KR20130011407A - 렌즈 및 이를 채용한 ｌｅｄ 조명기기 - Google Patents

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Abstract

LED 조명기기용 렌즈는, 배면이 평면으로 구성되며 전면이 볼록렌즈 형상으로 구성된 렌즈부, 렌즈부의 외측 구간에 측방으로 연장된 판상의 광가이드부, 및 광가이드부의 외측 구간에 측방으로 돌출된 다수의 광확산부를 포함한다. 간접광이나 확산광을 생성하여 고품위 조명기기의 제작이 가능한 LED 조명기기용 렌즈 구조가 제공된다.

Description

렌즈 및 이를 채용한 ＬＥＤ 조명기기 {Lens and LED lightening device employing the same}
본 발명은 LED(Light Emitting Diode) 조명기기용 렌즈, 및 이러한 렌즈를 구비한 LED 조명기기에 관한 것이다.
저전력, 고휘도의 장점으로 LED 조명기기의 사용이 점점 증가하고 있다. LED 조명기기는 LED 를 광원으로 이용하는 조명장치로서, 통상적으로 LED 광원, 리플렉터(Reflector), 및 렌즈(Lens)를 구비하고 있다. 리플렉터는 측방으로 퍼지는 LED 광원의 빛을 전방으로 집광하기 위해 반사시키는 기능을 하며, 렌즈는 리플렉터에 의해 집광된 광원을 원하는 영역 범위로 분산시키고 또한 분산되는 빛의 휘도를 균일화하는 기능을 한다.
따라서 이러한 통상적인 LED 조명기기는 광을 전면으로 조사하는 기능만을 하므로 간접광이나 확산광의 효과를 제공하지 못하므로, 은은한 느낌을 주는 고품위 광을 생성하는 조명기기로 사용되지 못한다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간접광이나 확산광을 생성할 수 있도록 하여 고품위 조명기기의 제작이 가능한 LED 조명기기용 렌즈 구조를 제시하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 조명기기용 렌즈는, 배면이 평면으로 구성되며 전면이 볼록렌즈 형상으로 구성된 렌즈부; 상기 렌즈부의 외측 구간에 측방으로 연장된 판상의 광가이드부; 및 상기 광가이드부의 외측 구간에 측방으로 돌출된 다수의 광확산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광가이드부는 상기 렌즈부의 상기 배면 외측으로부터 전방으로 연장된 후 측방으로 만곡 연장된다.
상기 렌즈부, 상기 광가이드부, 및 상기 광확산부는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따르면, LED 광원; 상기 LED 광원으로부터 출사되는 광 중에서 소정의 각도 범위 이상으로 퍼지는 광을 전방으로 집광시키는 리플렉터; 및 상기 리플렉터의 전방에 설치되며 상기와 같은 구성을 갖는 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기기가 제공된다.
본 발명에 따르면, 간접광이나 확산광을 생성하여 고품위 조명기기의 제작이 가능한 LED 조명기기용 렌즈 구조가 제공된다.
도 1 은 본 발명에 따른 조명기기의 분해 사시도.
도 2 는 도 1 에 채용된 렌즈의 배면을 도시한 도면.
도 3 내지 도 5 는 도 2 의 렌즈에 의한 광의 경로를 렌즈의 각 부분별로 도시한 도면.
도 6 은 도 1 의 조명기기의 전면을 도시한 도면.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 조명기기의 분해 사시도이고, 도 2 는 도 1 에 채용된 렌즈의 배면을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 조명기기는, LED 광원(30), 리플렉터(20), 및 렌즈(10)를 포함하여 구성된다.
LED 광원(30)은 다수의 LED를 구비하여 외부의 전력 공급에 의하여 광을 생성한다.
리플렉터(20)는 전체적으로 전방 외측으로 확관되는 깔대기 형상을 갖도록 구성되며, 그 중앙 부위에는 LED 광원(30)이 놓여진다. 리플렉터(20)는 수지 사출물에 내벽면을 알루미늄 증착 또는 도포를 하여 반사코팅함으로써 구성되며, 필요에 따라 알루미늄으로 제작되기도 한다. LED 광원(30)으로부터 생성되는 빛은 전방 지향성을 가지지 못하고 넓은 범위로 퍼지게 되는데, 리플렉터(20)의 내벽면은 전방을 중심으로 일정 각도범위 이상으로 퍼지는 빛을 전방으로 반시시켜 빛이 전방으로 집광되도록 하는 기능을 한다.
렌즈(10)는 리플렉터(10)의 전방에 설치되며, 중앙의 렌즈부(11), 측방의 광가이드부(13), 및 최측방의 광확산부(15)를 포함하여 구성된다.
렌즈부(10)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 배면(11a)이 평면으로 구성되며 전면이 볼록렌즈 형상으로 구성되어 전체적으로 대략 반구의 형상을 갖도록 형성된다. 이러한 렌즈부(10)의 구성에 의하면, 배면(11a)을 통해 입사되는 광이 렌즈부(10) 전방으로 집광되어 조사됨으로써 광의 전방 지향성이 높아진다.
광가이드부(13)는 렌즈부(10)의 외측 구간에 측방으로 연장된 판상으로 형성됨으로써, 그 중앙 부위에 렌즈부(10)가 놓여지는 대략 도우넛 형상을 갖도록 구성된다. 광가이드부(13)는 렌즈부(10)와 일체로 형성된다. 이때, 광가이드부(13)는 도 1 내지 도 5 에 도시되어 있는 바와 같이 렌즈부(10)의 배면(11a) 외측으로부터 전방으로 연장된 후 측방으로 만곡 연장된다. 따라서 광가이드부(13)가 렌즈부(10)의 볼록한 부위에 직접 접하지 않으므로, 렌즈부(10)의 볼록 형상에 의한 집광 기능에 영향을 주지 않으면서도 렌즈부(10)와 광가이드부(13)를 일체로 형성하는 것이 가능하게 된다.
광확산부(15)는 광가이드부(13)의 외측 구간에 측방으로 다수 돌출되어 대략 톱니의 형상과 유사한 형상을 갖도록 구성된다. 광확산부(15) 또한 광가이드부(13) 및 렌즈부(11)와 일체로 형성된다. 광확산부(15)의 외면은 광확산부(15)를 통해 출사되는 빛의 확산 효과를 높이기 위해 확산처리(예컨대 외면에 미세한 돌기가 형성되어 매끄럽지 않은 표면으로 처리되는 등)되는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 3 내지 도 6 을 참조하여 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 조명기기의 광 경로에 대해 구체적으로 설명한다. 도 3 내지 도 5 는 본 발명에 따른 렌즈(10)에 의한 광의 경로를 렌즈(10)의 각 부분별로 도시한 도면으로서, 도 3 은 렌즈부(11)에 의한 광의 경로를, 도 4 는 광가이드부에 의한 광의 경로를, 그리고 도 5 는 광확산부에 의한 광의 경로를 주로 도시하고 있다.
LED 광원(30)으로부터 출사되는 광은 출사 각도에 따라서 렌즈(10)와 리플렉터(20)로 입광되는데, 전방을 중심으로 대략 70도의 각도 범위 내의 저각도 입사광은 도 3 에 도시된 바와 같이 렌즈부(11)의 배면(11a)으로 입광된다. 따라서, 이러한 저각도 입사광은 렌즈부(11)에 의해 전방으로 집광되어 조명기기의 전방을 향해 출사된다.
LED 광원(30)으로부터 출사되는 광 중 전방을 중심으로 80도의 각도 범위 이상의 고각도 입사광은 리플렉터(20)로 입사되며, 도 4 에 도시된 바와 같이, 리플렉터(20)는 이러한 광을 전방으로 반사시켜 렌즈(10)의 광가이드부(13)로 입광시킨다. 평판상의 광가이드부(13)는 입광된 광을 통과시켜 전방으로 조사하며, 이에 따라 광가이드부(13)에서도 광이 전방을 향해 출사된다.
한편, LED 광원(30)으로부터 출사되는 광 중 저각도와 고각도 사이(즉 전방을 중심으로 70도 내지 80도 사이의 각도 범위)의 각도로 출사되는 광은 도 5 에 도시된 바와 같이 렌즈부(11)의 배면(11a)과 리플렉터(20)의 사이를 통해 광가이드부(13)로 입사된 후에 광가이드부(13) 내부에서의 전반사 효과로 광확산부(15)측까지 공급된다. 그 후 광확산부(15)의 외면을 통해 최종적으로 돌출된 톱니형 부분에서 확산되어 출사된다. 이때 확산되는 빛은 확산 효과에 의해 은은한 간접조명의 기능을 하는 빛이 된다.
도 6 은 도 1 의 조명기기의 전면을 도시한 도면이다. 렌즈부(11)와 광가이드부(13)로부터는 전방으로 조사되는 밝은 빛이 출사되고 광확산부(15)에서는 은은한 간접조명의 빛이 출사되어, 전체적으로는 조명기기가 전방으로 집광된 밝은 조명을 제공하는 전방지향성이 높으면서도 은은한 간접광 효과로 고품위 조명을 제공하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. LED 조명기기용 렌즈에 있어서,
    배면이 평면으로 구성되며 전면이 볼록렌즈 형상으로 구성된 렌즈부;
    상기 렌즈부의 외측 구간에 측방으로 연장된 판상의 광가이드부; 및
    상기 광가이드부의 외측 구간에 측방으로 돌출된 다수의 광확산부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기기용 렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광가이드부는 상기 렌즈부의 상기 배면 외측으로부터 전방으로 연장된 후 측방으로 만곡 연장된 것을 특징으로 하는 LED 조명기기용 렌즈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 렌즈부, 상기 광가이드부, 및 상기 광확산부는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명기기용 렌즈.
  4. LED 광원;
    상기 LED 광원으로부터 출사되는 광 중에서 소정의 각도 범위 이상으로 퍼지는 광을 전방으로 집광시키는 리플렉터; 및
    상기 리플렉터의 전방에 설치되며, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같은 구성을 갖는 렌즈;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기기.
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