KR20120036960A - 수집 수단, 전도 수단 및 인광체 지향 수단, 및 출력 수단을 갖는 발광 다이오드용 광학 시스템 - Google Patents

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Abstract

LED 광원(3)을 가진 광학 시스템(1)은 인광층(7)으로 광을 전달하기 위해 역 원뿔형 형상을 가진 베이스(6)를 사용한다. 인광층은 상부 표면 및 하부 표면으로부터 나온 광을 발광한다. 베이스(6) 및 실질적인 미러 이미지 캡 소자(mirror image cap element)(8)는 광학 시스템으로부터 나온 인광체 발생 광의 효율적인 추출을 용이하게 함으로써, 시스템의 출력은 일반적인 조명 적용에 적합한 전방향 광이다. 시스템은 LED에 의해 발생되는 거의 모든 광이 인광층으로 전달되고, 인광층으로부터 발광된 거의 모든 광이 시스템으로부터 출력된다는 점에서 매우 효율적이다.

Description

수집 수단, 전도 수단 및 인광체 지향 수단, 및 출력 수단을 갖는 발광 다이오드용 광학 시스템{OPTICAL SYSTEM FOR A LIGHT EMITTING DIODE WITH COLLECTION, CONDUCTION, PHOSPHOR DIRECTING, AND OUTPUT MEANS}
본 발명은 일반적으로 발광 다이오드, LED로부터 나온 광의 추출 및 제어에 관한 것으로, 특히, LED로부터 광의 추출, 인광체 소스(phosphor source)로의 광의 방향 및 인광체에 의해 발생되는 광의 시스템으로부터의 전방향 추출(omnidirectional extraction)을 개선시키는 광학 시스템에 관한 것이다. 광학 시스템은 종래의 백열 광 전구와 유사한 패턴으로 출력 광을 지향시킨다(direct).
다수의 제품은 전방향인 백색 광의 효율적인 소스를 필요로 한다. 많은 적용에 있어서, 원하는 출력은 1880년 1월 27일에 출원된 Thomas Edison의 미국 특허 제223,898호의 발명인 종래의 광 전구의 출력과 유사하다. 많은 제품들은 이러한 역사적인 발명에 의해 교시된 출력에 관해 설계되어 왔다. 최근에, 형광성에 기반한 광 전구들은 Edison bulb의 출력을 모사하기 위해 개발되어왔다. 많은 발명자들은 LED 기술에 기반한 유사 출력을 가진 전구를 개발하려고 해왔다. 지금까지 개발되어왔던 장치들은 많은 단점이 있다.
일반적인 광을 내는 LED들의 사용에서 가지고 있는 문제점들 중 하나는 LED에 의해 발생된 광의 좁은 파장으로부터 백색 광을 생성한다는 점이다. LED 조명 시스템의 초기 예들은 백색 광을 생성하도록, 서로 다른 많은 색을 가진 LED들의 조합에 의존했다. 보다 최신 예들에서, 넓은 스펙트럼의 황색 광이 방출되도록 청색 LED로부터의 출력은 인광체를 빛나게 하기 위해 사용되어왔다. 인광체에 의해 흡수되지 않은 일부의 청색 광과 황색 광의 조합은 적절한 백색 광원을 생성한다. 종래 기술의 LED 시스템들에서, 인광체는 통상적으로 청색 LED에 매우 가까이에 위치됨으로써, 청색 광 모두는 인광체를 거쳐간다. 그러나, 보다 새로운 발명들, 예를 들면, 2002년 2월 26일에 출원된 Eric Tarsa의 "High Output Radial Dispersing Lamp"이라는 명칭을 가진 미국 특허 제6,350,041호; 2006년 7월 25일에 출원된 Matthijs Keuper의 "LED with an Optical System"이라는 명칭을 가진 미국 특허 제7,080,932호; 및 2008년 6월 3일에 출원된 Julio Chaves의 "Optical Manifold for Light Emitting Diodes"이라는 명칭을 가진 미국 특허 제7,080,932호 모두는 LED로부터 떨어진 인광체의 위치를 교시한다. 이러한 발명들 모두는 LED 광과 인광체를 연결하고 일반적이고 효율적인 방법을 가진다.
일부의 종래 기술 장치들은 보다 정교함으로써 다른 장치보다 보다 비용이 많이 든다. 종래 기술의 발명들 중 어느 발명도 인광체로부터 광을 효율적으로 어떻게 추출하는지를 교시하고 있지 않다. 나아가, 종래 기술의 발명들 중 어느 발명도 본래의 Edison 발명의 출력과 유사한 전방향 광 출력을 생성하는 광원을 교시하고 있지 않다.
이에 따라서, 본 발명의 목적은 인광체 소스에 의해 발생되는 광의 높은 백분율을 추출하는 광학 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 추가적인 목적은 빛나는 인광체로부터 생성된 광과 LED로부터 나 온 청색 광을 효과적으로 연결하는 것에 있다.
본 발명의 추가적인 목적은 에너지가 효율적인 대량의 LED들의 배치를 가능케 하는 비용으로, Edison 램프의 원하는 광학 품질 모두를 생성하는 것에 있다.
본 발명은 종래의 광 전구와 기계학적으로 유사한 패키지(package)로부터 백색 광을 생성하는데 사용되는 광학 시스템이다. 시스템은 LED로부터 나온 청색 광을, LED로부터 실질적으로 이격된 인광층을 향해, 효과적으로 지향시킨다. 시스템은 또한 발생된 광의 대부분이 인광체 또는 LED에 의해 흡수됨 없이, 시스템으로부터 출력되도록 한다.
본 발명의 광학 시스템의 이점은 종래의 광 전구의 출력과 실질적으로 동일한 출력을 생성한다는 점이다.
본 발명의 광학 시스템의 또 다른 이점은 LED에서 인광층으로 전달되는 광의 경로에 대해 효율적이고, 비용적인 면에서 효과적인 구조를 제공한다는 점이다.
광학 시스템의 또 다른 이점은 시스템에 의해 발생되는 모든 광이 실질적으로 시스템으로부터 출력되도록 한다는 점이다.
본 발명의 이러한 목적 및 이점은 본원에서 설명되고 도면에서 도시된 바와 같이 본 발명을 실행하는 현재 가장 잘 알려진 모드의 설명을 고려해 볼 시에 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 광학 시스템의 사시도이다.
도 2는 광학 시스템의 측면도이다..
도 3은 LED로부터 인광층으로 이동하는 광선을 나타낸 광학 시스템의 측면도이다.
도 4는 인광층의 상부 측면으로부터 발광되는 광선을 나타낸 광학 시스템의 측면도이다.
도 5는 인광층의 하부 측면으로부터 발광되는 광선을 나타낸 광학 시스템의 측면도이다.
도 6은 시스템으로부터 효율적으로 전달되는 TIR 반사 광선을 나타낸 광학 시스템의 측면도이다.
우선, 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 광학 시스템(1)은, 베이스(base)(6) 및 상부 원뿔형 캡(upper conical cap)(8)으로 구성된 주요 몸체를 포함한다. 광학 시스템(1)의 주요 몸체는 일반적으로 원형점 말단부들(rounded point ends)을 가진 다이아몬드 형상을 가진다. 베이스(6)는 일반적으로 역형 원뿔형의 형상을 가진다. 캡(8)도 일반적으로 원뿔형의 형상을 가지되, 원형 베이스를 가진 원뿔형의 형상을 가진다. 캡(8)의 상부 말단부(9) 및 베이스(6)의 하부 말단부 모두는 도시된 바와 같이, 반경 종점 영역(radius terminal area)을 가진다. 반경 팁들(radius tips)은 성능 팩터들에 대해 포함되지 않고, 오히려 사용자에게 피해를 줄 수 있는 날카로운 첨단들(sharp points)을 제거하기 위해 포함된다. 원형 영역들이 있는 이유는 성능적이지는 않지만 안전하기 때문이다.
광원인 LED(3)는 PCB(2) 상에 장착된다. PCB(2)는 LED(3) 상에 장착되어 LED(3)에게 전원을 공급하는 종래의 방법에 비해 간단하게 선택된다. 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, LED(3)에 전원을 공급하는 사용될 수 있는 다른 물질 및 방법이 있다. 시스템을 가동시키는데 사용되는 특정 전자 회로는 본 발명의 권리 범위 내에서 고려되지 않는다. 시스템은 LED 기반 시스템들을 가동시키고 제어하고 현재 많이 알려진 방법에 의해 가동 및 제어될 수 있다.
베이스(6)의 리플렉터 매질(reflector medium)(4) 영역은 PCB(2)의 상부 측면 상의 중앙에 위치한다. LED(3)는, 리플렉터 매질(4)에 의해 덮이는 베이스(6)의 영역 내에 위치한다. 리플렉터 매질(4)은 통상적으로 폴리머(polymer)로 형성된다. 리플렉터 매질(4)은 오일 또는 고굴절률을 가지는 또 다른 물질일 수도 있다. 리플렉터 매질(4)은 일반적으로 만곡형 형상을 가진다. LED(3) 및 리플렉터 매질(4)의 기하학적인 형상이 리플렉터 매질(4)의 영역에서 TIR을 확보하지 않는 일부 경우에서, 반사 코팅(5), 예를 들면, 알루미늄 또는 은 또는 일부 다른 반사 물질이 리플렉터 매질(4)에 적용된다.
광학 시스템(1)의 주요 몸체의 중앙점 근방에서, 베이스(6)의 직경이 리플렉터 매질(4)보다 큰 영역에서, 얇은 인광층(7)이 위치한다. 인광층(7) 바로 위에 위치한 캡(8)의 하부 에지는, 주요 몸체의 팁들이 원형으로 되어 있는 바와 같이, 취급하기 용이하고 안전하다는 이유로 인해 원형으로 되어 있다.
이제, 도 3을 참조하면, 광선들(10)은, 리플렉터 매질(4) 내에 포함된 LED(3)에서 시작된다. LED(3)로부터의 광선들(10)은 리플렉터 매질(4) 및 베이스(6)의 투명한 물질을 통하여 이동한다. 리플렉터 매질(4) 및 베이스(6)는 높은 전달 물질(high transmission material)로 구성되는 것이 바람직하다. 리플렉터 매질(4) 및 베이스(6)는 하나의 연속적인 물질 조각(one continuous piece of material) 또는 서로 다른 광학 속성을 가진 2 개의 서로 다른 물질로 구성될 수 있다. 리플렉터 매질(4)에 사용되는 물질은, 리플렉터 매질(4)이 때때로 뜨거운 LED와 접촉될 시에 투명한 상태로 유지되어야 한다는 점을 명심해서 선택되어야 한다. 이상적으로, 리플렉터 매질(4)에 사용되는 물질의 굴절률은 가능한 높아야 한다. LED(3)와 접촉되는 고굴절률 물질을 가짐으로써, LED(3)로부터 광의 추출을 개선시킬 수 있다. 베이스(6)도 고굴절률 물질로 구성되어야 한다. 캡(8)은 LED와 접촉되지 않기 때문에 온도가 높지 않다. 서로 다른 많은 물질이 이용가능한 바와 같이, 상기 서로 다른 많은 물질은 고굴절률을 가질 수 있고, 저온에서만 동작할 수도 있다. 바람직하게, 반드시 필요한 것은 아니지만, 이러한 2 개의 구성요소들은 폴리머들일 수 있다. LED 광선들(10)은 LED(3)으로부터 인광층(7)까지 지향 경로 상에서 이동한다.
LED(3)에 의해 발생되는 제 2 그룹의 광선들(11)은 인광층(7)으로 직접 이동하지 않는다. 제 2 광선들(11)은, 광선들(11)이 베이스(6)의 외부 표면과 우선 충돌하도록 하는 각도로, LED(3)로부터 발광된다. 베이스(6) 및 LED(3)의 기하학적인 형상은, 광선들(11)이 베이스(6)이 표면과 충돌하는 각도가 베이스의 법선으로부터 베이스(6)의 표면까지 약 40 도 미만이 되도록 한다. 입사각이 40 도 미만인 경우, 광은 베이스(6)의 표면에서 반사된다. 이 타입의 반사는 내부 전반사(total internal reflection, TIR)이고, 100 %의 광선들(11)이 효과적으로 반사된다. TIR을 가능케 하기에 필요한 40 도의 최대 각도는 베이스(6) 및 원뿔형 베이스(6)를 둘러싼 매질의 굴절률의 기능을 한다.
도면에 나타난 경우에서, 베이스(6)를 둘러싼 물질은 공기이고, 공기의 굴절률은 1이다. 원뿔형 베이스(6)의 굴절률은 1.55이다. TIR 각도를 판별하는 식은 다음과 같다:
법선과 표면과의 각도 = arcsin (공기 굴절률/베이스 물질 굴절률)
지향 이동 광선들(10)이 행하는 바와 같이, TIR 반사선들(12)이 재지향되어 결국 인광층(7)과 충돌한다. LED(3)로부터 나온 일부 광선들은 반사 매질(4)의 표면과 충돌한다. 반사 매질(4)과 충돌하는 광선들은 TIR로부터 반사되거나, 시스템의 기하학적인 형태로 인해, 광이 반사 매질(4)의 표면과 충돌하는 각도가 TIR 범위 내에 있지 않을 경우, 반사 물질(5)로부터 반사된다. 그러므로, LED(3)로부터 나온 광 모두는 기본적으로 인광층(7)으로 지향된다.
요약하면, LED(3)에 의해 발생되는 광이 인광층(7)에 이를 수 있는 3 개의 경로가 있다 - 직접적인 경로, 베이스(6) 표면의 내부 전반사(TIR off), 및 반사 매질(4)의 반사. 본 발명의 주요 특징은, LED(3)로부터 나온 거의 모든 광이 인광층(7)에서 발견된다는 점이다. 발생되는 광의 극히 작은 양만 손실되어 반사 매질(4) 및 베이스(6)의 폴리머(들)로부터 흡수될 수 있다. 또 다른 무시할 만한 광 손실 팩터는, 광이 반사 코팅(5)과 충돌할 시에 일어나는 흡수의 작은 양이다.
LED(3)에 의해 발생되는 광이 청색 또는 자외선 파장인 것이 바람직하다. 광이 인광층(7)과 충돌할 시에, 인광층(7)의 인광체는 LED(3)로부터 청색 또는 자외선 광을 흡수하고 장파장을 가진 광, 일반적으로 황색 영역에서의 광을 방출한다. 주목해야 하는 바와 같이, 인광층(7)은, LED(3)로부터 대부분의 광이 흡수되도록 충분하게 밀집되어야 하지만, 너무 밀집되지 않으면, 광은 인광층(7)의 하부 표면으로부터만 발광된다. 오히려, 인광층(7)은 광이 인광층(7)의 상부 표면 및 하부 표면 모두로부터 발광되도록 구성되어야 한다. 인광층(7)의 농도 및 두께는 LED(3)로부터 발광된 광의 특별한 파장 및 시스템(1)의 원하는 스펙트럼 출력에 기반하여, 각각 특정 적용에 대해 제작된다.
도 4는 인광층(7)의 상부 표면으로부터 발광되는 광선들의 경로들을 도시한다(광선들이 인광층(7)과 접촉하기 전에 LED(3)로부터 발광된 광선들은 도시의 명료상 도 4에서 도시되지 않는다). 인광체 발생 광선들의 2 개의 부류인 제 1 광선들(20) 및 제 2 광선들(22)은 인광층(7)의 상부 표면으로부터 상부 방향으로 발광된다. 제 1 인광체 광선들(20)은 캡(8)의 표면과 거의 수직을 이룬 각도로 캡(8)의 표면과 충돌한다. 제 1 광선들(20)은, 빠져나가는 광선들(exiting rays)(21)이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 캡(8)의 반사 물질로부터 굴절률이 낮은 매질인 공기로 이동할 시에 굴절되지 않는다.
인광층(7)의 상부 표면으로부터 발광된 제 2 광선들(22)은 법선으로부터의 보다 분명한 각도로(at more pronounced angles) 캡(8)의 표면과 충돌한다. 큰 각도로 충돌하면, 제 2 방출 광선들(23)은 고굴절률 물질로부터 저굴절률 물질로, 즉, 캡(8)의 폴리머로부터 공기로 이동할 시에 다소 굴절된다. TIR 각도보다 작은 각도로 캡(8)의 표면과 충돌하는 모든 광선들은 캡(8)을 통하여 나간다.
도 5는 인광층(7)의 하부 표면에 의해 발생되는 광의 이동 경로를 도시한다(도 4에 도시된 바와 같이, 광선들이 인광층(7)과 접촉하기 전에 LED(3)로부터 발광된 광선들은 도시의 명료상 도 5에서 도시되지 않는다). 인광체 발생 광선들의 2 개의 부류인 제 1 광선들(20') 및 제 2 광선들(22')은 인광층(7)의 하부 표면으로부터 하부로 발광된다. 제 1 인광체 광선들(20')은 베이스(6)의 표면과 거의 수직을 이룬 각도로 베이스(6)의 표면과 충돌한다. 제 1 광선들(20')은, 방출 광선들(21')이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 베이스(6)의 반사 물질로부터 굴절률이 낮은 매질인 공기로 이동할 시에 굴절되지 않는다.
인광층(7)의 하부 표면으로부터 발광되는 제 2 광선들(22')은 법선으로부터의 보다 분명한 각도로 베이스(6)의 표면과 충돌한다. 캡(8)의 제 2 방출 광선들(23)과 같이, 큰 각도로 충돌하면, 제 2 방출 광선들(23')은 고굴절률 물질로부터 저굴절률 물질로, 즉, 베이스(6)의 폴리머로부터 공기로 이동할 시에 다소 굴절된다. TIR 각도보다 작은 각도로 베이스(6)의 표면과 충돌하는 모든 광선들은 베이스(6)를 통하여 나간다.
도 6은 인광층(7)의 상부 표면으로부터 발광되는 제 3 부류의 인광체 발생 광선들(21")을 도시한다. 광선들(21")이 캡(8)의 표면과 충돌하는 각도는, 광선들(24)이 캡(8)의 표면에 내부 전반사하는 법선에 대해 충분하게 얕다. 도 6에서 도시된 시스템(1)의 특정 구조에 대해서, 40 도 미만인 각도는 TIR 반사를 생성할 수 있다. 제 3 부류의 광선들(21")의 각도는 법선과는 60 도의 각을 이룬다. TIR 반사 광선(24)은 TIR 각도보다 작은 각도로 캡(8)의 반대 측면과 충돌한다. 특정 각도는 캡(8)의 원뿔 각도(conical angle)(87 도)와 제 1 TIR 반사 각도(60 도) 사이의 차이 각도이거나, 또는 27 도이다. 27 도는 40 도의 TIR 각도보다 매우 작다. 그러므로, 제 3 TIR 반사 광선(24)은 TIR을 다시 하지 못하고, 캡(8)에서 나가고 제 3 반사 광선(25)으로 굴절된다. TIR 반사선들이 TIR 표면에 대해 일반적으로 수직한 표면과 충돌하는 기하학적인 구조를 가지도록 광학 시스템(1)이 구성되면, 광은 높은 굴절률을 가진 폴리머에서 빠져나갈 수 있거나 빠져나갈 수 없다.
주목해야 하는 바와 같이, 상기의 예가 캡(8)을 참조하여 주로 기술하였지만, 베이스(6)는 광이 유사한 방식으로 빠져나가도록 한다. 광이 인광층(7)의 상부 표면으로부터 발광될 시에 일어나는 바와 같이, 동일한 타입의 반사는 광이 LED(3)를 향해 인광층(7)의 하부 표면에서 나갈 시에 일어난다.
광의 백분율이 크게 빠져나가지 못하도록 하는 광학 시스템의 예는 베이스 및 캡의 원뿔 각도가 105 도가 되는 것이다. 이 경우에서, TIR 광선(24)은 45 도의 각도로 표면과 충돌한다. 45 도는 TIR 범위 내에 있고, 그러므로, 광이 빠져나가지 못하도록 한다. TIR 광은 인광층을 향하여 다시 반사된다.
제 4 부류의 인광체 발생 광선들(26)은 LED(3)로 다시 반사된다. 이는, 베이스 및 캡의 폴리머에 의해 흡수된 광, 및 시스템(1)에서 나가지 않는 인광층(7)으로부터 발광된 반사 표면(5)에 의해 흡수된 광을 제외한 광일 뿐이다. 또한 주목해야 하는 바와 같이, 광의 극히 작은 양은 반경 팁(9)에서 시스템의 외부에서 발견되지 않을 수 있다. 흡수 광은 시스템(1)에 의해 발생되는 전체 광의 극히 작은 백분율이다. 요약하면, LED(3)로부터 나온 거의 모든 광은 인광층(7)에 의해 흡수되고, 인광층(7)에 의해 발광되는 거의 모든 광은 시스템(1)에서 빠져나가게 된다.
상기와 같은 개시는 제한되는 것으로 간주되지 않는다. 기술 분야의 통상의 기술자라면, 장치의 다양한 변화물 및 대체물이 구현되면서 본 발명의 교시를 유지하는 것을 손쉽게 볼 수 있다. 이에 따라서, 상기와 같은 개시는 첨부된 청구항의 한정에 의해서만 제한되는 것으로 구성되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전방향 출력(omni-directional output)을 하는 광학 시스템에 있어서,
    광원으로 기능하는 LED,
    역형 원뿔형의 형상을 한 베이스,
    인광층, 및
    원뿔형 캡
    을 포함하고,
    상기 LED에 의해 발생되는 광은 직접적으로 상기 인광층으로 전달되며, 그리고 상기 베이스의 내부 전반사(TIR)를 통하여 상기 인광층으로 전달되고, 이로 인해, 광이 상기 인광층으로부터 발광되도록 상기 인광층은 빛나게 되고, 그리고
    상기 인광층으로부터 발광된 광은 직접적으로 그리고 TIR를 통하여 상기 베이스 및 상기 캡을 통해 상기 광학 시스템으로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED로부터 나온 광이 상기 인광층과 접촉할 시에, 광은 상기 인광층의 상부 측면 및 하부 측면 모두로부터 발광되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인광층의 영역이 상기 LED의 영역보다 크도록, 상기 인광층은 상기 베이스 및 상기 캡을 포함한 주요 몸체의 중앙 영역 근방에 위치되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 근방의 상기 베이스의 영역은 반사 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 베이스의 각도가 TIR의 충분한 양을 제공하지 않고 상기 반사 매질의 적어도 일부가 반사 코팅으로 덮이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 반사 매질은 고굴절률을 가진 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  7. 전방향 출력을 하는 광학 시스템에 있어서,
    광원으로 기능하는 LED,
    역형 원뿔형의 형상을 한 베이스,
    인광층, 및
    원뿔형 캡
    을 포함하고,
    상기 LED에 의해 발생되는 광은 직접적으로 상기 인광층으로 전달되며, 그리고 상기 베이스의 내부 전반사(TIR)를 통하여 상기 인광층으로 전달되고, 이로 인해, 광이 상기 인광층의 상부 측면 및 하부 측면 모두로부터 발광되도록 상기 인광층은 빛나게 되고, 그리고
    상기 인광층으로부터 발광된 광은 직접적으로 그리고 TIR를 통하여 상기 베이스 및 상기 캡을 통해 상기 광학 시스템으로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 인광층의 영역이 상기 LED의 영역보다 크도록, 상기 인광층은 상기 베이스 및 상기 캡을 포함한 주요 몸체의 중앙 영역 근방에 위치되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 LED 근방의 상기 베이스의 영역은 반사 매질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 베이스의 각도가 TIR의 충분한 양을 제공하지 않고 상기 반사 매질의 적어도 일부가 반사 코팅으로 덮이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 반사 매질은 고굴절률을 가진 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  12. 전방향 출력을 하는 광학 시스템에 있어서,
    광원으로 기능하는 LED, 및
    역형 원뿔형의 형상을 한 베이스
    를 포함하고,
    상기 LED 근방의 베이스의 영역은 반사 매질, 인광층, 및 원뿔형 캡을 포함하고,
    상기 LED에 의해 발생되는 광은 직접적으로 상기 인광층으로 전달되며, 그리고 상기 베이스의 내부 전반사(TIR)를 통하여 상기 인광층으로 전달되고, 이로 인해, 광이 상기 인광층의 상부 측면 및 하부 측면 모두로부터 발광되도록 상기 인광층은 빛나게 되고,
    상기 인광층으로부터 발광된 광은 직접적으로 그리고 TIR를 통하여 상기 베이스 및 상기 캡을 통해 상기 광학 시스템으로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 인광층의 영역이 상기 LED의 영역보다 크도록, 상기 인광층은 상기 베이스 및 상기 캡을 포함한 주요 몸체의 중앙 영역 근방에 위치되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 베이스의 각도가 TIR의 충분한 양을 제공하지 않고 상기 반사 매질의 적어도 일부가 반사 코팅으로 덮이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 반사 매질은 고굴절률을 가진 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템.
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