6 및 L7)로 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 각각의 렌즈에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제1 렌즈의 단면도이다. 그리고, 도 7은 종래의 렌즈 어셈블리에서 광원에 가장 인접하게 배열된 렌즈의 단면도이다.
도 6은 제1 렌즈군(G1)에 포함된 렌즈들 중 광원(L, 150)에 가장 인접하게 배열된 제1 렌즈(L1)의 단면을 도시하고 있다.
이와 같은, 제1 렌즈(L1)는 정(positive)의 굴절력을 가지고 있다. 즉, 제1 렌즈(L1)는 광원(L, 150)으로부터 임의의 배광각을 형성하여 출력된 빛이 광축(L - I, optical axis)을 향하도록 굴절시킬 수 있다.
특징적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 제1 렌즈(L1)는 상(I)을 향한 면(L1-SI, surface)이 상(I)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 동시에 광원(L)을 향한 면(L1-SL)이 상(I)의 방향을 향하여 오목한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제1 렌즈(L1)는 상(I)을 향한 면(L1-SI)과 광원(L)을 향한 면(L1-SL)이 모두 다 양의 곡률반경(radius)을 가질 수 있다. 또한, 제1 렌즈(L1)는 상(I)을 향한 면(L1-SI)의 광 유효경(clear aperture)이 광원(L)을 향한 면(L1-SL)의 광 유효경의 두 배 이상의 크기를 가질 수 있다.
이와 대비하여, 도 7에 도시된 종래의 고보 조명장치에 이용된 종래의 렌즈 어셈블리에서 광원에 가장 인접하게 배열된 렌즈(Old-L1)의 경우, 광원(L)을 향한 면(Old-L1-SL)이 평면(곡률반경이 0)의 형상을 가지고 있다.
그러나, 본 발명은 고보 조명장치의 최대 광량, 평균 광량 및 광분포도를 보다 향상시키기 위하여, 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈의 개수 및 형상을 변경함에 있어, 제1 렌즈(L1)의 광원(L)을 향한 면(L1-SL)이 상(I)의 방향을 향하여 오목한 형상을 가지도록 설계하였다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 렌즈(L1)는 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제1 렌즈(L1)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
편심 60초 이하 코드 517-642
내 백부식성(DW) 3 내 청부식성(TBlue) 1
내잠상성(DSTFF) 2 마모도(FA) 100
재질(MAT) BSC7 HOYA
N-BK7 SCHOTT
H-K9L CDGM
nd 1.51680±50×10-5 vd 64.2±0.8%
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 렌즈(L1)의 상(I)을 향한 면(L1-SI)과 광원(L)을 향한 면(L1-SL)은 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제1 렌즈(L1)의 상(I)을 향한 면(L1-SI)과 광원(L)을 향한 면(L1-SL)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명의 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
L1-SI L1-SL
코팅 스펙 BBAR@ 400-700nmRave≤0.5% BBAR@ 400-700nm
Rave≤0.5%
유효경 (광 유효경) φ42.30 (φ42.30) 이상 φ23.00 (φ21.00) 이상
S. D. 60 - 40 60 - 40
Fringe 0 -5 -1.0 0 -5 -1.0
곡률 반경 21.18 35
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제2 렌즈의 단면도이다.
도 8은 제1 렌즈군(G1)에 포함된 렌즈들 중 제1 렌즈(L1)와 제3 렌즈(L3) 사이에 배열(즉, 제1 렌즈(L1)와 상의 방향으로 인접하게 배열)된 제2 렌즈(L2)의 단면을 도시하고 있다.
이와 같은, 제2 렌즈(L2)는 정의 굴절력을 가지고 있다. 즉, 제2 렌즈(L2)는 레1 렌즈(L1)를 통과한 빛이 광축(L - I)을 향하도록 굴절시킬 수 있다. 이를 위하여, 제2 렌즈(L2)는 상(I)을 향한 면(L2-SI, surface)이 상(I)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 동시에 광원(L)을 향한 면(L2-SL)이 상(I)의 방향을 향하여 오목한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제2 렌즈(L2)는 상(I)을 향한 면(L2-SI)과 광원(L)을 향한 면(L2-SL)이 모두 다 양의 곡률반경을 가질 수 있다. 또한, 제2 렌즈(L2)는 광원(L)을 향한 면(L2-SL)의 광 유효경이 상(I)을 향한 면(L2-SI)의 광 유효경의 약 80%의 크기를 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 렌즈(L2)는 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제2 렌즈(L2)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
편심 60초 이하 코드 517-642
내 백부식성(DW) 3 내 청부식성(TBlue) 1
내잠상성(DSTFF) 2 마모도(FA) 100
재질(MAT) BSC7 HOYA
N-BK7 SCHOTT
H-K9L CDGM
nd 1.51680±50×10-5 vd 64.2±0.8%
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 렌즈(L2)의 상(I)을 향한 면(L2-SI)과 광원(L)을 향한 면(L2-SL)은 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제2 렌즈(L2)의 상(I)을 향한 면(L2-SI)과 광원(L)을 향한 면(L2-SL)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명의 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
L2-SI L2-SL
코팅 스펙 BBAR@ 400-700nmRave≤0.5% BBAR@ 400-700nm
Rave≤0.5%
유효경 (광 유효경) φ69.00 (φ67.00) 이상 φ56.00 (φ54.00) 이상
S. D. 60 - 40 60 - 40
Fringe 0 -5 -1.0 0 -5 -1.0
곡률 반경 43.2 68.57
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제3 렌즈의 단면도이다.
도 9는 제1 렌즈군(G1)에 포함된 렌즈들 중 고보 원판(110)에 가장 인접하게 배열(즉, 제2 렌즈(L2)와 상의 방향으로 인접하게 배열)된 제3 렌즈(L3)의 단면을 도시하고 있다.
이와 같은, 제3 렌즈(L3)는 정의 굴절력을 가지고 있다. 즉, 제3 렌즈(L3)는 레2 렌즈(L2)를 통과한 빛이 광축(L - I)을 향하도록 굴절시킬 수 있다. 이를 위하여, 제3 렌즈(L3)는 상(I)을 향한 면(L3-SI, surface)이 상(I)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 광원(L)을 향한 면(L3-SL)이 광원(L)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제3 렌즈(L3)는 상(I)을 향한 면(L3-SI)이 양의 곡률반경을 가질 수 있으나, 광원(L)을 향한 면(L3-SL)이 음의 곡률반경을 가질 수 있다. 또한, 제3 렌즈(L3)는 광원(L)을 향한 면(L3-SL)의 광 유효경과 상(I)을 향한 면(L3-SI)의 광 유효경이 서로 동일하거나 근사한 값을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 렌즈(L3)는 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제3 렌즈(L3)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
편심 60초 이하 코드 517-642
내 백부식성(DW) 3 내 청부식성(TBlue) 1
내잠상성(DSTFF) 2 마모도(FA) 100
재질(MAT) BSC7 HOYA
N-BK7 SCHOTT
H-K9L CDGM
nd 1.51680±50×10-5 vd 64.2±0.8%
본 발명의 일 실시예에 따른 제3 렌즈(L3)의 상(I)을 향한 면(L3-SI)과 광원(L)을 향한 면(L3-SL)은 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제3 렌즈(L3)의 상(I)을 향한 면(L3-SI)과 광원(L)을 향한 면(L3-SL)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명의 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
L3-SI L3-SL
코팅 스펙 BBAR@ 400-700nmRave≤0.5% BBAR@ 400-700nm
Rave≤0.5%
유효경 (광 유효경) φ73.00 (φ71.00) 이상 φ73.00 (φ72.00) 이상
S. D. 60 - 40 60 - 40
Fringe 0 -5 -1.0 0 -5 -1.0
곡률 반경 100 -78
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제4 렌즈의 단면도이다.
도 10은 제2 렌즈군(G2)에 포함된 렌즈들 중 고보 원판(110)에 가장 인접하게 배열된 제4 렌즈(L4)의 단면을 도시하고 있다.
이와 같은, 제4 렌즈(L4)는 정의 굴절력을 가지고 있다. 즉, 제4 렌즈(L4)는 제1 렌즈군(G1)의 레3 렌즈(L3)를 통과한 빛이 광축(L - I)을 향하도록 굴절시킬 수 있다. 이를 위하여, 제4 렌즈(L4)는 상(I)을 향한 면(L4-SI, surface)이 상(I)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 광원(L)을 향한 면(L4-SL)이 광원(L)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제4 렌즈(L4)는 상(I)을 향한 면(L4-SI)이 양의 곡률반경을 가질 수 있으나, 광원(L)을 향한 면(L4-SL)이 음의 곡률반경을 가질 수 있다. 또한, 제4 렌즈(L4)는 광원(L)을 향한 면(L4-SL)의 광 유효경과 상(I)을 향한 면(L4-SI)의 광 유효경이 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 렌즈(L4)는 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제4 렌즈(L4)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
편심 60초 이하 코드 806-407
내 백부식성(DW) 1 내 청부식성(TBlue) 3
내잠상성(DSTFF) 1 마모도(FA) 63
재질(MAT) NBFD13 HOYA
N-:ASF43 SCHOTT
- CDGM
nd 1.80611±50×10-5 vd 40.7±0.8%
본 발명의 일 실시예에 따른 제4 렌즈(L4)의 상(I)을 향한 면(L4-SI)과 광원(L)을 향한 면(L4-SL)은 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제4 렌즈(L4)의 상(I)을 향한 면(L4-SI)과 광원(L)을 향한 면(L4-SL)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명의 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
L4-SI L4-SL
코팅 스펙 BBAR@ 400-700nmRave≤0.5% BBAR@ 400-700nm
Rave≤0.5%
유효경 (광 유효경) φ37.00 (φ35.00) 이상 φ37.00 (φ35.00) 이상
S. D. 60 - 40 60 - 40
Fringe 0 -5 -1.0 0 -5 -1.0
곡률 반경 70.36 -70.36
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제5 렌즈의 단면도이다.
도 11은 제2 렌즈군(G2)에 포함된 렌즈들 중 제4 렌즈와 상의 방향으로 인접하게 배열(즉, 제4 렌즈(L4)와 제6 렌즈(L6) 사이에 배열)된 제5 렌즈(L5)의 단면을 도시하고 있다.
이와 같은, 제5 렌즈(L5)는 부(negative)의 굴절력을 가지고 있다. 즉, 제5 렌즈(L5)는 레4 렌즈(L4)를 통과한 빛이 광축(L - I)의 역 방향을 향하도록 굴절시킬 수 있다. 이를 위하여, 제5 렌즈(L5)는 상(I)을 향한 면(L5-SI, surface)이 상(I)의 방향을 향하여 오목한 형상을 가지며, 광원(L)을 향한 면(L5-SL)이 광원(L)의 방향을 향하여 오목한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제5 렌즈(L5)는 상(I)을 향한 면(L5-SI)이 음의 곡률반경을 가질 수 있으나, 광원(L)을 향한 면(L5-SL)이 양의 곡률반경을 가질 수 있다. 또한, 제5렌즈(L5)는 광원(L)을 향한 면(L5-SL)의 광 유효경과 상(I)을 향한 면(L5-SI)의 광 유효경이 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제5 렌즈(L5)는 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제5 렌즈(L5)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
편심 60초 이하 코드 755-275
내 백부식성(DW) 1 내 청부식성(TBlue) 1
내잠상성(DSTFF) 1 마모도(FA) 190
재질(MAT) E-FD4 HOYA
N-SF4 SCHOTT
- CDGM
nd 1.75520±50×10-5 vd 27.57±0.8%
본 발명의 일 실시예에 따른 제5 렌즈(L5)의 상(I)을 향한 면(L5-SI)과 광원(L)을 향한 면(L5-SL)은 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제5 렌즈(L5)의 상(I)을 향한 면(L5-SI)과 광원(L)을 향한 면(L5-SL)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명의 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
L5-SI L5-SL
코팅 스펙 BBAR@ 400-700nmRave≤0.5% BBAR@ 400-700nm
Rave≤0.5%
유효경 (광 유효경) φ28.00 (φ26.00) 이상 φ28.00 (φ26.00) 이상
S. D. 60 - 40 60 - 40
Fringe 0 -5 -1.0 0 -5 -1.0
곡률 반경 -64.185 28.226
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제6 렌즈의 단면도이다.
도 12는 제2 렌즈군(G2)에 포함된 렌즈들 중 제5 렌즈와 상의 방향으로 인접하게 배열(즉, 제5 렌즈(L5)와 제7 렌즈(L7) 사이에 배열)된 제6 렌즈(L6)의 단면을 도시하고 있다.
이와 같은, 제6 렌즈(L6)는 정의 굴절력을 가지고 있다. 즉, 제6 렌즈(L6)는 레5 렌즈(L5)를 통과한 빛이 광축(L - I)을 향하도록 굴절시킬 수 있다. 이를 위하여, 제6 렌즈(L6)는 상(I)을 향한 면(L6-SI)이 상(I)의 방향을 향하여 오목한 형상을 가지며, 광원(L)을 향한 면(L6-SL)이 광원(L)의 방향을 향하여 오목한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제6 렌즈(L6)는 상(I)을 향한 면(L6-SI)이 음의 곡률반경을 가질 수 있으나, 광원(L)을 향한 면(L6-SL)이 양의 곡률반경을 가질 수 있다. 또한, 제6렌즈(L6)는 광원(L)을 향한 면(L6-SL)의 광 유효경과 상(I)을 향한 면(L6-SI)의 광 유효경이 서로 동일하거나 근사한 값을 가질 수 있다.
또한. 제6 렌즈(L6)는 상(I)을 향한 면(L6-SI)이 제7 렌즈(L7)의 광원(L)을 향한 면(L7-SL)과 서로 접합될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제6 렌즈(L6)는 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제6 렌즈(L6)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
편심 60초 이하 코드 711-295
내 백부식성(DW) 1 내 청부식성(TBlue) 1
내잠상성(DSTFF) 1 마모도(FA) 190
재질(MAT) E-FD1 HOYA
N-SF1 SCHOTT
- CDGM
nd 1.71736±50×10-5 vd 29.5±0.8%
본 발명의 일 실시예에 따른 제6 렌즈(L6)의 상(I)을 향한 면(L6-SI)과 광원(L)을 향한 면(L6-SL)은 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제6 렌즈(L6)의 상(I)을 향한 면(L6-SI)과 광원(L)을 향한 면(L6-SL)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명의 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
L6-SI L6-SL
코팅 스펙 BBAR@ 400-700nmRave≤0.5% BBAR@ 400-700nm
Rave≤0.5%
유효경 (광 유효경) φ30.00 (φ28.00) 이상 φ28.00 (φ26.00) 이상
S. D. 60 - 40 60 - 40
Fringe 0 -5 -1.0 0 -5 -1.0
곡률 반경 -119.93 893.48
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 구성하는 렌즈들 중 제7 렌즈의 단면도이다.
도 13은 제2 렌즈군(G2)에 포함된 렌즈들 중 상(I)과 가장 인접하게 배열(즉, 제6 렌즈(L6)와 상의 방향으로 인접하게 배열)된 제7 렌즈(L7)의 단면을 도시하고 있다.
이와 같은, 제7 렌즈(L7)는 정의 굴절력을 가지고 있다. 즉, 제7 렌즈(L7)는 레6 렌즈(L6)를 통과한 빛이 광축(L - I)을 향하도록 굴절시킬 수 있다. 이를 위하여, 제7 렌즈(L7)는 상(I)을 향한 면(L7-SI)이 상(I)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 광원(L)을 향한 면(L7-SL)이 광원(L)의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제7 렌즈(L7)는 상(I)을 향한 면(L7-SI)이 양의 곡률반경을 가질 수 있으나, 광원(L)을 향한 면(L7-SL)이 음의 곡률반경을 가질 수 있다. 또한, 제7렌즈(L7)는 광원(L)을 향한 면(L7-SL)의 광 유효경이 상(I)을 향한 면(L7-SI)의 광 유효경의 약 75%의 크기를 가질 수 있다.
또한. 제7 렌즈(L7)는 광원(L)을 향한 면(L7-SL)이 제6 렌즈(L6)의 상(I)을 향한 면(L6-SI)과 서로 접합될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제7 렌즈(L7)는 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제7 렌즈(L7)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
편심 60초 이하 코드 711-295
내 백부식성(DW) 1 내 청부식성(TBlue) 3
내잠상성(DSTFF) 1 마모도(FA) 60
재질(MAT) TAF1 HOYA
N-LAF34 SCHOTT
- CDGM
nd 1.77250±50×10-5 vd 49.6±0.8%
본 발명의 일 실시예에 따른 제7 렌즈(L7)의 상(I)을 향한 면(L7-SI)과 광원(L)을 향한 면(L7-SL)은 아래와 같은 스펙을 가질 수 있다. 그러나, 제7 렌즈(L7)의 상(I)을 향한 면(L7-SI)과 광원(L)을 향한 면(L7-SL)의 스펙은 아래의 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명의 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형될 수 있음은 자명할 것이다.
L6-SI L6-SL
코팅 스펙 BBAR@ 400-700nmRave≤0.5% BBAR@ 400-700nm
Rave≤0.5%
유효경 (광 유효경) φ38.5 (φ37.6) 이상 φ30.00 (φ28.00) 이상
S. D. 60 - 40 60 - 40
Fringe 0 -5 -1.0 0 -5 -1.0
곡률 반경 35.3 -119.93
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명 장치에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 단면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치(100)는 고보 원판(110), 후면 하우징(120), 전면 하우징(130), 방열판(140), 광원(150), 경통(160) 및 두 개의 렌즈군(G1, G2)으로 구성된 렌즈 어셈블리를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은, 고보 조명장치(100)의 일부 구성요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 실제 물리적 환경에서는 둘 이상의 구성요소가 서로 통합되거나, 하나의 구성요소가 분리되어 구현될 수도 있다.
고보 조명장치(100)의 구성요소 중 두 개의 렌즈군(G1, G2)으로 구성된 렌즈 어셈블리에 대해서는 도 4 내지 도 13을 참조하여 상술한 바와 동일하므로 중복하여 기재하지 않는다.
그 외의 구성요소에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 고보 원판(110)은 원판에 사전에 형성된 형상에 따라 광원(150)으로부터 출력된 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
이와 같은, 고보 원판(110)의 원판은 다이크로익 필터 또는 알루미늄 코팅 미러를 이용하여 제작될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
고모 원판(110)이 다이크로익 필터를 이용하여 제작될 경우, 고보 원판(110)은 유리의 일 표면에 금속 산화물, 황화물 또는 불화물과 같은 다이크로익 물질을 고진공 상태에서 다층막 코팅하여 특정한 색상만을 투과시킬 수 있도록 제조될 수 있다. 그리고, 고보 원판(110)은 레이저를 이용하여 다이크로익 필터의 코팅을 선택적으로 제거함으로써, 원판에 사전에 결정된 형상을 각인할 수 있다.
이와 다르게, 고보 원판(110)이 알루미늄 코팅 미러를 이용하여 제작될 경우, 고보 원판(110)은 유리의 일 표면에 알루미늄을 증착시켜 가시광선을 차단시킬 수 있도록 제조될 수 있다. 이 경우, 알루미늄이 증착된 면은 가시광선을 반사하게 되고, 다른 일면은 가시광선을 흡수할 수 있게 된다. 그리고, 고보 원판(100)은 레이저를 이용하여 증착된 알루미늄을 선택적으로 제거함으로써, 원판에 사전에 결정된 형상을 각인할 수 있다.
다음 구성으로, 후면 하우징(120)과 전면 하우징(130)은 내측에 중곡이 형성된 부재로서, 경통(160)의 후면과 전면을 각각 수용하여 외부의 이물질 또는 습기가 경통(160) 내부로 유입되지 않도록 차단할 수 있다.
이와 같은, 후면 하우징(120)과 전면 하우징(130)은 서로 나사 결합될 수 있도록 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 후면 하우징(120)과 전면 하우징(130)은 금속 또는 플라스틱 소재로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것도 아니다.
다음 구성으로, 방열판(140)은 후면 하우징(120)의 일 측에 설치되어, 광원(150)으로부터 발생된 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
이와 같은, 방열판(140)은 열전도율이 높은 구리 또는 알루미늄 소재로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 방열판(140)은 별도의 쿨링 펜과 결합된 형태가 될 수도 있다.
다음 구성으로, 광원(150)은 후면 하우징(120)의 내측에 설치되어, 빛을 임의의 배광각을 형성하여 출력할 수 있다.
이와 같은, 광원(150)은 임의의 파장을 갖는 단색광 또는 백색광 중 어느 하나의 빛을 출력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 광원(150)은 LED(Light Emitting Diode)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 빛을 발광할 수 있는 소자라면 어떠한 것이라도 허용될 수 있다.
마지막으로, 경통(160)은 제1 렌즈군(G1)과 고보 원판(110) 사이의 거리와, 고보 원판(110)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 거리가 각각 사전에 결정된 거리를 유지할 수 있도록 사용되는 구조물이다.
고보 조명장치(100)의 관리자 또는 사용자는 경통(160)을 이용하여, 제1 렌즈군(G1)과 제2 렌즈군(G2) 사이의 거리를 조정하여, 고보 조명장치(100)에 의해 형성되는 상까지의 거리 및 초점을 조정할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 성능에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 밝기 분포 시뮬레이션 결과이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 광분포도이다. 그리고, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치의 콘 형태의 조도 레벨도이다.
도 15 내지 도 17을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치(100)의 경우, 종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치와 대비하여, 최대 광량, 평균 광량 및 광분포가 크게 향상된 것을 확인할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치(100)의 경우, 형성된 상이 전체적으로 균일한 밝기를 가지게 되어 고보 조명장치(100)에 보다 최적화되었음을 확인할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치(100)의 밝기 분포 시뮬레이션 결과를 수치적으로 나타내면 아래의 표와 같다. 아래의 표 15는 광원을 2500lm으로 가정한 상태에서 밝기 분포 시뮬레이션을 진행한 결과이다.
종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치 본 발명의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치
총 광량(lm) 678.7 1417.9
최대 밝기(lux) 1370.7 1830
평균 밝기(lux) 413.4 839
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치(100)의 광도분포를 수치적으로 나타내면 아래의 표와 같다. 아래의 표 16은 5000lm의 광원을 이용하여 실제 광도분포를 시험한 결과이다.
종래의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치 본 발명의 렌즈 어셈블리를 이용한 고보 조명장치
입력 전력(W) 51.3 50.9
전광선속(lm) 1024 2884
상기 표에 기재된 수치는 한국조명ICT연구원(Korea Institute of Lighting & ICT)의 시험 결과(성적서 번호 KILT2007-F05489)에 따른 것이다. 시험 환경은 온도 24±3도, 습도 45±10%R.H.이며, 두 고보 조명장치는 동일한 컨버터(HLG-60H-36A, MEAN WELL ENTERPRISE)를 이용하여 시험되었다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 선정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
고보 조명장치: 100 고보 원판: 110
후면 하우징: 120 전면 하우징: 130
방열판: 140 광원: 150
경통: 160
제1 렌즈군: G1 제2 렌즈군: G2
제1 렌즈: L1 제2 렌즈: L2
제3 렌즈: L3 제4 렌즈: L4
제5 렌즈: L5 제6 렌즈: L6
제7 렌즈: L7

Claims (10)

  1. 고보 조명 장치를 위한 렌즈 어셈블리에 있어서,
    복수 매의 렌즈로 구성되어, 광원으로부터 출력된 빛이 고보 원판에 고르게 투사되도록 빛을 굴절시키는 제1 렌즈군; 및
    복수 매의 렌즈로 구성되어, 상기 고보 원판을 통과한 빛에 의하여 사전에 설정된 거리에 상(image)이 형성되도록 빛을 굴절시키는 제2 렌즈군을 포함하여 구성되되,
    상기 제1 렌즈군은
    상기 광원에서 상기 고보 원판의 방향으로 순서대로 배열된 3매의 렌즈로 구성되며,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 광원에 가장 인접하게 배열된 제1 렌즈는 정(positive)의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 고보 원판에 가장 인접하게 배열된 제3 렌즈는 정의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 렌즈와 제3 렌즈 사이에 배열된 제2 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군은
    상기 고보 원판에서 상기 상의 방향으로 순서대로 배열된 4매의 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는
    상기 상을 향한 면(surface)이 상기 상의 방향을 향하여 볼록한 형상을 가지며, 상기 광원을 향한 면이 상기 상의 방향을 향하여 오목한 형상을 가지고,
    상기 상을 향한 면의 광 유효경(clear aperture)이 상기 광원을 향한 면의 광 유효경의 두 배 이상인 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는
    상기 상을 향한 면과 상기 광원을 향한 면이 모두 양의 곡률반경을 가지고,
    상기 제2 렌즈는
    상기 상을 향한 면과 상기 광원을 향한 면이 모두 다 양의 곡률반경을 가지고,
    상기 제3 렌즈는
    상기 상을 향한 면이 양의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 음의 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는
    상기 광원을 향한 면의 광 유효경이 상기 상을 향한 면의 광 유효경의 80% 크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈는
    상기 상을 향한 면의 유효경과 상기 광원을 향한 면의 유효경이 서로 동일한 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군은
    상기 제2 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 고보원판에 가장 인접하게 배열된 제4 렌즈는 정의 굴절력을 가지고,
    상기 제4 렌즈와 상기 상의 방향으로 인접하게 배열된 제5 렌즈는 부(negative)의 굴절력을 가지고,
    상기 제5 렌즈와 상기 상의 방향으로 인접하게 배열된 제6 렌즈는 정의 굴절력을 가지고,
    상기 제2 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 상과 가장 인접하게 배열된 제7 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈는
    상기 상을 향한 면이 양의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 음의 곡률반경을 가지고,
    상기 제5 렌즈는
    상기 상을 향한 면이 음의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 양의 곡률반경을 가지고,
    상기 제6 렌즈는
    상기 상을 향한 면이 음의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 양의 곡률반경을 가지고,
    상기 제7 렌즈는
    상기 상을 향한 면이 양의 곡률반경을 가지나, 상기 광원을 향한 면은 음의 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제6 렌즈의 상을 향한 면과 상기 제7 렌즈의 광원을 향한 면은 서로 접합되는 것을 특징으로 하는, 렌즈 어셈블리.
  10. 빛을 임의의 배광각을 형성하여 출력하는 광원;
    원판에 사전에 형성된 형상에 따라 상기 광원으로부터 출력된 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 고보 원판;
    복수 매의 렌즈로 구성되어, 광원으로부터 출력된 빛이 고보 원판에 고르게 투사되도록 빛을 굴절시키는 제1 렌즈군; 및
    복수 매의 렌즈로 구성되어, 상기 고보 원판을 통과한 빛에 의하여 사전에 설정된 거리에 상(image)이 형성되도록 빛을 굴절시키는 제2 렌즈군을 포함하여 구성되되,
    상기 제1 렌즈군은
    상기 광원에서 상기 고보 원판의 방향으로 순서대로 배열된 3매의 렌즈로 구성되며,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 광원에 가장 인접하게 배열된 제1 렌즈는 정(positive)의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 렌즈군에 포함된 렌즈들 중 상기 고보 원판에 가장 인접하게 배열된 제3 렌즈는 정의 굴절력을 가지고,
    상기 제1 렌즈와 제3 렌즈 사이에 배열된 제2 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 것을 특징으로 하는, 고보 조명장치.
KR1020200104380A 2020-08-20 2020-08-20 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치 KR102218927B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200104380A KR102218927B1 (ko) 2020-08-20 2020-08-20 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200104380A KR102218927B1 (ko) 2020-08-20 2020-08-20 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102218927B1 true KR102218927B1 (ko) 2021-02-23

Family

ID=74688055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200104380A KR102218927B1 (ko) 2020-08-20 2020-08-20 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102218927B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230007636A (ko) 2021-07-06 2023-01-13 한국도로공사 고보 라이트를 활용한 작업 안내 출력 장치
KR20240028643A (ko) 2022-08-25 2024-03-05 (주)여담 고보 조명장치
US12013099B2 (en) * 2021-12-02 2024-06-18 Lumileds Llc Projecting a static light pattern or symbol

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100657869B1 (ko) * 2005-12-16 2006-12-14 양경호 광고내용을 확대 투사하는 엘이디 조명장치
KR20110133903A (ko) * 2010-06-07 2011-12-14 파워옵틱스 주식회사 엘이디 조명 광학 시스템
WO2016158886A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 コニカミノルタ株式会社 照明用光学ユニット及び照明装置
KR101719300B1 (ko) 2016-12-20 2017-03-23 오용수 고보 조명장치용 이미지렌즈 필터의 결합구조

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100657869B1 (ko) * 2005-12-16 2006-12-14 양경호 광고내용을 확대 투사하는 엘이디 조명장치
KR20110133903A (ko) * 2010-06-07 2011-12-14 파워옵틱스 주식회사 엘이디 조명 광학 시스템
WO2016158886A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 コニカミノルタ株式会社 照明用光学ユニット及び照明装置
KR101719300B1 (ko) 2016-12-20 2017-03-23 오용수 고보 조명장치용 이미지렌즈 필터의 결합구조

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230007636A (ko) 2021-07-06 2023-01-13 한국도로공사 고보 라이트를 활용한 작업 안내 출력 장치
US12013099B2 (en) * 2021-12-02 2024-06-18 Lumileds Llc Projecting a static light pattern or symbol
KR20240028643A (ko) 2022-08-25 2024-03-05 (주)여담 고보 조명장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102218927B1 (ko) 렌즈 어셈블리 및 이를 이용한 고보 조명장치
US9217552B2 (en) Illumination device
US10295153B2 (en) Optical system for producing uniform illumination
US7777955B2 (en) Rippled mixers for uniformity and color mixing
US7510316B2 (en) Ultra compact illumination system for display systems
US8960960B2 (en) Illumination beam shaping system
CN102084177A (zh) 光源模块
CN101655213A (zh) 发光二极管光源模组
WO2005078496A2 (en) Reshaping light source modules and illumination systems using the same
US9541240B2 (en) LED light source
US20160370529A1 (en) Light Mixing Systems Having Color Free Doublets
RU2523779C2 (ru) Оптический элемент для асимметричного распределения света
US7295379B2 (en) LED light converging system
TW201541672A (zh) 光源模組
US20200011511A1 (en) Zoom lamp lens group
JP4903767B2 (ja) 混光装置
TW200914767A (en) Light output system
CN211698570U (zh) 一种高光通量微型投影光学系统
US10907795B1 (en) Batwing lens luminaire
US20050134803A1 (en) Illuminating device reusing polarized light
CN107976727B (zh) 一种led画质增强薄膜
RU2317612C1 (ru) Светодиодное устройство
CN104820290A (zh) 匀光装置
KR101113611B1 (ko) 조명 유닛용 렌즈
JP2009294428A (ja) 光源ユニット及びこの光源ユニットを備えたプロジェクタ

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant