KR102359811B1 - 시준하는 온-다이 광학계 - Google Patents

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Abstract

발광 다이오드 또는 디바이스(LED)를 위한 주 광학계는 절두 복합 포물선 집광기(CPC) 최상부에 있는 경사진 웨지를 포함한다. CPC는 입력 면 및 축을 중심으로 회전하는 경사진 포물선 세그먼트에 의해 정의되는 하부 외부 표면을 포함한다. 하부 외부 표면의 저부 단부는 입력 면의 둘레와 연결된다. 경사진 웨지는 하부 외부 표면 위의 상부 외부 표면, 및 하부 및 상부 외부 표면들에 의해 둘러싸인 내부 원추형 표면을 포함한다. 상부 외부 표면은 축을 중심으로 회전하는 경사진 직선에 의해 정의된다. 내부 원추형 표면은 축을 중심으로 회전하는 평활 곡선에 의해 정의된다. 내부 원추형 표면은 축에 그리고 하부 외부 표면 내에 위치한 정점을 갖는다. 내부 원추형 표면 및 상부 외부 표면의 최상부 단부들은 출력 어퍼처를 정의하기 위해 연결된다.

Description

시준하는 온-다이 광학계
관련 출원들과의 상호 참조
본원은 2016년 5월 12일자 출원된 미국 가 특허 출원 62/335,334호 및 2016년 7월 5일자 출원된 유럽 특허 출원 16178038.2호를 우선권 주장한다. 미국 가 특허 출원 62/335,334호 및 유럽 특허 출원 16178038.2호는 본원에 포함된다.
본 개시내용은 반도체 발광 다이오드들 또는 디바이스(LED들), 및 보다 구체적으로는 LED들을 위한 온-다이 광학계(on-die optics)에 관한 것이다.
발광 다이오드 또는 디바이스(LED) 조명 응용들에서, 광학계는 광이 어디로 지향될지의 제어를 일정 정도 달성하기 위해 LED 다이 주위에 설계된다. 광학계들은 보통 LED 다이로부터 분리되어 장착된다. 이런 2-스테이지 어셈블리를 감소시키기 위해, 오버몰드 광학계가 광학계와 LED 다이를 통합시키도록 설계된다. 오버몰드 광학계들의 한 예는 LED 다이의 추출 효율은 증가시키지만 광을 재지향시키지 않는 다이 위에 몰드된 반구형 돔이다. 또 하나의 예는 추출 효율도 증가시키고 방사 패턴을 램버시안(Lambertian)으로부터 측면 방출로 변형시키기 위해 LED 다이로부터의 광을 재지향시키기도 하는 측면-방출기 오버몰드 광학계이다.
도 1은 통상적인 LED 패키지(100)를 도시한다. 패키지(100)는 히트 싱크(102), LED 다이들(104)(단지 하나만 라벨됨), LED 다이(104) 상의 주 광학계들(106)(단지 하나만 라벨됨), 및 히트 싱크(102) 상에 장착된 보조 광학계(108)를 포함한다. LED 다이(104)는 LED 및 LED 다이 상의, 세라믹 인광체와 같은 파장 변환기를 포함할 수 있다. 주 광학계들(106)은 LED 다이들(104)로부터 광을 추출하지만 추출된 광을 재지향시키는 데 도움을 주는 반구형 돔 오버몰드들이다. 보조 광학계(108)는 도면 상에 세기 슬라이스 선도로 도시한 것과 같은 추출된 광을 시준하는 반사기이다. 0도는 LED 다이(104)의 최상부 표면에 수직인 방향에 대응한다는 점에 주목한다.
본 개시내용의 하나 이상의 예는 LED 다이와 광학 접촉하고 다이로부터의 광을 실질적으로 시준하는 광학계를 제공한다. 광학계는 통상적인 반구형 돔 오버몰드와 크기가 유사하다. 광학계는 절두(truncated) 복합 포물선 집광기(compound parabolic concentrator)(CPC) 및 절두 CPC 최상부에 있는 경사진 웨지를 포함한다.
절두 CPC는 입력 면 및 대칭 축을 중심으로 회전하는 경사진 포물선 세그먼트에 의해 정의되는 하부 외부 표면을 포함한다. 하부 외부 표면의 저부 단부는 입력 면의 둘레와 연결된다.
경사진 웨지는 하부 외부 표면 위의 상부 외부 표면, 및 하부 및 상부 외부 표면들에 의해 둘러싸인 내부 원추형 표면을 포함한다. 상부 외부 표면은 대칭 축을 중심으로 회전하는 경사진 직선에 의해 정의된다. 내부 원추형 표면은 대칭 축을 중심으로 회전하는 파라메트릭 곡선에 의해 정의된다. 내부 원추형 표면은 대칭 축에 그리고 하부 외부 표면 내에 위치한 정점을 갖는다. 내부 원추형 표면과 상부 외부 표면의 최상부 단부들은 출력 어퍼처를 정의하기 위해 연결된다.
도 1은 통상적인 발광 다이오드 또는 디바이스(LED) 패키지를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 예들에서의 LED 패키지를 도시한다.
도 3-1 및 3-2는 각각 본 개시내용의 예들에서의 도 2의 광학계의 단면도 및 등각도를 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 예들에서의 도 2의 광학계를 통하는 광선 트레이싱을 도시한다.
도 5는 도 2의 광학계가 본 개시내용의 일부 예들에서의 통상적인 반구형 오버몰드와 유사한 치수들을 갖는 것을 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 예들에서의 도 2의 광학계의 부분을 형성하는 절두 CPC를 형성하기 위해 절단된 전체 높이 콤팩트 포물선 집광기(CPC)의 설계를 도시한다.
도 7은 본 개시내용의 예들에서의 도 2의 광학계의 절두 CPC 상에 중첩된 경사진 웨지의 설계를 도시한다.
도 8, 9, 및 10은 각각 본 개시내용의 예들에서의 도 2의 광학계의 세기 슬라이스들에서의 원거리 세기 분포, 단면들에서의 원거리 세기 분포, 및 전방 세기 분포를 도시한다.
상이한 도면들에서 동일한 참조 번호들을 사용하여 유사하거나 동일한 요소들을 표시한다.
도 2는 본 개시내용의 예들에서의 발광 다이오드 또는 디바이스(LED) 패키지(200)를 도시한다. 패키지(200)는 히트 싱크(102), LED 다이들(104), 및 LED 다이들(104) 상의 광학계들(206)(단지 하나만 라벨됨)을 포함한다. 주 광학계들(106)과 다르게, 광학계들(206)은 LED 다이들(104)로부터의 광을 시준한다. 광학계들(206)은 LED 다이들(104) 상에 프린트될 수 있다. 대안적으로, 광학계들(206)은 개별적으로 또는 어레이로서 이루어지고, 광학계들(206)은 개별적으로 또는 어레이로서 LED 다이들(104)에 부착된다.
광학계(206)의 빔 패턴은 램버시안형 방출의 특성인 원형 패턴에서 실질적으로 벗어난다. 광학계(206)는 일부 응용들에서 단일 광학계 또는 다른 응용들에서 보조 광학계 상으로 광을 재지향시키는 주 광학계일 수 있다. 어느 경우에나, 광이 보다 효율적으로 사용되므로 LED 다이들의 수 또는 전력의 양이 감소된다.
도 3-1 및 3-2는 각각 본 개시내용의 예들에서의 광학계(206)의 단면도 및 등각도를 도시한다. 절두 3차원 복합 포물선 집광기(CPC)(302)는 광학계(206)의 저부 및 하부 부분들을 형성하는 반면 3차원 경사진 웨지(304)는 광학계(206)의 상부 및 내부 부분들을 형성한다.
절두 CPC(302)는 원형 입력 면(306) 및 하부 외부 표면(308)을 포함한다. 입력 면(306)은 LED 다이(104)와 광학 접촉한다. 입력 면(306)은 LED 다이(104)를 덮는 크기로 되어 있다. 입력 면(306)은 LED 다이(104)의 방출 표면의 가장 긴 치수와 일치하거나 약간 초과하는 직경을 가질 수 있다. 원형 입력 면(306)의 둘레는 하부 외부 표면(308)의 저부 단부와 연결된다.
하부 외부 표면(308)은 대칭 축(312)을 중심으로 회전하는 포물선 세그먼트(310)에 의해 정의된다. 이것은 또한 대칭 축(312)을 중심으로 회전하는 2개의 대칭 포물선 세그먼트로서 묘사될 수 있다. 포물선 세그먼트(310)는 광학 축(316)을 따라 위쪽으로 이동할 때 대칭 축(312)으로부터 멀리 경사진 광학 축(316)을 갖는 포물선(314)(가상선으로 도시됨)의 일부이다. 포물선(314)의 저부 단부는 입력 면(306)의 먼 에지에 위치한, 포물선(314)의 초점(318)에서 컷 오프된다. 포물선(314)의 상부 단부는 전체 CPC의 높이보다 적은 절두 높이에서 컷 오프된다.
경사진 웨지(304)는 대칭 축(312)을 중심으로 더 두꺼운 하부 단부로부터 더 얇은 최상부 단부까지 점점 가늘어지는 경사진 웨지형 단면을 회전시킴으로써 형성된 광학 컴포넌트이다. 경사진 웨지(304)는 절두 CPC(302)의 하부 외부 표면(308) 위의 상부 외부 표면(320), 및 상부 외부 표면(320) 및 하부 외부 표면(308)에 의해 둘러싸인 내부 원추형 표면(322)을 포함한다. 상부 외부 표면(320)은 대칭 축(312)을 중심으로 회전하는 세그먼트(324)에 의해 정의된다. 세그먼트(324)는 직선이지만 본 개시내용의 다른 예들에서 만곡될 수 있다. 직선 세그먼트(324)는 직선 세그먼트(324)를 따라 위쪽으로 이동할 때 대칭 축(312)으로부터 멀리 경사진다. 상부 외부 표면(320) 및 내부 원추형 표면(322)의 최상부 단부들은 출력 어퍼처(332)를 정의하기 위해 연결된다.
내부 원추형 표면(322)은 대칭 축(312)을 중심으로 회전하는 선(328)에 의해 정의된다. 선(328)은 평활 곡선이지만 본 개시내용의 다른 예들에서 직선일 수 있다. 평활 곡선(328)은 베지어(Bezier) 곡선 또는 평활 곡선의 다른 수학적 표현일 수 있다. 평활 곡선(328)의 적어도 대부분은 평활 곡선(328)을 따라 위쪽으로 이동할 때 대칭 축(312)으로부터 멀리 회전한다. 평활 곡선(328)의 짧은 최상부 단부 부분은 평활 곡선(328)을 따라 위쪽으로 이동할 때 대칭 축(312)을 향해 회전한다. 내부 원추형 표면(322)은 하부 외부 표면(308) 내의 대칭 축(312) 상에 위치한 정점(330)을 갖는다. 정점(330)은 입력 면(306) 상에 또는 약간 위에 위치할 수 있다.
중간 표면(334)은 하부 외부 표면(308)의 더 큰 상부 단부와 상부 외부 표면(320)의 더 작은 하부 단부 사이의 갭을 브리지한다. 중간 표면(334)은 하부 외부 표면(308)의 상부 단부와 연결된 외부 원주(336), 및 상부 외부 표면(320)의 하부 단부와 연결된 내부 원주(338)를 갖는 환형부(annulus)일 수 있다.
본 개시내용의 일부 예들에서, 광학계(206)는 LED 다이(104)를 위한 반구형 돔 오버몰드(106)와 비교할만한 콤팩트 설계를 갖는다. 이것은 광학계(206)가 반구형 돔 오버몰드(106)를 위해 설계된 많은 응용들에서 사용되게 한다.
도 4는 본 개시내용의 예들에서의 광학계(206)를 통한 광선 트레이싱을 도시한다. 경사된 웨지(304)의 평활 곡선(328)(명확하게 하기 위해 반대 측 상에 라벨됨)은 대칭 축(312)으로부터 멀리 있는 광선들의 일부를 경사진 웨지(304)의 직선 세그먼트(324)(명확하게 하기 위해 반대 측 상에 라벨됨)를 향해 반사시킨다. 직선 세그먼트(324)는 다음에 대칭 축(312)을 따라 광선들을 재지향시킨다. 일부 다른 광선들은 대칭 축을 따라 직선 세그먼트(324)에 의해 직접 반사되지만, 다음에 후속하여 평활 곡선(324)에 의해 약간 발산된다.
도 5는 광학계(206)가 본 개시내용의 일부 예들에서의 반구형 돔 오버몰드(106)와 실질적으로 동일한 높이 및 폭을 갖는 것을 도시한다. 1 임의 단위(arb.단위)의 변과 1.4 arb.단위의 대각선을 갖는 정사각형 LED 다이(104)에 대해, 반구형 돔 오버몰드(106)는 전형적으로 1.4 arb.단위의 높이와 2.5 arb.단위의 폭(직경)을 갖는다. 이러한 정사각형 LED 다이(104)에 대해, 광학계(206)는 1.4 arb.단위의 높이와 2.5 arb.단위의 폭(직경)을 갖는다.
도 6은 본 개시내용의 예들에서의 절두 CPC(302)를 형성하기 위해 절단된 전체 높이 CPC(600)의 설계를 도시한다. 도 6에서의 용어는 CPC(600)가 전형적으로 광을 방출하는 것 대신에 광을 수집하기 위해 사용되는 것이기 때문에 반대라는 점에 주목한다. 전체 높이 CPC(600)는 LED 다이(104)를 완전히 덮기 위한 1.4100 arb.단위의 출력 크기, 반구형 돔 오버몰드(106)의 높이를 거의 덮기 위한 2.5387 arb.단위의 입력 크기, 그로부터 램버시안 패턴을 방출하는 LED 다이(104)로부터 가능한 한 많은 광을 수집하기 위한 90도의 출력 각도, 및 0 arb.단위의 코어 길이를 갖는다. 이들 파라미터에 기초하여, 전체 높이 CPC(600)는 57도의 입력 각도(수용 각도) 및 2.9560 arb.단위의 전체 길이를 갖는다. 원추 길이는 경사진 포물선에 추가될 수 있는 선택적인 직선 세그먼트라는 점에 주목한다. 원추 길이 값은 출력 각도의 선택에 의존하고 상기 파라미터들에 대해 0이다. 전체 높이 CPC(600)는 절두 CPC(302) 최상부에 있는 경사진 웨지(304)을 위한 공간을 제공하기 위해, 0.4 내지 1.2 arb.단위의 범위와 같이, 반구형 돔 오버몰드(106)의 높이보다 적은 절두 높이로 잘라내진다. 절두 높이는 다양한 절두 높이들을 갖는 광학계(206)의 광선 트레이싱에 기초하여 선택될 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 예들에서의 광학계(206)를 형성하기 위해 절두 CPC(302)(가상선으로 도시됨) 상에 중첩된 경사진 웨지(700)의 설계를 도시한다. 경사진 웨지(700)의 중첩된 부분들은 경사진 웨지(304)를 형성한다. 위에 설명된 것과 같이, 경사진 웨지(304)는 대칭 축(312)을 중심으로 직선 세그먼트(324) 및 평활 곡선(328)을 회전시킴으로써 정의된다. 베지어 곡선으로서 정의될 때, 평활 곡선(328)은 시작 점(702), 끝 점(704), 및 2개의 제어 점(706, 708)을 가질 수 있다. 시작 점(702)은 결과적인 경사진 웨지(304)가 반구형 돔 오버몰드(106)와 유사한 높이 및 폭을 갖도록 선택된다. 예를 들어, 시작 점(702)은 Z-방향으로 1.3574 arb.단위 그리고 Y-방향으로 1.1574 arb.단위에 위치하고, 끝 점(704)은 원점에 위치한다. 제어 점(706)은 평활 곡선(328)을 따라 위쪽으로 이동할 때 평활 곡선(328)의 작은 최상부 끝 부분이 대칭 축(312)을 향해 회전하게 한다. 제어 점(706)은 132.71도의 탄젠트 각도, 0.15490 arb.단위의 탄젠트 길이, 및 0.55519의 중량을 갖는다. 제어 점(708)은 평활 곡선(328)을 따라 위쪽으로 이동할 때 평활 곡선(328)의 대부분이 대칭 축(312)으로부터 멀리 회전하게 한다. 제어 점(708)은 6.5244도의 탄젠트 각도, 0.82236 arb.단위의 탄젠트 길이, 및 0.54747의 중량을 갖는다. 시작 및 끝 점들에 대한 탄젠트 모드들은, 곡선의 나머지에 원활하게 맞도록 자유롭게 정의되거나 자동으로 정의될 수 있는 제어 점들(706 및 708)에 곡선(328)이 얼마나 가깝게 접근하는지를 설명한다는 점에 주목한다.
직선 세그먼트(324)는 (평활 곡선(328)과 공유된) 시작 점(702) 및 끝 점(710)을 갖는다. 출력 어퍼처(332)(도 3)의 둘레를 따르는 날카로운 에지를 피하기 위해, 경사진 웨지(304)는 시작 점(702) 주위에서 둥글 수 있다. 경사진 웨지(304)가 절두 CPC(302) 최상부에 형성되기 때문에, 끝 점(710)은 절두 CPC(302)의 절두 높이를 갖는다. 직선 세그먼트(324)는 LED 다이(104)의 변에서 시작 점(702)으로부터 끝 점(712)까지 연장하는 선의 일부이다. 바꾸어 말하면, 경사진 웨지(700)의 저부 단부는 LED 다이(104)의 최상부 표면 내에 위치한다.
도 8, 9, 및 10은 각각 본 개시내용의 예들에서의 광학계(206)의 세기 슬라이스들에서의 원거리 세기 분포, 단면들에서의 원거리 세기 분포, 및 전방 세기 분포를 도시한다. 광학계(206)는 255.68루멘의 총 수집된 전력, 7.3533의 수집 효율, 및 158.75칸텔라의 최대 세기를 갖는다. 이들 수치는 263.07루멘의 총 수집된 전력, 7.5658의 수집 효율, 및 72,267칸텔라의 최대 세기를 갖는 반구형 돔 오버몰드(106)와 실질적으로 유사하다. 반구형 돔 오버몰드(106)와 다르게, 도 8은 광학계(206)가 높은 정도의 시준을 갖는 것을 도시한다. 전체 높이 CPC 또는 반구형 돔 오버몰드(106)와 동일한 높이를 갖는 절두 CPC와 다르게, 도 9 및 10은 광학계(206)가 어두운 중심을 갖지 않는 것을 도시한다. 그러므로, 광학계(206)는 반구형 돔 오버몰드(106), 전체 높이 CPC, 또는 반구형 돔 오버몰드(106)와 동일한 높이를 갖는 절두 CPC보다 우수한 성능을 갖는 콤팩트 설계를 갖는다.
개시된 실시예들의 특징들의 다양한 다른 개조들 및 조합들은 본 발명의 범위 내에 있다. 수많은 실시예들이 다음의 청구범위에 의해 망라된다.

Claims (20)

  1. 광학계(optic)로서,
    입력 면;
    대칭 축을 중심으로 회전하는 포물선 세그먼트(parabolic segment)에 의해 정의되는 하부 외부 표면 - 상기 포물선 세그먼트는 광학 축을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 경사진 상기 광학 축을 갖는 포물선의 부분을 포함하고, 상기 하부 외부 표면의 저부 단부는 상기 입력 면의 둘레와 연결됨 -;
    상기 하부 외부 표면 위에 있고, 상기 대칭 축을 중심으로 회전하는 선에 의해 정의되는 상부 외부 표면 - 상기 선은 상기 선을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 경사짐 -;
    환형부(annulus)를 포함하는 중간 표면 - 상기 환형부는 상기 하부 외부 표면의 상부 단부와 연결되는 외부 원주; 및 상기 상부 외부 표면의 하부 단부와 연결되는 내부 원주를 가짐 -; 및
    상기 하부 및 상부 외부 표면들에 의해 둘러싸이고, 상기 대칭 축을 중심으로 회전하는 평활 곡선에 의해 정의되는 내부 원추형 표면 - 상기 평활 곡선의 적어도 일부는 상기 평활 곡선을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 회전함 -
    을 포함하고,
    상기 내부 원추형 표면은 상기 대칭 축에 그리고 상기 하부 외부 표면 내에 위치한 정점을 갖고;
    상기 내부 원추형 표면 및 상기 상부 외부 표면의 최상부 단부들은 출력 어퍼처를 정의하기 위해 연결되는 광학계.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 하부 외부 표면은 절두(truncated) 3차원 복합 포물선 집광기를 포함하는 광학계.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입력 면은 1 arb.단위의 변과 1.41 arb.단위의 대각선을 갖는 LED 다이를 완전히 덮고;
    상기 절두 3차원 복합 포물선 집광기는 2.54 arb.단위의 입력 직경, 1.41 arb.단위의 출력 직경, 57도의 입력 각도, 90도의 출력 각도, 2.96 arb.단위의 전체 길이, 및 0.4 내지 1.2 arb.단위의 절두 높이를 갖는 광학계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부 외부 표면 및 상기 내부 원추형 표면은 3차원 경사진 웨지를 포함하는 광학계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 입력 면은 1 arb.단위의 변과 1.41 arb.단위의 대각선을 갖는 LED 다이를 완전히 덮고;
    상기 평활 곡선은 끝 점, 시작 점 - 상기 시작 점은 상기 시작 점으로부터 Z-방향으로 1.35 arb.단위 그리고 Y-방향으로 1.16 arb.단위에 위치함 -, 및 2개의 제어 점을 갖는 베지어 곡선(Bezier curve)인 광학계.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 발광 다이오드(LED) 패키지로서,
    LED 다이; 및
    상기 LED 다이 상의 광학계
    를 포함하고, 상기 광학계는
    입력 면;
    대칭 축을 중심으로 회전하는 포물선 세그먼트에 의해 정의되는 하부 외부 표면 - 상기 포물선 세그먼트는 광학 축을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 경사진 상기 광학 축을 갖는 포물선의 부분을 포함하고, 상기 하부 외부 표면의 저부 단부는 상기 입력 면의 둘레와 연결됨 -;
    상기 하부 외부 표면 위에 있고, 상기 대칭 축을 중심으로 회전하는 선에 의해 정의되는 상부 외부 표면 - 상기 선은 상기 선을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 경사짐 -;
    환형부를 포함하는 중간 표면 - 상기 환형부는 상기 하부 외부 표면의 상부 단부와 연결되는 외부 원주; 및 상기 상부 외부 표면의 하부 단부와 연결되는 내부 원주를 가짐 -; 및
    상기 하부 및 상부 외부 표면들에 의해 둘러싸이고, 상기 대칭 축을 중심으로 회전하는 평활 곡선에 의해 정의되는 내부 원추형 표면 - 상기 평활 곡선의 적어도 일부는 상기 평활 곡선을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 회전함 -
    을 포함하는 LED 패키지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 내부 원추형 표면은 상기 대칭 축에 그리고 상기 하부 외부 표면 내에 위치한 정점을 갖고;
    상기 내부 원추형 표면 및 상기 상부 외부 표면의 최상부 단부들은 출력 어퍼처를 정의하기 위해 연결되는 LED 패키지.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 하부 외부 표면은 절두 3차원 복합 포물선 집광기를 포함하고;
    상기 입력 면은 1 arb.단위의 변과 1.41 arb.단위의 대각선을 갖는 LED 다이를 완전히 덮고;
    상기 절두 3차원 복합 포물선 집광기는 2.54 arb.단위의 입력 직경, 1.41 arb.단위의 출력 직경, 57도의 입력 각도, 90도의 출력 각도, 2.96 arb.단위의 전체 길이, 및 0.4 내지 1.2 arb.단위의 절두 높이를 갖는 LED 패키지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 입력 면은 1 arb.단위의 변과 1.41 arb.단위의 대각선을 갖는 LED 다이를 완전히 덮고;
    상기 평활 곡선은 끝 점, 시작 점 - 상기 시작 점은 상기 시작 점으로부터 Z-방향으로 1.35 arb.단위 그리고 Y-방향으로 1.16 arb.단위에 위치함 -, 및 2개의 제어 점을 갖는 베지어 곡선인 LED 패키지.
  15. 제9항에 있어서, 히트 싱크를 추가로 포함하고, 상기 LED 다이는 상기 히트 싱크 상에 장착되는 LED 패키지.
  16. 발광 다이오드 또는 디바이스(LED) 패키지를 제조하는 방법으로서,
    LED 다이를 제공하는 단계; 및
    상기 LED 다이 상에 주 광학계를 프린트하는 단계
    를 포함하고, 상기 LED 다이 상에 주 광학계를 프린트하는 단계는
    입력 면; 및
    대칭 축을 중심으로 회전하는 포물선 세그먼트에 의해 정의되는 하부 외부 표면 - 상기 포물선 세그먼트는 광학 축을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 경사진 상기 광학 축을 갖는 포물선의 부분을 포함하고, 상기 하부 외부 표면의 저부 단부는 상기 입력 면의 둘레와 연결됨 -
    을 포함하는 3차원 복합 포물선 집광기를 포함하는 상기 주 광학계의 저부 및 하부 부분들을 형성하는 단계와;
    상기 하부 외부 표면 위에 있고, 상기 대칭 축을 중심으로 회전하는 선에 의해 정의되는 상부 외부 표면 - 상기 선은 상기 선을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 경사짐 -;
    환형부를 포함하는 중간 표면 - 상기 환형부는 상기 하부 외부 표면의 상부 단부와 연결되는 외부 원주; 및 상기 상부 외부 표면의 하부 단부와 연결되는 내부 원주를 가짐 -; 및
    상기 하부 및 상부 외부 표면들에 의해 둘러싸이고, 상기 대칭 축을 중심으로 회전하는 평활 곡선에 의해 정의되는 내부 원추형 표면 - 상기 평활 곡선의 적어도 일부는 상기 평활 곡선을 따라 위쪽으로 이동할 때 상기 대칭 축으로부터 멀리 회전함 -
    을 포함하는 3차원 경사진 웨지를 포함하는 상기 주 광학계의 상부 및 내부 부분들을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 내부 원추형 표면은 상기 대칭 축에 그리고 상기 하부 외부 표면 내에 위치한 정점을 갖고;
    상기 내부 원추형 표면 및 상기 상부 외부 표면의 최상부 단부들은 출력 어퍼처를 정의하기 위해 연결되는 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 하부 외부 표면은 절두 3차원 복합 포물선 집광기를 포함하고;
    상기 입력 면은 1 arb.단위의 변과 1.41 arb.단위의 대각선을 갖는 LED 다이를 완전히 덮고;
    상기 절두 3차원 복합 포물선 집광기는 2.54 arb.단위의 입력 직경, 1.41 arb.단위의 출력 직경, 57도의 입력 각도, 90도의 출력 각도, 2.96 arb.단위의 전체 길이, 및 0.4 내지 1.2 arb.단위의 절두 높이를 갖는 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 입력 면은 1 arb.단위의 변과 1.41 arb.단위의 대각선을 갖는 LED 다이를 완전히 덮고;
    상기 평활 곡선은 끝 점, 시작 점 - 상기 시작 점은 상기 시작 점으로부터 Z-방향으로 1.35 arb.단위 그리고 Y-방향으로 1.16 arb.단위에 위치함 -, 및 2개의 제어 점을 갖는 베지어 곡선인 방법.
  20. 제16항에 있어서, 히트싱크 상에 상기 LED 다이를 장착하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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