KR20130003853A - Lighting apparatus using light emitting diode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광다이오드를 이용한 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 백열등과 유사한 배광 특성을 가진 발광다이오드를 이용한 조명장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 인쇄회로기판에 장착된 발광다이오드와, 측면이 불룩한 배럴(barrel) 형태이며, 한쪽 끝에 상기 발광다이오드를 수용하는 수용부와 상기 수용부에서 상기 인쇄회로기판 방향으로 연장된 지지부가 형성되며, 상기 수용부의 상기 발광다이오드와 대향하는 내면은 오목면이며, 상기 발광다이오드에서 발생한 빛을 전달하는 도광체와, 상기 도광체와 접하는 제1면과 그 제1면과 이격된 제2면을 구비하며, 상기 제2면에는 상기 도광체를 통해서 전달된 빛을 난반사시키는 오목한 난반사면이 형성된 확산렌즈,를 포함하는 발광다이오드를 이용한 조명장치가 제공된다.The present invention relates to a lighting apparatus using a light emitting diode, and more particularly to a lighting apparatus using a light emitting diode having a light distribution characteristic similar to a conventional incandescent lamp. According to the present invention, there is provided a light emitting diode mounted on a printed circuit board, a barrel having a bulging side surface, and an accommodating part accommodating the light emitting diode at one end and a supporting part extending from the accommodating part toward the printed circuit board. An inner surface of the receiving portion facing the light emitting diode is a concave surface, a light guide for transmitting light generated by the light emitting diode, a first surface in contact with the light guide, and a second surface spaced apart from the first surface Is provided, wherein the second surface is provided with an illumination device using a light emitting diode comprising a diffused lens, the concave diffuse reflection surface is formed to diffuse the light transmitted through the light guide.

Description

발광다이오드를 이용한 조명장치{Lighting apparatus using light emitting diode}Lighting apparatus using light emitting diodes

본 발명은 발광다이오드를 이용한 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 백열등과 유사한 배광 특성을 가진 발광다이오드를 이용한 조명장치에 관한 것이다. The present invention relates to a lighting apparatus using a light emitting diode, and more particularly to a lighting apparatus using a light emitting diode having a light distribution characteristic similar to a conventional incandescent lamp.

발광다이오드는 형광등보다 에너지 효율이 높으며, 환경 친화적인 장점이 있다. 따라서 기존 조명기구를 발광다이오드를 이용한 조명으로 대체하기 위한 노력이 계속되고 있다. 그러나 발광다이오드를 조명에 사용하기 위해서는 광학 설계상 고려해야 할 점이 많다. 고출력 표면실장부품(SMD; surface mount device) 형태의 발광다이오드는 일반적으로 램버시안(Lambertian)형태의 배광특성을 갖는다. 따라서 조명용으로 사용하기에는 적합하지 않다.Light emitting diodes are more energy efficient than fluorescent lamps and have environmentally friendly advantages. Therefore, efforts have been made to replace existing lighting fixtures with lighting using light emitting diodes. However, there are many considerations in optical design in order to use light emitting diodes in lighting. Light emitting diodes in the form of high power surface mount devices (SMDs) generally have light distribution characteristics in the form of Lambertians. Therefore, it is not suitable for use for lighting.

이러한 문제를 해결하기 위해서 반사판을 사용하거나, 렌즈를 사용하여 발광다이오드의 배광특성을 조절하려는 시도가 계속되어 왔다. In order to solve this problem, attempts have been made to adjust light distribution characteristics of the light emitting diode by using a reflector or a lens.

본 발명은 발광다이오드를 이용하여, 기존의 백열등에 비해서 소비전력이 훨씬 낮으며, 백열등과 유사한 배광 특성을 갖는 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a lighting device using a light emitting diode, which is much lower in power consumption than a conventional incandescent lamp, and has a light distribution characteristic similar to that of an incandescent lamp.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해서, 인쇄회로기판에 장착된 발광다이오드와, 측면이 불룩한 배럴(barrel) 형태이며, 한쪽 끝에 상기 발광다이오드를 수용하는 수용부와 상기 수용부에서 상기 인쇄회로기판 방향으로 연장된 지지부가 형성되며, 상기 수용부의 상기 발광다이오드와 대향하는 내면은 오목면이며, 상기 발광다이오드에서 발생한 빛을 전달하는 도광체와, 상기 도광체와 접하는 제1면과 그 제1면과 이격된 제2면을 구비하며, 상기 제2면에는 상기 도광체를 통해서 전달된 빛을 난반사시키는 오목한 난반사면이 형성된 확산렌즈,를 포함하는 발광다이오드를 이용한 조명장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a light emitting diode mounted on a printed circuit board, a barrel having a bulging side surface, and an accommodating portion accommodating the light emitting diode at one end and the accommodating portion at the accommodating portion. A support portion extending in a direction, the inner surface of the receiving portion facing the light emitting diode is a concave surface, a light guide for transmitting light generated by the light emitting diode, a first surface in contact with the light guide and a first surface thereof; It is provided with a second surface spaced apart from the second surface provides a lighting device using a light emitting diode comprising a diffused lens, the concave diffuse reflection surface is formed to diffuse the light transmitted through the light guide.

상기 지지부는 상기 발광다이오드에서 발생한 열을 방출하도록, 그 측면의 일부가 개방되어 있는 것이 바람직하다.Preferably, the support portion is open at a portion of the side surface to dissipate heat generated by the light emitting diode.

상기 도광체와 확산렌즈는 일체인 것이 바람직하다. Preferably, the light guide and the diffusion lens are integrated.

또한, 상기 확산렌즈의 제1면과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되어 상기 렌즈에서 확산된 빛을 반사하는 반사판을 더 포함하는 발광다이오드를 이용한 조명장치를 제공한다.The present invention also provides a lighting device using a light emitting diode further comprising a reflector disposed between the first surface of the diffusion lens and the printed circuit board to reflect light diffused from the lens.

또한, 상기 확산렌즈의 난반사면의 표면은 난반사를 일으키도록 거칠게 가공되어 있으며, 나머지 표면은 전반사를 일으키도록 매끄럽게 가공되어 있는 발광다이오드를 이용한 조명장치를 제공한다.In addition, the surface of the diffuse reflection surface of the diffusion lens is roughly processed to cause diffuse reflection, and the remaining surface is provided with a light emitting diode using a smoothly processed to cause total reflection.

또한, 상기 확산렌즈의 제1면은 상기 도광체에 비해서 직경이 큰 원형인 발광다이오드를 이용한 조명장치가 제공된다.In addition, the first surface of the diffusion lens is provided with an illumination device using a light emitting diode having a larger diameter than the light guide.

상기 난반사면의 단면은 갈매기 날개처럼, 두 개의 곡선이 결합한 형태인 것이 바람직하다. The cross-section of the diffuse reflection surface is preferably in the form of a combination of two curves, like a seagull wing.

본 발명에 따른 조명장치는 백열등의 필라멘트와 마찬가지로 조명장치의 중심부에서 밝게 빛나는 난반사면을 구비한다. 따라서 백열등과 유사한 배광특성을 훨씬 낮은 전력으로 구현할 수 있다. The lighting apparatus according to the present invention has a diffuse reflection surface that shines brightly in the center of the lighting apparatus, like the filament of an incandescent lamp. Thus, light distribution characteristics similar to incandescent lamps can be realized at much lower power.

또한, 본 발명에 따른 조명장치는 오목면을 구비한 발광다이오드 수용부를 구비한 배럴형태의 도광체를 사용하여 발광다이오드의 빛이 도광체 외부로 손실되는 것을 최소화할 수 있다.In addition, the lighting apparatus according to the present invention can minimize the loss of light of the light emitting diode to the outside of the light guide by using a barrel-shaped light guide having a light-emitting diode receiving portion having a concave surface.

도 1은 본 발명에 따른 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일부분의 저면 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일부분의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일부분의 평면도이다.
도 5는 오목면의 기능을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 도광체의 기능을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 1에 도시된 발광다이오드를 이용한 조명장치에 전원이 인가된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 발광다이오드에서 빛의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a perspective view of an embodiment of a lighting apparatus using a light emitting diode according to the present invention.
FIG. 2 is a bottom perspective view of a portion of a lighting apparatus using the light emitting diode shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of a portion of a lighting apparatus using the light emitting diode shown in FIG.
4 is a plan view of a portion of a lighting apparatus using the light emitting diode shown in FIG.
5 is a conceptual diagram for explaining the function of the concave surface.
6 is a conceptual diagram for explaining the function of the light guide.
FIG. 7 is a view for explaining a state in which power is applied to the lighting apparatus using the light emitting diode shown in FIG. 1.
FIG. 8 is a view for explaining a path of light in the light emitting diode of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일실시예의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일부분의 저면 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일부분의 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일부분의 평면도이다. 도 1 내지 4를 참고하면, 본 발명에 따른 발광다이오드를 이용한 조명장치의 일실시예는 인쇄회로기판(1)에 장착된 발광다이오드(10), 발광다이오드(10)의 빛을 전달하는 도광체(20), 도광체(20)를 통해서 전달된 빛을 확산시키는 확산렌즈(30), 인쇄회로기판(1) 위에 배치된 반사판(40)을 포함한다. 기타 전원과 연결하기 위한 베이스(2)와 도광체(20) 및 확산렌즈(30)를 감싸는 유리구 또는 플라스틱구(3)를 포함한다. 1 is a perspective view of an embodiment of a lighting apparatus using a light emitting diode according to the present invention, Figure 2 is a bottom perspective view of a part of the lighting apparatus using a light emitting diode shown in Figure 1, Figure 3 is a light emitting shown in Figure 1 A cross-sectional view of a portion of a lighting device using a diode, and FIG. 4 is a plan view of a portion of the lighting device using a light emitting diode shown in FIG. 1 to 4, an embodiment of a lighting apparatus using a light emitting diode according to the present invention is a light emitting diode 10 mounted on a printed circuit board 1, a light guide for transmitting light of the light emitting diode 10. 20, a diffusion lens 30 for diffusing light transmitted through the light guide 20, and a reflector 40 disposed on the printed circuit board 1. It comprises a glass sphere or plastic sphere (3) surrounding the base 2 and the light guide 20 and the diffusion lens 30 for connecting to other power sources.

발광다이오드(10)는 반도체의 n영역에 있는 전자와 p영역의 정공이 만나서 발광을 일으키는 반도체소자이다. 일반적인 발광다이오드 소자는 전면으로 빛을 조사하며, 조사되는 빛의 강도는 중심축부분에서 가장 강하며, 빛이 중심축에서 ±60°정도 벗어나면 빛의 강도가 50%정도로 감소한다. 본 발명에 있어서, 발광다이오드(10)는 인쇄회로기판(1) 위에 바로 장착될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(1)에 장착된 서브마운트(11) 위에 장착될 수도 있다. 서브마운트(11)는 금속 리드를 갖는 세라믹 또는 실리콘일 수 있다. 또한, 발광다이오드(10) 위에 바로 몰딩되는 렌즈(12)를 더 포함할 수도 있다. 렌즈(12)는 광학적으로 투명한 실리콘, 에폭시 등의 물질일 수 있다. The light emitting diode 10 is a semiconductor device in which electrons in an n region of a semiconductor and holes in a p region meet and emit light. In general, a light emitting diode device irradiates light to the front surface, and the intensity of irradiated light is the strongest in the central axis part. In the present invention, the light emitting diode 10 may be mounted directly on the printed circuit board 1, or may be mounted on the submount 11 mounted on the printed circuit board 1 as shown in FIG. . The submount 11 may be ceramic or silicon with metal leads. In addition, the light emitting diode 10 may further include a lens 12 molded directly. Lens 12 may be a material such as optically transparent silicone, epoxy, or the like.

본 발명에 있어서, 발광다이오드(10)가 인쇄회로기판(1) 위에 장착된다는 것은 인쇄회로기판(1)에 직접 장착되는 것뿐 아니라 인쇄회로기판(1) 위에 장착된 서브마운트(11) 위에 장착되는 것도 포함한다. In the present invention, the light emitting diode 10 is mounted on the printed circuit board 1 is not only mounted directly on the printed circuit board 1 but also mounted on the submount 11 mounted on the printed circuit board 1. It includes being.

도광체(light guide, 20)는 광원인 발광다이오드(10)에서 발생한 모든 빛을 조명장치의 중심부에 위치하는 확산렌즈(30)까지 손실을 최소화하여 전달하는 역할을 한다. 도광체(20)는 아크릴레진, 폴리카보네이트, 에폭시 등 투명한 플라스틱 또는 유리로 제조된다. 도광체(20)는 빛이 밀도가 높은 매질에서 낮은 매질로 진행할 때 입사각이 임계값 이상이면 전반사가 일어나는 현상을 이용한 것으로서, 일반적인 도광체는 입사각이 약 42°이상인 빛은 도광체 내에서 전반사를 하면서 진행한다. The light guide 20 serves to minimize and transmit all the light generated from the light emitting diode 10 as a light source to the diffusion lens 30 positioned at the center of the lighting device. The light guide 20 is made of transparent plastic or glass such as acrylic resin, polycarbonate, epoxy, or the like. The light guide 20 utilizes a phenomenon in which total reflection occurs when the incident angle is greater than or equal to a threshold value when the light proceeds from a dense medium to a low medium. In the general light guide, light having an incident angle of about 42 ° or more is totally reflected in the light guide. Proceed.

도 1과 3을 참고하면, 도광체(20)는 발광다이오드(10)를 감싸도록 인쇄회로기판(1) 위에 결합한다. 도광체(20)의 일면에는 발광다이오드(10)를 수용하기 위한 공간인 수용부(21)가 형성되어 있다. 수용부(21)의 내면 중에서 발광다이오드(10)와 마주보는 면은 매끈한 오목면(22)으로 형성되어 있다. 이 오목면(22)은 발광다이오드(10)에서 발생한 빛이 도광체(20)의 측면을 통해서 손실되는 것을 최소화하기 위해서 형성된다. 1 and 3, the light guide 20 is coupled onto the printed circuit board 1 to surround the light emitting diode 10. On one surface of the light guide 20, a receiving portion 21, which is a space for accommodating the light emitting diodes 10, is formed. The surface facing the light emitting diode 10 among the inner surfaces of the accommodating portion 21 is formed of a smooth concave surface 22. The concave surface 22 is formed to minimize the light emitted from the light emitting diode 10 through the side of the light guide 20.

도 5의 (a)는 수용부의 내면이 평편한 경우의 발광다이오드에서 발생한 빛의 경로를 나타내며, (b)는 수용부의 내면이 오목면(concave surface)인 경우의 발광다이오드에서 발생한 빛의 경로를 나타낸다. FIG. 5A illustrates a path of light generated by the light emitting diode when the inner surface of the housing part is flat, and FIG. 5B illustrates a path of light generated by the light emitting diode when the inner surface of the housing part is a concave surface. Indicates.

도 5에서 알 수 있듯이, (a) 경우의 입사각 θ1이 (b) 경우의 입사각 θ2에 비해서 작다. 결국 (a)의 경우에는 발광다이오드에서 발생한 빛 중에서 중심축에서 많이 벗어난 빛의 일부는 도광체의 측면에 임계값 이하의 입사각으로 입사하여 손실된다. (b)의 경우에는 발광다이오드에서 발생한 빛 중에서 중심축에서 많이 벗어난 빛이 오목면에 의해서 중심축 방향으로 모이므로 도광체의 측면으로 손실되는 빛이 (a)의 경우에 비해서 적다. As can be seen from FIG. 5, the incident angle θ 1 in case (a) is smaller than the incident angle θ 2 in case (b). As a result, in the case of (a), some of the light emitted from the light emitting diode, which is far from the central axis, is incident on the side of the light guide at an incident angle below the threshold value and is lost. In the case of (b), since the light emitted from the light emitting diode is far from the central axis, the light is collected in the direction of the central axis by the concave surface, so that less light is lost to the side of the light guide than in the case of (a).

도 1 내지 3을 참고하면, 도광체(20)는 수용부(21)에서 인쇄회로기판(1)방향으로 연장된 지지부(23)을 구비한다. 지지부(23)의 측면은 발광다이오드(10)가 장착된 서브마운트(11)를 둘러싸며, 지지부(23)의 하면은 인쇄회로기판(1)과 접한다. 지지부(23)는 그 측면의 일부분이 개방되어 있어 발광다이오드(10)에서 발생한 열이 용이하게 제거될 수 있다는 점에서 특징이 있다. 1 to 3, the light guide 20 includes a support 23 extending from the receiving portion 21 toward the printed circuit board 1. The side surface of the support part 23 surrounds the submount 11 on which the light emitting diode 10 is mounted, and the bottom surface of the support part 23 is in contact with the printed circuit board 1. The support part 23 is characterized in that a part of its side is open so that heat generated in the light emitting diode 10 can be easily removed.

본 발명에 있어서, 도광체(20)는 측면이 불룩한 배럴(barrel)형태이다. 배럴형태를 선택한 이유는 수용부(21)의 오목면(22)과 마찬가지로 발광다이오드(10)에서 발생한 빛이 도광체(20)의 측면으로 손실되는 것을 최소화하기 위함이다. 도 6의 (a)는 원기둥 형태의 도광체를 사용한 경우의 발광다이오드에서 발생한 빛의 경로를 나타내며, (b)는 배럴 형태의 도광체를 사용한 경우의 발광다이오드에서 발생한 빛의 경로를 나타낸다. 도 6에서 알 수 있듯이, (a) 경우의 입사각 θa이 (b) 경우의 입사각 θb에 비해서 작다. 따라서 (a)의 경우에는 발광다이오드에서 발생한 빛 중에서 중심축에서 많이 벗어난 빛의 일부가 도광체의 측면에 임계값 이하의 입사각으로 입사된다. (b)의 경우에는 도광체의 측면이 불룩하기 때문에 발광다이오드에서 발생한 빛 중에서 중심축에서 많이 벗어난 빛의 도광체의 측면으로의 입사각이 더 커져서 전반사되므로 도광체의 측면으로 손실되는 빛이 (a)의 경우에 비해서 적다. In the present invention, the light guide 20 is in the form of a barrel with a bulging side. The reason for selecting the barrel shape is to minimize the loss of light generated from the light emitting diode 10 to the side surface of the light guide body 20, like the concave surface 22 of the accommodating portion 21. 6 (a) shows a path of light generated in the light emitting diode when the cylindrical light guide is used, and (b) shows a path of light generated in the light emitting diode when the barrel light guide is used. As can be seen from FIG. 6, the incident angle θ a in case (a) is smaller than the incident angle θ b in case (b). Therefore, in the case of (a), a part of the light emitted from the light emitting diode, which is far from the central axis, is incident on the side of the light guide at an incident angle below the threshold. In the case of (b), since the side of the light guide is bulging, the angle of incidence of the light emitted from the light emitting diode to the side of the light guide is much larger than the central axis. Less than).

본 발명에 있어서, 도광체(20)는 발광다이오드(10)에서 발생한 빛을 확산렌즈(30)에 손실을 최소화한 상태로 전달하기 위해서 수용부(21)의 오목면(22)와 불룩한 배럴 형태라는 두 가지 특징을 구비하며, 발광다이오드(10)에서 발생한 열을 용이하게 제거하기 위해 지지부(23) 측면의 일부분을 개방한다는 특징을 구비한다. In the present invention, the light guide 20 has a concave surface 22 and a bulging barrel shape in order to transmit the light generated from the light emitting diodes 10 to the diffusion lens 30 with minimal loss. It has two features, and has a feature of opening a portion of the side of the support 23 in order to easily remove the heat generated in the light emitting diode (10).

본 발명에 있어서, 확산렌즈(30)는 백열등에 있어서 필라멘트와 유사한 역할을 한다. 확산렌즈(30)는 백열등의 필라멘트와 마찬가지로, 조명장치의 중심부에 위치한다. 확산렌즈(30)는 도광체(20)와 동일한 재질을 사용하여, 도광체(20)와 일체로 만드는 것이 확산렌즈(30)와 도광체(20)의 경계면에서의 빛의 손실을 줄일 수 있다는 점에서 바람직하다 .In the present invention, the diffusion lens 30 plays a role similar to the filament in incandescent lamps. The diffusion lens 30 is located at the center of the lighting device, similar to the filament of the incandescent lamp. The diffusion lens 30 is made of the same material as the light guide 20, so that the integral lens and the light guide 20 can reduce the loss of light at the interface between the light diffusion lens 30 and the light guide 20. It is preferable at the point.

도 1, 3, 4를 참고하면, 확산렌즈(30)는 도광체(20)와 결합하는 제1면(31)과 제1면(31)과 이격된 제2면(32)을 포함한다. 확산렌즈(30)의 제2면(32)의 중심부에는 오목한 난반사면(33)이 형성되어 있다. 확산렌즈(30)의 다른 면이나 도광체(20)의 표면은 전반사를 일으키도록 매끄럽게 가공되어 있으나, 난반사면(33)은 난반사(diffuse refraction)를 일으켜 빛이 모든 방향으로 확산되도록 거칠게 가공되어 있다. 난반사면(33)의 단면은 갈매기의 날개처럼, 두 개의 곡선이 결합되어 있는 형태이다. 1, 3, and 4, the diffusion lens 30 may include a first surface 31 coupled to the light guide 20 and a second surface 32 spaced apart from the first surface 31. A concave diffuse reflection surface 33 is formed at the center of the second surface 32 of the diffusion lens 30. The other surface of the diffusing lens 30 or the surface of the light guide 20 is smoothly processed to cause total reflection, but the diffuse reflection surface 33 is roughly processed to cause diffuse reflection in all directions. . The cross section of the diffuse reflection surface 33 is a shape in which two curves are combined, like a wing of a seagull.

도광체(20)를 통해서 확산렌즈(30)에 도달한 빛은 난반사면(33)에 충돌하여 난반사를 일으킨다. 이때 난반사면(33)은 도 7에 도시된 바와 같이 매우 밝게 빛난다. 즉, 난반사면(33)이 백열등에 있어서, 가열된 필라멘트와 유사한 기능을 한다. Light reaching the diffused lens 30 through the light guide 20 collides with the diffuse reflection surface 33 to cause diffuse reflection. In this case, the diffuse reflection surface 33 shines very brightly as shown in FIG. 7. That is, the diffuse reflection surface 33 functions similar to a heated filament in incandescent lamps.

도 1을 참고하면, 반사판(40)은 인쇄회로기판(1)의 위에 배치되어 난반사면(33)에서 확산 반사된 빛 중에서 인쇄회로기판(1)을 향하는 빛을 반사한다. 반사판(40)은 표면이 매끄럽게 가동된 금속판을 사용하거나, 금속판의 표면에 도금을 하여 사용할 수 있다. Referring to FIG. 1, the reflecting plate 40 is disposed on the printed circuit board 1 and reflects the light toward the printed circuit board 1 among the light diffused and reflected on the diffuse reflection surface 33. The reflective plate 40 may be used by using a metal plate having a smooth surface, or by plating a surface of the metal plate.

이하, 상술한 발광다이오드를 이용한 조명장치의 작용에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, the operation of the lighting apparatus using the above-described light emitting diode will be described in detail.

발광다이오드(10)에 전원이 인가되면, 발광다이오드(10)는 전면으로 빛을 조사한다. 조사된 빛은 발광다이오드(10)를 감싸고 있는 도광체(20)의 수용부(21)의 오목면(22)에 의해서 발광다이오드(10)의 중심축 방향으로 모인 후 도광체(20)로 진행한다. 도광체(20) 내부를 진행한 빛은 도광체(20)와 공기의 경계면에서 전반사를 일으킨다. 도광체(20)는 배럴 형태이므로, 도광체(20)와 공기의 경계면에서의 입사각이 커져서 전반사를 일으키기가 더 용이하다. 전반사된 빛은 다시 도광체(20)를 통해서 진행한 후 확산렌즈(30)의 제1면(31)을 통과한다. 도광체(20)와 확산렌즈(30)는 동일한 재질로 일체로 제조되므로, 경계면에서 빛의 경로가 변경되거나 손실되지 않는다. 확산렌즈(30)의 제1면(31)을 통과한 빛은, 확산렌즈(30)의 난반사면(33)에 도달한다. 난반사면(33)에 도달한 빛은 전 방향으로 확산되며, 난반사면(33)은 백열등의 필라멘트처럼 밝게 빛난다. 난반사면(33)에서 반사된 빛 중에서 발광다이오드(10)가 설치된 아래 방향으로 향해서 반사된 빛은 반사판(40)에 의해서 다시 반사된다. When power is applied to the light emitting diode 10, the light emitting diode 10 irradiates light to the front surface. The irradiated light is collected in the direction of the central axis of the light emitting diode 10 by the concave surface 22 of the receiving portion 21 of the light guide 20 surrounding the light emitting diode 10, and then proceeds to the light guide 20. do. Light propagating inside the light guide 20 causes total reflection at the interface between the light guide 20 and the air. Since the light guide 20 is in the form of a barrel, the angle of incidence at the interface between the light guide 20 and the air increases, which makes it easier to cause total reflection. The totally reflected light passes through the light guide 20 again and passes through the first surface 31 of the diffusion lens 30. Since the light guide 20 and the diffusion lens 30 are integrally manufactured with the same material, the path of light is not changed or lost at the interface. Light passing through the first surface 31 of the diffusion lens 30 reaches the diffuse reflection surface 33 of the diffusion lens 30. The light reaching the diffuse reflection surface 33 diffuses in all directions, and the diffuse reflection surface 33 shines brightly like a filament of an incandescent lamp. Among the light reflected from the diffuse reflection surface 33, the light reflected toward the downward direction in which the light emitting diodes 10 are installed is reflected again by the reflecting plate 40.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

10: 발광다이오드 20: 도광체
21: 수용부 22: 오목면
23: 지지부 30: 확산렌즈
33: 난반사면 40: 반사판
10 light emitting diode 20 light guide
21: accommodating part 22: concave surface
23: support portion 30: diffusion lens
33: diffuse reflection surface 40: reflector

Claims (7)

인쇄회로기판에 장착된 발광다이오드와,
측면이 불룩한 배럴(barrel) 형태이며, 한쪽 끝에 상기 발광다이오드를 수용하는 수용부와 상기 수용부에서 상기 인쇄회로기판 방향으로 연장된 지지부가 형성되며, 상기 수용부의 상기 발광다이오드와 대향하는 내면은 오목면이며, 상기 발광다이오드에서 발생한 빛을 전달하는 도광체와,
상기 도광체와 접하는 제1면과 그 제1면과 이격된 제2면을 구비하며, 상기 제2면에는 상기 도광체를 통해서 전달된 빛을 난반사시키는 오목한 난반사면이 형성된 확산렌즈,
를 포함하는 발광다이오드를 이용한 조명장치.
A light emitting diode mounted on a printed circuit board,
A barrel is formed in a bulging side surface, and an accommodating part accommodating the light emitting diode and a supporting part extending from the accommodating part toward the printed circuit board are formed at one end thereof, and an inner surface of the accommodating part facing the light emitting diode is concave. And a light guide for transmitting light generated by the light emitting diodes;
A diffusion lens having a first surface in contact with the light guide and a second surface spaced apart from the first surface, wherein the second surface has a concave diffuse reflection surface for diffusely reflecting light transmitted through the light guide;
And a light emitting diode.
제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 발광다이오드에서 발생한 열을 방출하도록, 그 측면의 일부가 개방되어 있는 발광다이오드를 이용한 조명장치.
The method of claim 1,
The support unit is a lighting device using a light emitting diode, a part of its side is open so as to release the heat generated by the light emitting diode.
제1항에 있어서,
상기 도광체와 확산렌즈는 일체인 발광다이오드를 이용한 조명장치.
The method of claim 1,
And a light emitting diode in which the light guide and the diffusion lens are integrated.
제1항에 있어서,
상기 확산렌즈의 제1면과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되어 상기 렌즈에서 확산된 빛을 반사하는 반사판을 더 포함하는 발광다이오드를 이용한 조명장치.
The method of claim 1,
And a reflector disposed between the first surface of the diffusion lens and the printed circuit board to reflect light diffused from the lens.
제1항에 있어서,
상기 확산렌즈의 난반사면의 표면은 난반사를 일으키도록 거칠게 가공되어 있으며, 나머지 표면은 전반사를 일으키도록 매끄럽게 가공되어 있는 발광다이오드를 이용한 조명장치.
The method of claim 1,
The surface of the diffuse reflection surface of the diffusion lens is roughly processed to cause diffuse reflection, and the remaining surface is smoothly processed to cause total reflection illumination device using a light emitting diode.
제1항에 있어서,
상기 확산렌즈의 제1면은 상기 도광체에 비해서 직경이 큰 원형인 발광다이오드를 이용한 조명장치.
The method of claim 1,
And a first light emitting diode having a circular diameter greater than that of the light guide member.
제1항에 있어서,
상기 난반사면의 단면은 갈매기 날개처럼, 두 개의 곡선이 결합한 형태인 발광다이오드를 이용한 조명장치.
The method of claim 1,
The cross-section of the diffuse reflection surface is a lighting device using a light emitting diode, the shape of the two curves combined, like a seagull wing.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103307484A (en) * 2013-06-04 2013-09-18 周凯 LED lamp
KR200476231Y1 (en) * 2013-05-06 2015-02-11 주식회사 한라라이트 LED bulb reflector
US9010951B2 (en) 2013-07-05 2015-04-21 Lg Innotek Co., Ltd. Optical lens, light emitting device, and display
KR101691372B1 (en) * 2016-01-15 2016-12-30 주식회사 파인테크닉스 Multiple array light device
US9995461B2 (en) 2013-03-28 2018-06-12 Lg Innotek Co., Ltd. Optical lens, light emitting device, and lighting device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9995461B2 (en) 2013-03-28 2018-06-12 Lg Innotek Co., Ltd. Optical lens, light emitting device, and lighting device
KR200476231Y1 (en) * 2013-05-06 2015-02-11 주식회사 한라라이트 LED bulb reflector
CN103307484A (en) * 2013-06-04 2013-09-18 周凯 LED lamp
US9010951B2 (en) 2013-07-05 2015-04-21 Lg Innotek Co., Ltd. Optical lens, light emitting device, and display
KR101691372B1 (en) * 2016-01-15 2016-12-30 주식회사 파인테크닉스 Multiple array light device

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