KR20090001635U - Lens using Light emitting diode - Google Patents

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Abstract

본 고안은 발광 다이오드 조명용 렌즈에 관한 것으로 내부에 발광 다이오드를 감싸며 형성되고, 서로 다른 각도를 이루는 두 개의 경사면으로 이루어진 렌즈를 포함한다. 상기 렌즈는 상기 발광 다이오드에서 발생하는 광선을 광선의 직하 방향의 좌우로 방출시키는 제 1경사면을 포함하고, 상기 제 1경사면에서 반사되는 빛의 내부 상호 반사를 방지하는 제 2경사면을 포함하며, 상기 제 1경사면 및 제 2경사면에서 반사되는 빛을 상기 렌즈 밖으로 통과시키는 수평면을 포함한다. 본 고안에 의하면, 발광다이오드로부터 나온 광선을 제어하여 조사면의 밝기 균제도를 향상시키며, 조명기구의 설치 간격을 연장시킨다.The present invention relates to a lens for a light emitting diode illumination is formed surrounding the light emitting diode and includes a lens consisting of two inclined surfaces having different angles. The lens includes a first inclined surface for emitting the light rays generated by the light emitting diode to the left and right in the direction directly below the light beam, and includes a second inclined surface to prevent internal mutual reflection of light reflected from the first inclined surface. And a horizontal plane passing light reflected from the first and second slopes out of the lens. According to the present invention, by controlling the light rays emitted from the light emitting diode to improve the brightness uniformity of the irradiation surface, it is possible to extend the installation interval of the luminaire.

발광 다이오드, 렌즈, 경사면, 각도 Light-emitting diode, lens, slope, angle

Description

발광 다이오드 조명용 렌즈{Lens using Light emitting diode}Lens for Light Emitting Diode Lighting {Lens using Light emitting diode}

본 고안은 발광 다이오드 조명에 있어서, 발광 다이오드로부터 방출되는 광선을 제어하여 조사면의 밝기 균제도를 향상시키며, 조명의 설치간격을 연장하는 발광 다이오드 조명용 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode illumination lens for controlling the light rays emitted from the light emitting diode to improve the brightness uniformity of the irradiation surface, and to extend the installation interval of the light.

본 고안은 조명공학 분야의 조명기구 및 조명설계 분야 중 광학설계분야에 속한다.The present invention belongs to the optical design field of the lighting equipment and lighting design field.

광원에 대한 조사면의 조도는 광원과 조사면의 거리에 따라 결정되며, 조사면의 조도는 거리의 제곱에 비례하여 감소하게 된다. 즉, 동일한 광원에서 나온 빛은 동일한 조사면이라고 하더라도 광선이 조사되는 각도에 따라 조사면과의 거리가 달라지기 때문에 조도가 균일하지 않고 빛의 균제도의 차이가 나타나는 문제점이 있다.The illuminance of the irradiated surface with respect to the light source is determined according to the distance between the light source and the irradiated surface, and the illuminance of the irradiated surface is reduced in proportion to the square of the distance. That is, even though the light emitted from the same light source is the same irradiation surface, the distance from the irradiation surface is different depending on the angle at which the light is irradiated, so there is a problem in that the illuminance is not uniform and the light uniformity is different.

특히, 통상의 발광 다이오드 배광은 0도를 기준으로 높은 광도를 가지고 있기 때문에 광원과의 거리 및 조사되는 각도에 따라 빛이 배광이 균일하지 않기 때 문에 광효율이 떨어지는 문제점이 있다.In particular, since the light emitting diode has a high luminous intensity based on 0 degrees, light efficiency is inferior because light distribution is not uniform depending on the distance to the light source and the irradiation angle.

이에 따라 종래에는 빛을 제어하기 위한 조명용 장치로서 기하학적 수단 및 형상에 따라 빛을 제어하기 때문에, 조사면에 따라 동일한 배광을 실현하기 힘든 불편함이 있다. Accordingly, in the related art, since light is controlled according to geometric means and shapes as an illumination device for controlling light, it is difficult to realize the same light distribution according to the irradiation surface.

따라서 용도에 적합한 배광을 실현할 수 있는 조명기구가 필요하다.Therefore, there is a need for a luminaire capable of realizing light distribution suitable for a purpose.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 불편함을 해결하기 위하여 발광 다이오드로부터 방출되는 광선을 제어하여 조사면의 밝기 균제도를 향상시키고, 조명기구 설치간격을 연장시켜 배광 효율을 증가시키는 발광 다이오드 조명용 렌즈를 제공하는 데에 목적이 있다.The present invention improves the brightness uniformity of the irradiation surface by controlling the light rays emitted from the light emitting diode in order to solve the inconvenience of the prior art as described above, and the light emitting diode lighting lens to increase the light distribution efficiency by extending the intervals of installation of luminaires The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 발광 다이오드 조명용 렌즈에 있어서, 발광 다이오드로부터 발생하는 광선을 양 사이드로 보내는 제 1경사면과 상기 제 1경사면에 의해 양 사이드로 분리된 광선이 내부에서 상호 반사가 될 경우 일정한 경사를 주어 아래쪽으로 향하도록 하는 제 2경사면을 통해 광효율을 향상시킨다.In the light emitting diode illumination lens of the present invention to achieve the above object, the first inclined plane to send the light rays generated from the light emitting diode to both sides and the light beams separated by both sides by the first inclined plane will be mutually reflected inside. In this case, the light efficiency is improved through the second inclined surface to be given downward with a predetermined slope.

본 고안에서 내부에 발광 다이오드를 감싸며 형성되고, 서로 다른 각도를 이루는 두 개의 경사면으로 이루어진 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to include a lens formed inside the light emitting diode and having two inclined surfaces having different angles.

본 고안에서 상기 렌즈는 상기 발광 다이오드에서 발생하는 광선을 광선의 직하 방향의 좌우로 방출시키는 제 1경사면을 포함하고, 상기 제 1경사면에서 반사되는 빛의 내부 상호 반사를 방지하는 제 2경사면을 포함하며, 상기 제 1경사면 및 제 2경사면에서 반사되는 빛을 상기 렌즈 밖으로 통과시키는 수평면을 포함하는 것 이 바람직하다.In the present invention, the lens includes a first inclined plane that emits light emitted from the light emitting diode to the left and right in the direction immediately below, and includes a second inclined plane that prevents internal mutual reflection of light reflected from the first inclined plane. And, it is preferable to include a horizontal plane for passing the light reflected from the first inclined plane and the second inclined plane out of the lens.

본 고안에서 상기 제 1경사면은 상기 렌즈의 수평축에 대해 10°이상 20°이하의 각도를 이루는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first inclined plane forms an angle of 10 ° or more and 20 ° or less with respect to the horizontal axis of the lens.

본 고안에서 상기 제 2경사면은 상기 렌즈의 수직축에 대해 20°이상 45°이하의 각도를 이루는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the second inclined plane forms an angle of 20 ° or more and 45 ° or less with respect to the vertical axis of the lens.

본 고안에서 상기 발광 다이오드에서 발생하는 광선의 중심축 광도는 최대 광도축의 2/3 이하인 것이 바람직하다.In the present invention, the central axis luminous intensity of light rays generated by the light emitting diode is preferably 2/3 or less of the maximum optical axis.

본 고안에 의하면 경사면을 갖는 렌즈를 통해 발광 다이오드 조명을 구현함에 따라 발광 다이오드에서 발생한 광선을 아래쪽으로 고르게 분포함에 따라 배광을 향상시키고 조명률을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, as light emitting diode illumination is realized through a lens having an inclined surface, light distribution from the light emitting diode is uniformly distributed downward, thereby improving light distribution and improving lighting rate.

그리고, 발광 다이오드 조명기구 간의 설치간격을 연장하며, 조명기구의 효율을 향상시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect of extending the installation interval between the light emitting diode lighting fixtures, improving the efficiency of the lighting fixtures.

또한, 광선의 방향을 조절함에 따라 눈부심을 차단하고, 조사면의 균제도가 향상되는 효과가 있다.In addition, by adjusting the direction of the light beam to block the glare, there is an effect that the uniformity of the irradiation surface is improved.

본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들 에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of the following drawings, it is determined that the same components as possible, even if displayed on the other drawings as possible, and unnecessarily obscure the subject matter of the present invention Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

도 1 은 본 고안의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명용 렌즈를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a light emitting diode illumination lens according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 발광 다이오드 조명용 렌즈(100)는 제 1경사면(110), 제 2경사면(120)및 수평면(130)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the LED lighting lens 100 includes a first inclined plane 110, a second inclined plane 120, and a horizontal plane 130.

상기 렌즈(100)는 내부에 발광 다이오드가 형성되어, 상기 발광 다이오드로부터 발생하는 빛의 방향을 제어하여 발광 다이오드 조명의 배광 방향 및 광효율을 제어한다. 이하 자세한 내용은 하기의 도 2 를 참조한다.The lens 100 has a light emitting diode formed therein to control the light distribution direction and the light efficiency of the light emitting diode by controlling the direction of light generated from the light emitting diode. For details, refer to FIG. 2 below.

상기 제 1경사면(110)은 상기 발광 다이오드에서 발생하는 중심 광선 즉, 상기 렌즈(100)의 수평축에 대해 10°이상 20°이하의 경사각(α)을 갖는 렌즈의 외부측면으로서 상기 발광 다이오드에서 방출되는 광선 중 발광 다이오드 광선의 직하 방향의 바깥쪽 양 사이드로 분산시킨다.The first inclined plane 110 emits from the light emitting diode as an outer side surface of a lens having a central ray generated from the light emitting diode, that is, an inclination angle α of 10 ° or more and 20 ° or less with respect to the horizontal axis of the lens 100. Among the light beams, the light beams are distributed to both outer sides of the light emitting diode beams in the direction immediately below.

상기 제 2경사면(120)은 상기 제 1경사면(110)의 하부면에 형성되며, 상기 발광 다이오드에서 발생하는 중심 광선 즉, 상기 렌즈(100)의 수평축에 대해 20°이상 45°이하 경사각(β)을 갖는 렌즈의 외부 측면이다.The second inclined surface 120 is formed on the lower surface of the first inclined surface 110, and the inclination angle β of 20 ° or more and 45 ° or less with respect to the center ray generated from the light emitting diode, that is, the horizontal axis of the lens 100. Is the outer side of the lens.

상기 제 2경사면(120)은 상기 제 1경사면(110)에 의해 분산된 빛이 내부에서 서로 반사되지 않도록 아래쪽 즉, 조사면으로 빛이 조사되도록 빛의 조사방향을 조 절하여 광효율을 증가시킨다.The second inclined surface 120 increases the light efficiency by adjusting the light irradiation direction so that the light scattered by the first inclined surface 110 is not reflected inside each other, that is, the light is irradiated to the irradiation surface.

상기 수평면(130)은 상기 제 2경사면(120)의 하부에 위치하면, 상기 제 1경사면(110)에서 방출되어 상기 발광 다이오드에서 아래쪽으로 방출되는 빛을 그대로 통과시킴과 동시에 상기 렌즈(100) 자체의 굴절률을 사용하여 발광 다이오드에서 발생되는 광선을 상기 렌즈(100)의 외부로 방출시킴으로써 사용자가 원하는 목표 배광을 실현시킨다.When the horizontal plane 130 is positioned below the second inclined plane 120, the horizontal plane 130 passes through the light emitted from the first inclined plane 110 and emitted downward from the light emitting diode as it is, and the lens 100 itself. By using the refractive index of the light emitting diode to emit the light to the outside of the lens 100 to realize the target light distribution desired by the user.

본 고안에 의하면 상기 렌즈는 상기 제 1경사면(110) 및 제 2경사면(120)에 의해 발광 다이오드에서 발생하는 광도를 광선 직하 방향에서 10°에서 45°로 제한함에 따라 눈부심을 방지한다.According to the present invention, the lens prevents glare by limiting the luminous intensity generated by the light emitting diode by the first inclined plane 110 and the second inclined plane 120 from 10 ° to 45 ° in the direction under the light beam.

그리고, 기존의 배광 설계시 눈부심을 방지하기 위해 사용한 반사판의 반사율로 인해 나타나는 광손실을 본 고안에서는 투명한 렌즈의 외부 각도를 조절하여 실현함에 따라 투과율을 향상시켜 광효율을 증대시킨다.In addition, the present invention realizes the light loss caused by the reflectance of the reflector used to prevent glare in the conventional light distribution design by adjusting the external angle of the transparent lens to improve the transmittance to increase the light efficiency.

도 2 는 본 고안의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명용 렌즈의 광원 투과 경로를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a light source transmission path of a light emitting diode illumination lens according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 발광 다이오드(200)를 감싸며 형성되는 렌즈(100)의 외부측이 경사를 이루도록 하여 발광 다이오드 조명의 광효율을 향상시킨다.Referring to FIG. 2, the outer side of the lens 100 formed to surround the light emitting diode 200 is inclined to improve the light efficiency of the LED lighting.

상기 발광 다이오드(200)에서 방출되는 광선은 조사면을 향하는 직하 방향성을 나타낸다.Light rays emitted from the light emitting diodes 200 exhibit directivity toward the irradiation surface.

상기 렌즈(100)는 상기 발광 다이오드(200)에서 방출되는 빛 중 바깥쪽 분리된 광선을 반사시켜 아래쪽으로 향하게 하면, 아래쪽으로 향하는 면은 그대로 투과 하여 광손실을 줄인다.When the lens 100 reflects the light rays separated from the outside of the light emitted from the light emitting diodes 200 and directs them downward, the downward facing surface is transmitted as it is to reduce the light loss.

본 고안에 의하면, 기준면에서 평균 조도에 대한 최소 조도의 비가 0.8 이상이고 작업실 내의 일반 영역의 평균조도는 작업영역 평균 조도의 1/3 이상이며, 인접 실내의 평균 조도 비가 5:1을 초과하지 않도록 렌즈를 형성한다.According to the present invention, the ratio of the minimum illuminance to the average illuminance in the reference plane is 0.8 or more, the average illuminance of the general area in the work room is 1/3 or more of the average illuminance of the work area, and the average illuminance ratio of the adjacent room does not exceed 5: 1. Form a lens.

상기와 같이 형성된 렌즈의 중심축 강도는 최대 광도 측의 2/3 이하가 되도록 하여 조명기구 설치 간격을 연장시키고, 최대 광도를 광원의 직하 방향에서 양 옆으로 10°에서 45°로 제한하여 글레어를 차단한다.The intensity of the center axis of the lens formed as described above is 2/3 or less of the maximum luminous intensity to extend the interval of installation of the luminaire, and the maximum luminous intensity is limited from 10 ° to 45 ° on both sides in the direction directly below the light source to prevent glare. Block it.

상기와 같이, 본 고안의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art will variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. I can understand that you can.

도 1 은 본 고안의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명용 렌즈를 나타낸 도면.1 is a view showing a light emitting diode illumination lens according to an embodiment of the present invention.

도 2 는 본 고안의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명용 렌즈의 광원 투과 경로를 나타낸 도면.2 is a view showing a light source transmission path of the light emitting diode illumination lens according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>           <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 렌즈 110 : 제 1경사면100 lens 110 first inclined surface

120 : 제 2경사면 130 : 수평면120: second inclined plane 130: horizontal plane

200 : 발광 다이오드 α,β : 경사각200: light emitting diode α, β: tilt angle

Claims (5)

내부에 발광 다이오드를 감싸며 형성되고, 서로 다른 각도를 이루는 두 개의 경사면으로 이루어진 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 조명용 렌즈.A light emitting diode illumination lens formed inside a light emitting diode and including a lens including two inclined surfaces having different angles. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈는The method of claim 1, wherein the lens 상기 렌즈는 상기 발광 다이오드에서 발생하는 광선을 광선의 직하 방향의 좌우로 방출시키는 제 1경사면; 및The lens may include a first inclined plane that emits light emitted from the light emitting diode to the left and right in the direction directly below the light; And 상기 제 1경사면에서 반사되는 빛의 내부 상호 반사를 방지하는 제 2경사면;A second inclined plane to prevent internal mutual reflection of light reflected from the first inclined plane; 상기 제 1경사면 및 제 2경사면에서 반사되는 빛을 상기 렌즈 밖으로 통과시키는 수평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명용 렌즈.And a horizontal plane passing light reflected from the first and second slopes out of the lens. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제 1경사면은 상기 렌즈의 수평축에 대해 10°이상 20°이하의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명용 렌즈.And the first inclined plane forms an angle of 10 ° or more and 20 ° or less with respect to the horizontal axis of the lens. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제 2경사면은 상기 렌즈의 수직축에 대해 20°이상 45°이하의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명용 렌즈.And the second inclined plane forms an angle of 20 ° or more and 45 ° or less with respect to the vertical axis of the lens. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발광 다이오드에서 발생하는 광선의 중심축 광도는 최대 광도 축의 2/3 이하인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명용 렌즈.The central axis luminous intensity of the light beams generated by the light emitting diode is less than 2/3 of the maximum luminous axis.
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