KR102411078B1 - Led 광원용 확산 렌즈 - Google Patents

Led 광원용 확산 렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR102411078B1
KR102411078B1 KR1020210186442A KR20210186442A KR102411078B1 KR 102411078 B1 KR102411078 B1 KR 102411078B1 KR 1020210186442 A KR1020210186442 A KR 1020210186442A KR 20210186442 A KR20210186442 A KR 20210186442A KR 102411078 B1 KR102411078 B1 KR 102411078B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light source
incident
optical axis
diffusion lens
Prior art date
Application number
KR1020210186442A
Other languages
English (en)
Inventor
이승현
양기석
정평수
Original Assignee
(주)지에스옵티텍
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 (주)지에스옵티텍 filed Critical (주)지에스옵티텍
Priority to KR1020210186442A priority Critical patent/KR102411078B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102411078B1 publication Critical patent/KR102411078B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/69Details of refractors forming part of the light source
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

LED 광원용 확산 렌즈가 개시된다. 본 발명의 LED 광원용 확산 렌즈는, 광원이 발광한 빛을 광축을 중심으로 확산시키는 LED 광원용 확산 렌즈로서, 광축을 중심으로 고리 형태의 면을 형성하는 저면; 저면의 안쪽 가장자리에서 LED 광원용 확산 렌즈의 내부로 오목한 면을 형성하고, 광원의 빛이 내부로 입사되는 입광면; 및 입광면보다 광원으로부터 이격되고, 입광면을 지난 빛이 외부로 나가는 출광면을 포함하고, 저면과 가까운 출광면의 하부는 출광면의 상부보다 매끄러운 면을 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 휘점 및 색분리 현상 발생을 최소화하고, 암부 발생 가능성을 완전히 제거하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈를 제공할 수 있게 된다.

Description

LED 광원용 확산 렌즈{DIFFUSING LENS FOR LED LIGHT SOURCE}
본 발명은 LED 광원용 확산 렌즈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광원이 발광한 빛을 광축을 중심으로 확산시키도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈에 관한 것이다.
백라이트(backlight)는 LCD 뒤에서 빛을 내는 발광체 부분이다. 음극선관 등과는 달리 LCD 스스로는 빛을 내지 못하기 때문에 별도의 광유니트를 필요로 한다. 백라이트는 패널 앞에서 빛을 비추는 프론트 라이트와는 달리 LCD 패널의 뒤쪽에서 빛을 비춘다. 손목시계와 같은 소형 디스플레이에서 어두울 때 읽기 쉽도록 하기 위해, 또는 컴퓨터 디스플레이나 LCD 텔레비전에서 CRT와 같이 빛을 내기 위해 사용된다.
LCD에 사용되는 LED 백라이트는 엣지 광 방식과 직하 광 방식이 있다. 도광판 측면에 LED를 배치하는 엣지방식과 확산판 후면에 LED를 배치하는 직하방식이 있다. 엣지방식은 매우 얇은 패널을 제조할 수 있고 가격이 저렴한 장점이 있다. 직하방식은 수많은 LED들이 LCD 패널 뒤에 배치된다. 이러한 배치는 로컬 디밍(local dimming)을 가능하게 하여, 표시되는 이미지에 더 어두운 블랙 픽셀을 표현할 수 있게 하는 장점이 있다.
이와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제2014-0132300호(이하 '선행문헌1')는 광 산란 렌즈 및 이를 포함하는 광원 패키지를 개시한다. 선행문헌1의 광 산란 렌즈는 광원이 삽입되도록 광 산란 렌즈의 저면에 내부로 함몰되어 형성되고, 광원으로부터 출사되는 빛이 산란되도록 그 표면이 헤이즈 처리되는 광원 홈과, 광원 홈에서 산란된 빛의 경로를 제어하기 위하여 그 표면이 경면 처리되는 외주면을 포함한다.
직하형 광 산란 렌즈는 광축을 중심으로 전면(60°~80°)으로 향하는 광이 많아서 중심 휘도가 큰 특징이 있다. 따라서 직하형 광 산란 렌즈는 휘점(정상적인 이미지나 주변 밝기에 비해 높게 발광하는 셀 결점) 및 색분리 현상이 발생할 가능성이 있다. 선행문헌1의 광 산란 렌즈는 광원 홈 표면을 헤이즈(haze) 처리함으로써, 광원 홈에서 산란하는 빛의 양을 증대시켜, 휘점 및 색분리 현상 발생 가능성을 다소 낮추고 있다.
선행문헌1의 광 산란 렌즈는 광원 홈의 표면을 전체적으로 헤이즈 처리함에 따라, 광원 홈으로 입사된 빛의 산란이 증가하여 배향각이 다소 향상될 수는 있었다. 그러나 산란된 빛은 광 산란 렌즈의 외주면에서 헤이즈 처리하기 전과 유사한 분포로 굴절 및 반사됨에 따라, 휘점 및 색분리 현상 발생을 충분히 낮추지는 못하는 문제가 있었다.
한편, 대한민국 등록특허공보 제2053008호(이하 '선행문헌2')는 광 확산렌즈를 개시한다. 선행문헌2의 광 확산렌즈는 하부면과, 하부면에서 내부로 오목하게 형성된 입사면과, 입사면을 통해 입사된 광이 출사되는 출사면을 포함한다. 선행문헌2의 광 확산렌즈는 입사면에 볼록하게 제1 딤플이 형성되거나, 또는 출사면에 오목하게 제2 딤플이 형성되는 특징이 있다.
선행문헌2의 광 확산렌즈는 입사면 또는 출사면에 형성되는 딤플을 이용하여 특정방향으로 지향성을 갖는 광 중 일부의 광 경로를 변경하여 광 확산성 및 광 균일도를 확보할 수 있다.
일반적으로 다이렉트 LED는 5개의 면(상면, 4개의 측면)에서 빛을 방출한다. 다이렉트 LED가 방출하는 빛은 4개의 측면이 각각 향하는 방향에서 높은 휘도를 형성한다. 따라서 다이렉트 LED는 측면 형태에 대응하여 암부가 형성되는 문제가 있다. 그러나 선행문헌2의 광 확산렌즈는 한 쌍의 딤플이 입사면 및 출사면의 서로 반대쪽에만 형성됨에 따라, 다이렉트 LED의 형태에 의해 발생한 암부를 완전히 제거하지 못하는 문제가 있었다.
(선행문헌1) 대한민국 공개특허공보 제2014-0132300호 (공개일: 2014.11.17) (선행문헌2) 대한민국 등록특허공보 제2053008호 (등록일: 2019.12.02)
본 발명의 목적은, 휘점 및 색분리 현상 발생을 최소화하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 암부 발생 가능성을 완전히 제거하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 광원이 발광한 빛을 광축을 중심으로 확산시키는 LED 광원용 확산 렌즈로서, 상기 광축을 중심으로 고리 형태의 면을 형성하는 저면; 상기 저면의 안쪽 가장자리에서 상기 LED 광원용 확산 렌즈의 내부로 오목한 면을 형성하고, 상기 광원의 빛이 내부로 입사되는 입광면; 및 상기 입광면보다 상기 광원으로부터 이격되고, 상기 입광면을 지난 빛이 외부로 나가는 출광면을 포함하고, 상기 저면과 가까운 상기 출광면의 하부는 상기 출광면의 상부보다 매끄러운 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈에 의하여 달성된다.
상기 출광면은, 상기 저면의 바깥쪽 가장자리에서 상기 광축 방향으로 연장된 측부면; 및 상기 측부면보다 상기 광축에 가까운 상부면을 포함하고, 상기 저면과 가까운 상기 측부면의 하부는 상기 측부면의 상부 및 상기 상부면보다 매끄러운 면을 형성하도록 이루어질 수 있다.
상기 저면과 가까운 상기 입광면의 하부는 상기 입광면의 상부보다 매끄러운 면을 형성하도록 이루어질 수 있다.
상기 입광면의 상부는, 상기 입광면의 하부보다 거친 면을 형성하는 제1 상부입광면; 및 상기 제1 상부입광면보다 상기 입광면의 하부로부터 멀고, 상기 제1 상부입광면보다 거친 면을 형성하는 제2 상부입광면을 포함하도록 이루어질 수 있다.
상기 광원은, 상기 광축 방향으로 빛을 발광하는 제1 발광면; 및 상기 광축과 각각 직각 방향으로 빛을 발광하고, 상기 광축을 중심으로 서로 다른 방향으로 빛을 발광하는 복수의 제2 발광면을 포함하고, 상기 입광면에 상기 출광면과 반대쪽으로 볼록한 복수의 볼록면이 형성되고, 상기 볼록면은 상기 제2 발광면의 법선 방향에 각각 배치되도록 이루어질 수 있다.
상기 입광면은 상기 광축을 중심으로 비구면(aspherical surface)을 형성하고, 상기 입광면에 타원(ellipse)을 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 볼록면의 테두리를 형성하고, 여기서, 상기 입사방향은 상기 광원의 빛이 상기 볼록면의 중심에 입사되는 방향이도록 이루어질 수 있다.
상기 광축을 상기 볼록면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 볼록면 상에서 상기 타원의 단축에 대응되고, 상기 광축과 직각인 선을 상기 볼록면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 볼록면 상에서 상기 타원의 장축에 대응되도록 이루어질 수 있다.
상기 광원은, 상기 광축 방향으로 빛을 발광하는 제1 발광면; 및 상기 광축과 각각 직각 방향으로 빛을 발광하고, 상기 광축을 중심으로 서로 다른 방향으로 빛을 발광하는 복수의 제2 발광면을 포함하고, 상기 출광면에 상기 입광면 쪽으로 오목한 복수의 오목면이 형성되고, 상기 오목면은 상기 제2 발광면의 법선 방향에 각각 배치되도록 이루어질 수 있다.
상기 출광면은 상기 광축을 중심으로 비구면(aspherical surface)을 형성하고, 상기 출광면에 타원(ellipse)을 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 오목면의 테두리를 형성하고, 여기서, 상기 입사방향은 상기 광원의 빛이 상기 오목면의 중심에 입사되는 방향이도록 이루어질 수 있다.
상기 광축을 상기 오목면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 오목면 상에서 상기 타원의 단축에 대응되고, 상기 광축과 직각인 선을 상기 오목면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 오목면 상에서 상기 타원의 장축에 대응되도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 저면과 가까운 출광면의 하부는 출광면의 상부보다 매끄러운 면을 형성함으로써, 휘점 및 색분리 현상 발생을 최소화하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈를 제공할 수 있게 된다.
또한, 입광면에 출광면과 반대쪽으로 볼록한 복수의 볼록면이 형성되고, 볼록면은 제2 발광면의 법선 방향에 각각 배치됨으로써, 암부 발생 가능성을 완전히 제거하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈를 제공할 수 있게 된다.
아울러, 출광면에 입광면 쪽으로 오목한 복수의 오목면이 형성되고, 오목면은 제2 발광면의 법선 방향에 각각 배치됨으로써, 암부 발생 가능성을 완전히 제거하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈의 단면도이다.
도 3은 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈의 평면도이다.
도 4는 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈의 단면도로서, 광원이 발광한 빛의 진행을 나타내는 사용상태도이다.
도 5는 광원이 발광한 빛의 진행을 개념화하여 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈의 단면도이다.
도 7은 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈의 부분단면도이다.
도 8은 본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈의 사시도이다.
도 9는 도 8의 LED 광원용 확산 렌즈의 단면도이다.
도 10은 도 8의 LED 광원용 확산 렌즈의 평면도이다.
도 11은 도 8의 LED 광원용 확산 렌즈의 단면도로서, 광원이 발광한 빛의 진행을 나타내는 사용상태도이다.
도 12는 광원이 발광한 빛의 진행을 개념화하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 휘점 및 색분리 현상 발생을 최소화하도록 이루어진다. 또한, 본 발명의 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 암부 발생 가능성을 완전히 제거하도록 이루어진다.
1실시예
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 단면도이다. 도 3은 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 평면도이다.
도 4는 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 단면도로서, 광원(1)이 발광한 빛의 진행을 나타내는 사용상태도이다. 도 5는 광원(1)이 발광한 빛의 진행을 개념화하여 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이하에서는 본 발명의 1실시예의 용이한 이해를 위해 3차원 직교좌표(Three Dimensional Cartesian Coordinate)를 사용하고자 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시키도록 이루어진다.
광축(10X; optic axis)은 광학에서 빛이 통과하는 어떤 매질이 회전대칭성을 가질 때 그 대칭축을 가리키는 용어다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 광축(10X)을 중심으로 회전대칭성을 가질 수 있다. 광축(10X)은 Z축 방향과 나란할 수 있다.
본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 광축(10X)을 중심으로 회전대칭성을 가지는 LED 광원용 확산 렌즈(10)에 한정되지 않을 수 있다. 이때, 광축(10X)은 광원(1)의 광 중심(1C; light center) 으로부터 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 정면을 향해 연장된 직선을 가리킬 수 있다.
본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 다양한 종류의 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시킬 수 있다. 이하에서는 본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 용이한 이해를 위해, LED 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시키는 것으로 설명하고자 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, LED 광원(1)은 기판(2)의 일면(상면)에 탑재될 수 있다. 그리고 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 기판(2)의 상면에서 LED 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시킬 수 있다.
LED 광원용 확산 렌즈(10)와 기판(2) 사이에는 LED 광원(1)이 발광한 빛을 반사하는 반사재료가 구비될 수 있다. 반사재료는 거울면을 형성하는 반사판일 수 있다. 또는, 반사재료는 거울면을 형성하는 코팅층일 수 있다.
LED 광원용 확산 렌즈(10)는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리메타메틸아크릴레이트(PMMA) 등의 재질로 제조될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 1실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 저면(100), 입광면(200) 및 출광면(300)을 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 저면(100)은 광축(10X)을 중심으로 고리 형태의 면을 형성한다. 저면(100) 은 기판(2)을 바라보는 면을 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 저면(100)은 광축(10X)의 직각방향의 평면일 수 있다.
또는, 저면(100)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭이고, 광축(10X)의 직각방향과 경사진 곡면일 수 있다. 또는, 저면(100)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭이고, 광축(10X)의 직각방향과 경사진 곡면일 수 있다. 또는, 저면(100)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 곡면일 수 있다. 또는, 저면(100)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 곡면일 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 입광면(200)은 저면(100)의 안쪽 가장자리(101)에서 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 내부로 오목한 면을 형성할 수 있다. 입광면(200)은 저면(100)의 안쪽 가장자리(101)에서 Z축 방향으로 오목한 면을 형성할 수 있다.
입광면(200)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다. 또는, 입광면(200)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, LED 광원(1)은 상술한 오목한 면 안쪽에 일부 삽입될 수 있다. 입광면(200)은 LED 광원(1)의 빛이 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 내부로 입사되는 면을 형성한다. 입광면(200)에 입사된 LED 광원(1)의 빛은 굴절 및/또는 반사될 수 있다. 입광면(200)에 입사된 LED 광원(1)의 빛은 굴절 및/또는 반사되며 산란될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 출광면(300)은 입광면(200)을 지난 빛이 외부로 나가는 면을 형성한다. 출광면(300)은 LED 광원(1)의 빛이 진행하는 경로를 기준으로 입광면(200)보다 광원(1)으로부터 이격될 수 있다.
출광면(300)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다. 또는, 출광면(300)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 출광면(300)은 측부면(320) 및 상부면(310)을 포함할 수 있다.
측부면(320)은 저면(100)의 바깥쪽 가장자리에서 광축(10X) 방향으로 연장된 면을 형성할 수 있다. 또는, 측부면(320)은 저면(100)의 바깥쪽 가장자리에서 광축(10X)과 경사진 방향으로 연장된 면(곡면)을 형성할 수 있다.
상부면(310)은 저면(100)의 반대쪽에서 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 외면을 형성한다. 즉, 상부면(310)은 측부면(320)보다 Z축 방향에 형성될 수 있다. 상부면(310)은 측부면(320)보다 광축(10X)에 가까운 위치에 위치할 수 있다.
상부면(310)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다. 또는, 상부면(310)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 광원(1)은 LED 광원(1)으로 구비될 수 있다. LED 광원(1)은 기판(2)의 일면(상면)에 탑재된 LED 칩(LED chip)으로 구비될 수 있다. LED 칩이 발광하는 빛은 광축(10X)을 중심으로 완전한 회전대칭성을 가지지 않을 수 있다. 즉, LED 칩은 (발광하는 빛의 방향성을 기준으로 구분하면) 제1 발광면(1A) 및 복수의 제2 발광면(1B)으로 구분될 수 있다.
제1 발광면(1A)은 광축(10X) 방향으로 빛을 발광하는 면을 의미한다. 제2 발광면(1B) 들은 광축(10X)과 각각 직각 방향으로 빛을 발광하는 면들을 의미한다. 제2 발광면(1B)은 제21 발광면(1B1), 제22 발광면(1B2), 제23 발광면(1B3) 및 제24 발광면(1B4)을 포함할 수 있다.
제21 발광면(1B1), 제22 발광면(1B2), 제23 발광면(1B3) 및 제24 발광면(1B4)은 광축(10X)을 기준으로 서로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다. 따라서 제2 발광면(1B)들이 발광하는 빛들의 지향성은 서로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다.
따라서 선행문헌2의 도 9에 도시된 바와 같이, 광원(1)이 LED 칩으로 구비되면, 광축(10X) 주변에 형성된 암부가 광축(10X)을 중심으로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 입광면(200)에 출광면(300)과 반대쪽으로 볼록한 복수의 볼록면(213)이 형성될 수 있다. 볼록면(213)들은 입광면(200)을 기준으로 출광면(300)과 반대쪽으로 볼록한 형태를 형성한다. 따라서 볼록면(213)들은 빛의 굴절현상을 이용하여 빛을 모으는 수렴렌즈(Converging lens)의 특성을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광원(1)의 광 중심(1C; light center)으로부터 볼록면(213)들의 일 지점으로 연장된 연장선들은 광축(10X)과 특정 사잇각(θ1; intersection angle)을 형성할 수 있다. 특정 사잇각(θ1)은 광원(1)의 종류 및 특성, 입광면(200)의 형상 및 크기, 출광면(300)의 형상 및 크기에 따라 달라질 수 있다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 볼록면(213)은 제2 발광면(1B)의 법선 방향(1B1N,1B2N,1B3N,1B4N)에 각각 배치될 수 있다. 볼록면(213)은 제1 볼록면(213), 제2 볼록면(213), 제3 볼록면(213) 및 제4 볼록면(213)을 포함할 수 있다. 제1 볼록면(213), 제2 볼록면(213), 제3 볼록면(213) 및 제4 볼록면(213)은 광축(10X)을 기준으로 서로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다.
입광면(200)에 입사되는 광원(1)의 빛 중 일부는 볼록면(213)에 입사될 수 있다. 볼록면(213)에 입사된 빛은 주위의 입광면(200)에 입사된 빛과는 다른 광경로(Optical path)를 형성할 수 있다.
볼록면(213)에 입사된 빛은 광축(10X) 주변에 형성된 암부로 굴절 및 확산될 수 있다. 따라서 볼록면(213)은 LED 광원용 확산 렌즈(10) 전체의 광확산성 및 광균일도를 향상시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 입광면(200)에 타원(E1; ellipse)을 제1 입사방향(1BD1)으로 투영한 곡선이 볼록면(213)의 테두리(213B)를 형성할 수 있다. 여기서, 제1 입사방향(1BD1)은 광원(1)의 빛이 볼록면(213)의 중심에 입사되는 방향일 수 있다.
따라서 볼록면(213)의 테두리(213B)는 제1 입사방향(1BD1)을 기준으로 완전한 타원 형태를 형성할 수 있다. 따라서 광축(10X)을 볼록면(213)에 입사방향으로 투영한 곡선(213C1)이 볼록면(213) 상에서 타원(E1)의 단축(E1A)에 대응될 수 있다. 그리고 광축(10X)과 직각인 선을 볼록면(213)에 입사방향으로 투영한 곡선(213C2)이 볼록면(213) 상에서 타원(E1)의 장축(E1B)에 대응될 수 있다.
즉, 제1 입사방향(1BD1)을 기준으로 하는 볼록면(213)의 테두리(213B) 형태는 입광면(200)의 형상과 무관한 타원 형태를 형성할 수 있다. 볼록면(213)으로 입사되는 빛의 영역이 제1 입사방향(1BD1)을 기준으로 타원 형태를 형성함에 따라, 볼록면(213)에 입사되어 광축(10X) 주변에 형성된 암부로 굴절 및 확산되는 빛의 영역을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 6은 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 단면도이다. 도 7은 도 1의 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 부분단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 저면(100)과 가까운 입광면(200)의 하부(이하 '하부입광면(220)')는 입광면(200)의 상부(이하 '상부입광면(200)')보다 매끄러운 면을 형성할 수 있다.
일 예로, 하부입광면(220)은 상부입광면(200)보다 빛의 산란이 상대적으로 작은 면(이하 '경면')을 형성할 수 있다. 그리고 상부입광면(200)은 하부입광면(220)보다 빛의 산란이 상대적으로 큰 면(이하 '헤이즈면')을 형성할 수 있다.
본 발명의 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 사출성형에 의해 제조될 수 있다. 경면 및 헤이즈면은 금형의 표면거칠기에 의해 형성될 수 있다. 또는 경면 및 헤이즈면은 사출성형 후 표면가공에 의해 형성될 수 있다.
상부입광면(200)으로 입사한 광원(1)의 빛은 하부입광면(220)으로 입사한 광원(1)의 빛보다 더 확산될 수 있다. 하부입광면(220)으로 입사한 광원(1)의 빛은 상부입광면(200)으로 입사한 광원(1)의 빛보다 덜 확산될 수 있다.
상부입광면(200)으로 입사한 광원(1)의 빛의 일부는 확산하여 출광면(300)의 하부로 입사될 수 있다. 하부입광면(220)으로 입사한 광원(1)의 빛은 대부분 출광면(300)의 하부로 입사될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 출광면(300)은 측부면(320) 및 상부면(310)을 포함할 수 있다.
측부면(320)은 저면(100)의 바깥쪽 가장자리에서 광축(10X) 방향으로 연장된 면을 형성할 수 있다. 또는, 측부면(320)은 저면(100)의 바깥쪽 가장자리에서 광축(10X)과 경사진 방향으로 연장된 면(곡면)을 형성할 수 있다.
상부면(310)은 저면(100)의 반대쪽에서 LED 광원용 확산 렌즈(10)의 외면을 형성한다. 즉, 상부면(310)은 측부면(320)보다 Z축 방향에 형성될 수 있다. 상부면(310)은 측부면(320)보다 광축(10X)에 가까운 위치에 위치할 수 있다.
상부면(310)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다. 또는, 상부면(310)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다.
저면(100)과 가까운 출광면(300)의 하부는 출광면(300)의 상부보다 매끄러운 면을 형성할 수 있다. 보다 자세하게는, 저면(100)과 가까운 측부면(320)의 하부(이하 '하부측부면(322)')는 측부면(320)의 상부(이하 '상부측부면(321)') 및 상부면(310)보다 매끄러운 면을 형성할 수 있다.
따라서 상부측부면(321) 및 상부면(310)으로 입사한 빛은 하부측부면(322)으로 입사한 빛보다 더 확산될 수 있다. 상부측부면(321) 및 상부면(310)은 상부입광면(200)과 비교하면 상대적으로 매끄러운 면(경면)을 형성할 수 있다. 따라서 상부측부면(321) 및 상부면(310)으로 입사한 빛의 확산도는 작을 수 있다.
하부측부면(322)으로 입사한 빛은 상부측부면(321) 및 상부면(310)으로 입사한 빛보다도 덜 확산될 수 있다. 따라서 하부측부면(322)으로 입사한 빛의 확산도는 감소할 수 있다. 따라서 본 발명의 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 중심 휘도 저하는 최소화하면서도 넓은 배광을 형성하고, 색분리 현상 발생을 최소화할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상부입광면(200)은 제1 상부입광면(211) 및 제2 상부입광면(212)을 포함할 수 있다.
제2 상부입광면(212)은 제1 상부입광면(211)보다 하부입광면(220)으로부터 멀리 위치할 수 있다. 즉, 제1 상부입광면(211)을 기준으로 하부입광면(220)과 제2 상부입광면(212)은 서로 반대편에 위치할 수 있다. 볼록면(213)은 제2 상부입광면(212)에 형성될 수 있다.
제1 상부입광면(211)은 하부입광면(220)보다 거친 면을 형성할 수 있다. 제2 상부입광면(212)은 제1 상부입광면(211)보다 거친 면을 형성할 수 있다. 즉, 입광면(200)은 저면(100)쪽으로 갈수록 빛의 확산도가 감소할 수 있다. 따라서 본 발명의 LED 광원용 확산 렌즈(10)는 중심 휘도 저하는 최소화하면서도 넓은 배광을 형성하고, 색분리 현상 발생을 최소화할 수 있다.
2실시예
도 8은 본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 사시도이다. 도 9는 도 8의 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 단면도이다. 도 10은 도 8의 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 평면도이다.
도 11은 도 8의 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 단면도로서, 광원(1)이 발광한 빛의 진행을 나타내는 사용상태도이다. 도 12는 광원(1)이 발광한 빛의 진행을 개념화하여 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 이하에서는 본 발명의 2실시예의 용이한 이해를 위해 3차원 직교좌표(Three Dimensional Cartesian Coordinate)를 사용하고자 한다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(20)는 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시키도록 이루어진다.
광축(10X; optic axis)은 광학에서 빛이 통과하는 어떤 매질이 회전대칭성을 가질 때 그 대칭축을 가리키는 용어다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(20)는 광축(10X)을 중심으로 회전대칭성을 가질 수 있다. 광축(10X)은 Z축 방향과 나란할 수 있다.
본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(20)는 광축(10X)을 중심으로 회전대칭성을 가지는 LED 광원용 확산 렌즈(20)에 한정되지 않을 수 있다. 이때, 광축(10X)은 광원(1)의 광 중심(1C; light center)으로부터 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 정면을 향해 연장된 직선을 가리킬 수 있다.
본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(20)는 다양한 종류의 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시킬 수 있다. 이하에서는 본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 용이한 이해를 위해, LED 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시키는 것으로 설명하고자 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, LED 광원(1)은 기판(2)의 일면(상면)에 탑재될 수 있다. 그리고 LED 광원용 확산 렌즈(20)는 기판(2)의 상면에서 LED 광원(1)이 발광한 빛을 광축(10X)을 중심으로 확산시킬 수 있다.
LED 광원용 확산 렌즈(20)와 기판(2) 사이에는 LED 광원(1)이 발광한 빛을 반사하는 반사재료가 구비될 수 있다. 반사재료는 거울면을 형성하는 반사판일 수 있다. 또는, 반사재료는 거울면을 형성하는 코팅층일 수 있다.
LED 광원용 확산 렌즈(20)는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리메타메틸아크릴레이트(PMMA) 등의 재질로 제조될 수 있다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2실시예에 따른 LED 광원용 확산 렌즈(20)는 저면(100), 입광면(200) 및 출광면(300)을 포함한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 저면(100)은 광축(10X)을 중심으로 고리 형태의 면을 형성한다. 저면(100)은 기판(2)을 바라보는 면을 형성한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 저면(100)은 광축(10X)의 직각방향의 평면일 수 있다.
또는, 저면(100)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭이고, 광축(10X)의 직각방향과 경사진 곡면일 수 있다. 또는, 저면(100)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭이고, 광축(10X)의 직각방향과 경사진 곡면일 수 있다. 또는, 저면(100)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 곡면일 수 있다. 또는, 저면(100)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 곡면일 수 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 입광면(200)은 저면(100)의 안쪽 가장자리(101)에서 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 내부로 오목한 면을 형성할 수 있다. 입광면(200)은 저면(100)의 안쪽 가장자리(101)에서 Z축 방향으로 오목한 면을 형성할 수 있다.
입광면(200)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다. 또는, 입광면(200)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다.
도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, LED 광원(1)은 상술한 오목한 면 안쪽에 일부 삽입될 수 있다. 입광면(200)은 LED 광원(1)의 빛이 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 내부로 입사되는 면을 형성한다. 입광면(200)에 입사된 LED 광원(1)의 빛은 굴절 및/또는 반사될 수 있다. 입광면(200)에 입사된 LED 광원(1)의 빛은 굴절 및/또는 반사되며 산란될 수 있다.
도 8, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 출광면(300)은 입광면(200)을 지난 빛이 외부로 나가는 면을 형성한다. 출광면(300)은 LED 광원(1)의 빛이 진행하는 경로를 기준으로 입광면(200)보다 광원(1)으로부터 이격될 수 있다.
출광면(300)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다. 또는, 출광면(300)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 출광면(300)은 측부면(320) 및 상부면(310)을 포함할 수 있다.
측부면(320)은 저면(100)의 바깥쪽 가장자리에서 광축(10X) 방향으로 연장된 면을 형성할 수 있다. 또는, 측부면(320)은 저면(100)의 바깥쪽 가장자리에서 광축(10X)과 경사진 방향으로 연장된 면(곡면)을 형성할 수 있다.
상부면(310)은 저면(100)의 반대쪽에서 LED 광원용 확산 렌즈(20)의 외면을 형성한다. 즉, 상부면(310)은 측부면(320)보다 Z축 방향에 형성될 수 있다. 상부면(310)은 측부면(320)보다 광축(10X)에 가까운 위치에 위치할 수 있다.
상부면(310)은 광축(10X)을 중심으로 회전대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다. 또는, 상부면(310)은 광축(10X)을 지나는 가상평면을 기준으로 면대칭인 비구면(aspherical surface)을 형성할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 광원(1)은 LED 광원(1)으로 구비될 수 있다. LED 광원(1)은 기판(2)의 일면(상면)에 탑재된 LED 칩(LED chip)으로 구비될 수 있다. LED 칩이 발광하는 빛은 광축(10X)을 중심으로 완전한 회전대칭성을 가지지 않을 수 있다. 즉, LED 칩은 (발광하는 빛의 방향성을 기준으로 구분하면) 제1 발광면(1A) 및 복수의 제2 발광면(1B)으로 구분될 수 있다.
제1 발광면(1A)은 광축(10X) 방향으로 빛을 발광하는 면을 의미한다. 제2 발광면(1B)들은 광축(10X)과 각각 직각 방향으로 빛을 발광하는 면들을 의미한다. 제2 발광면(1B)은 제21 발광면(1B1), 제22 발광면(1B2), 제23 발광면(1B3) 및 제24 발광면(1B4)을 포함할 수 있다.
제21 발광면(1B1), 제22 발광면(1B2), 제23 발광면(1B3) 및 제24 발광면(1B4)은 광축(10X)을 기준으로 서로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다. 따라서 제2 발광면(1B)들이 발광하는 빛들의 지향성은 서로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다.
따라서 선행문헌2의 도 9에 도시된 바와 같이, 광원(1)이 LED 칩으로 구비되면, 광축(10X) 주변에 형성된 암부가 광축(10X)을 중심으로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 출광면(300)에 입광면(200) 쪽으로 오목한 복수의 오목면(311)이 형성될 수 있다. 따라서 오목면(311)들은 빛의 굴절현상을 이용하여 빛을 발산하는 발산렌즈(diverging lens)의 특성을 가질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 입광면(200)에서 굴절하여 오목면(311)들의 일 지점으로 연장된 연장선들은 광축(10X)과 특정 사잇각(θ2; intersection angle)을 형성할 수 있다. 특정 사잇각(θ2)은 광원(1)의 종류 및 특성, 출광면(300)의 형상 및 크기, 입광면(200)의 형상 및 크기에 따라 달라질 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 오목면(311)은 제2 발광면(1B)의 법선 방향(1B1N,1B2N,1B3N,1B4N)에 각각 배치될 수 있다. 오목면(311)은 제1 오목면(311), 제2 오목면(311), 제3 오목면(311) 및 제4 오목면(311)을 포함할 수 있다. 제1 오목면(311), 제2 오목면(311), 제3 오목면(311) 및 제4 오목면(311)은 광축(10X)을 기준으로 서로 90°의 사잇각을 형성할 수 있다.
출광면(300)에 입사되는 빛 중 일부는 오목면(311)에 입사될 수 있다. 오목면(311)에 입사된 빛은 주위의 출광면(300)에 입사된 빛과는 다른 광경로(Optical path)를 형성할 수 있다. 오목면(311)에 입사된 빛은 광축(10X) 주변에 형성된 암부로 굴절 및 확산될 수 있다. 따라서 오목면(311)은 LED 광원용 확산 렌즈(20) 전체의 광확산성 및 광균일도를 향상시킬 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 출광면(300)에 타원(E2; ellipse)을 제2 입사방향(1BD2)으로 투영한 곡선이 오목면(311)의 테두리(311B)를 형성할 수 있다. 여기서, 제2 입사방향(1BD2) 은 입광면(200)에서 굴절된 빛이 오목면(311)의 중심에 입사되는 방향일 수 있다. 도 12에는 본 발명의 용이한 이해를 위해 입광면(200)에서 빛의 굴절에 대한 도시를 생략하였다.
따라서 오목면(311)의 테두리(311B)는 제2 입사방향(1BD2)을 기준으로 완전한 타원 형태를 형성할 수 있다. 따라서 광축(10X)을 오목면(311)에 제2 입사방향(1BD2)으로 투영한 곡선(311C1)이 오목면(311) 상에서 타원(E2)의 단축(E2A)에 대응될 수 있다. 그리고 광축(10X)과 직각인 선을 오목면(311)에 제2 입사방향(1BD2)으로 투영한 곡선(311C2)이 오목면(311) 상에서 타원(E2)의 장축(E2B)에 대응될 수 있다.
즉, 제2 입사방향(1BD2)을 기준으로 하는 오목면(311)의 테두리(311B) 형태는 출광면(300)의 형상과 무관한 타원 형태를 형성할 수 있다. 오목면(311)으로 입사되는 빛의 영역이 제2 입사방향(1BD2)을 기준으로 타원 형태를 형성함에 따라, 오목면(311)에 입사되어 광축(10X) 주변에 형성된 암부로 굴절 및 확산되는 빛의 영역을 정밀하게 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 저면(100)과 가까운 출광면(300)의 하부는 출광면(300)의 상부보다 매끄러운 면을 형성함으로써, 휘점 및 색분리 현상 발생을 최소화하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈(20)를 제공할 수 있게 된다.
또한, 입광면(200)에 출광면(300)과 반대쪽으로 볼록한 복수의 볼록면(213)이 형성되고, 볼록면(213)은 제2 발광면(1B)의 법선 방향(1B1N)에 각각 배치됨으로써, 암부 발생 가능성을 완전히 제거하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈(20)를 제공할 수 있게 된다.
아울러, 출광면(300)에 입광면(200) 쪽으로 오목한 복수의 오목면(311)이 형성되고, 오목면(311)은 제2 발광면(1B)의 법선 방향(1B1N)에 각각 배치됨으로써, 암부 발생 가능성을 완전히 제거하도록 이루어지는 LED 광원용 확산 렌즈(20)를 제공할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10,20 : LED 광원용 확산 렌즈
100 : 저면 300 : 출광면
200 : 입광면 310 : 상부면
210 : 상부입광면 311 : 오목면
211 : 제1 상부입광면 311B : 테두리
212 : 제2 상부입광면 311C1 : 곡선
213 : 볼록면 311C2 : 곡선
213B : 테두리 θ2 : 사잇각
θ1 : 사잇각 E2 : 타원
E1 : 타원 E2A : 단축
E1A : 단축 E2B : 장축
E1B : 장축 320 : 측부면
220 : 하부입광면 321 : 상부측부면
10X : 광축 322 : 하부측부면
1 : 광원 2 : 기판
1B : 제2 발광면 1A : 제1 발광면
1B1 : 제21 발광면 1AN : 법선 방향
1B2 : 제22 발광면 1C : 광 중심
1B3 : 제23 발광면
1B4 : 제24 발광면
1B1N,1B2N,1B3N,1B4N : 법선 방향
1BD1 : 제1 입사방향
1BD2 : 제2 입사방향

Claims (10)

  1. 광원이 발광한 빛을 광축을 중심으로 확산시키는 LED 광원용 확산 렌즈로서,
    상기 광축을 중심으로 고리 형태의 면을 형성하는 저면;
    상기 저면의 안쪽 가장자리에서 상기 LED 광원용 확산 렌즈의 내부로 오목한 면을 형성하고, 상기 광원의 빛이 내부로 입사되는 입광면; 및
    상기 입광면보다 상기 광원으로부터 이격되고, 상기 입광면을 지난 빛이 외부로 나가는 출광면을 포함하고,
    상기 저면과 가까운 상기 출광면의 하부는 상기 출광면의 상부보다 매끄러운 면을 형성하며,
    상기 출광면은,
    상기 저면의 바깥쪽 가장자리에서 상기 광축 방향으로 연장된 측부면; 및
    상기 측부면보다 상기 광축에 가까운 상부면을 포함하고,
    상기 저면과 가까운 상기 측부면의 하부로 입사한 빛이 상기 측부면의 상부 및 상기 상부면으로 입사한 빛보다 덜 확산하여 중심 휘도 저하는 최소화하면서도 넓은 배광을 형성하도록, 상기 저면과 가까운 상기 측부면의 하부는 상기 측부면의 상부 및 상기 상부면보다 매끄러운 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저면과 가까운 상기 입광면의 하부는 상기 입광면의 상부보다 매끄러운 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입광면의 상부는,
    상기 입광면의 하부보다 거친 면을 형성하는 제1 상부입광면; 및
    상기 제1 상부입광면보다 상기 입광면의 하부로부터 멀고, 상기 제1 상부입광면보다 거친 면을 형성하는 제2 상부입광면을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 광축 방향으로 빛을 발광하는 제1 발광면; 및
    상기 광축과 각각 직각 방향으로 빛을 발광하고, 상기 광축을 중심으로 서로 다른 방향으로 빛을 발광하는 복수의 제2 발광면을 포함하고,
    상기 입광면에 상기 출광면과 반대쪽으로 볼록한 복수의 볼록면이 형성되고,
    상기 볼록면은 상기 제2 발광면의 법선 방향에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 입광면은 상기 광축을 중심으로 비구면(aspherical surface)을 형성하고,
    상기 입광면에 타원(ellipse)을 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 볼록면의 테두리를 형성하고,
    여기서, 상기 입사방향은 상기 광원의 빛이 상기 볼록면의 중심에 입사되는 방향인 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광축을 상기 볼록면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 볼록면 상에서 상기 타원의 단축에 대응되고,
    상기 광축과 직각인 선을 상기 볼록면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 볼록면 상에서 상기 타원의 장축에 대응되는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 광축 방향으로 빛을 발광하는 제1 발광면; 및
    상기 광축과 각각 직각 방향으로 빛을 발광하고, 상기 광축을 중심으로 서로 다른 방향으로 빛을 발광하는 복수의 제2 발광면을 포함하고,
    상기 출광면에 상기 입광면 쪽으로 오목한 복수의 오목면이 형성되고,
    상기 오목면은 상기 제2 발광면의 법선 방향에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 출광면은 상기 광축을 중심으로 비구면(aspherical surface)을 형성하고,
    상기 출광면에 타원(ellipse)을 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 오목면의 테두리를 형성하고,
    여기서, 상기 입사방향은 상기 광원의 빛이 상기 오목면의 중심에 입사되는 방향인 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광축을 상기 오목면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 오목면 상에서 상기 타원의 단축에 대응되고,
    상기 광축과 직각인 선을 상기 오목면에 상기 입사방향으로 투영한 곡선이 상기 오목면 상에서 상기 타원의 장축에 대응되는 것을 특징으로 하는 LED 광원용 확산 렌즈.
KR1020210186442A 2021-12-23 2021-12-23 Led 광원용 확산 렌즈 KR102411078B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210186442A KR102411078B1 (ko) 2021-12-23 2021-12-23 Led 광원용 확산 렌즈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210186442A KR102411078B1 (ko) 2021-12-23 2021-12-23 Led 광원용 확산 렌즈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102411078B1 true KR102411078B1 (ko) 2022-06-22

Family

ID=82216734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210186442A KR102411078B1 (ko) 2021-12-23 2021-12-23 Led 광원용 확산 렌즈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102411078B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192915A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Sony Corp レンズ、光源ユニット、バックライト装置及び表示装置
KR20140132300A (ko) 2013-05-07 2014-11-17 (주)뉴옵틱스 광 산란 렌즈 및 이를 포함하는 광원 패키지
KR102053008B1 (ko) 2018-11-12 2019-12-06 주식회사 에이치엘옵틱스 광 확산렌즈
US11204150B1 (en) * 2020-08-26 2021-12-21 Yejia Optical Technology (Guangdong) Corporation Optical lens and light emitting module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009192915A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Sony Corp レンズ、光源ユニット、バックライト装置及び表示装置
KR20140132300A (ko) 2013-05-07 2014-11-17 (주)뉴옵틱스 광 산란 렌즈 및 이를 포함하는 광원 패키지
KR102053008B1 (ko) 2018-11-12 2019-12-06 주식회사 에이치엘옵틱스 광 확산렌즈
US11204150B1 (en) * 2020-08-26 2021-12-21 Yejia Optical Technology (Guangdong) Corporation Optical lens and light emitting module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI539211B (zh) 導光板及使用導光板之背光模組
TW201823781A (zh) 導光板、面光源裝置、顯示裝置及電子機器
JP5409901B2 (ja) 面状光源装置およびこれを用いた表示装置
JP5295382B2 (ja) 面状光源装置およびこれを用いた表示装置
US7097339B2 (en) Light source of back light module
US9146018B2 (en) Optical lens and backlight module incorporating the same
US7794100B2 (en) Planar light source apparatus, display apparatus and planar illumination method
JP6316494B1 (ja) 面光源装置および表示装置
TWI578068B (zh) 直下式導光結構、導光板及背光模組
US20080079870A1 (en) Small-angled, predetermined-positioned and predetermined-orientated light emitting device of backlight module of liquid crystal display
JP2009140905A (ja) 導光板及びバックライト
KR20190044870A (ko) 디스플레이 장치
KR102411078B1 (ko) Led 광원용 확산 렌즈
JP5174685B2 (ja) 面状光源装置およびこれを用いた表示装置
KR102002546B1 (ko) 화상생성장치용 백라이트 유닛
TWI526742B (zh) 曲型背光模組
JP2011258362A (ja) 面光源装置
TWI722799B (zh) 面光源裝置及液晶顯示裝置
JP2010129447A (ja) 点状光源カバーレンズおよび照明装置
TWM565324U (zh) Thin planar light source device with light entering directly under the side
JPH07141908A (ja) プリズム部材およびプリズム部材を用いた照明装置
JP2006202559A (ja) 面光源装置
JP4684791B2 (ja) 照明装置、これに使用する光制御部材およびこれらを用いた画像表示装置
TW201942653A (zh) 面狀照明裝置
TWI768715B (zh) 背光模組

Legal Events

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