KR20150041692A - Reflective diffusion lens and lighting installation - Google Patents
Reflective diffusion lens and lighting installation Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150041692A KR20150041692A KR20130119761A KR20130119761A KR20150041692A KR 20150041692 A KR20150041692 A KR 20150041692A KR 20130119761 A KR20130119761 A KR 20130119761A KR 20130119761 A KR20130119761 A KR 20130119761A KR 20150041692 A KR20150041692 A KR 20150041692A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reflection
- reflection type
- light
- diffusion lens
- concave
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-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
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
- F21K9/69—Details of refractors forming part of the light source
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
- F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/04—Optical design
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING 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
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape
Abstract
Description
반사형 확산 렌즈 및 조명 장치에 관한 것이다.
To a reflection type diffusion lens and a lighting apparatus.
LCD 디스플레이는 백 라이트 유닛(Back Light Unit)이 사용되는데, 백 라이트 유닛은 도광판(Light Guide Plate) 방식과 직하형 방식을 포함할 수 있다.A backlight unit is used for an LCD display. The backlight unit may include a light guide plate (light guide plate) type and a direct lower type.
이때, 도광판은 백 라이트 유닛의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로, 냉음극 형광 램프(CCFL)에서 발산되는 빛을 LCD 전체 면에 균일하게 전달하는 역할을 하는 플라스틱 성형 렌즈일 수 있다.At this time, the light guide plate may be a plastic molded lens serving to uniformly illuminate light emitted from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) to the entire surface of the LCD.
도광판 방식 채택 시, 1㎡ 이상의 크기의 면광원을 10mm이하의 두께로 제작 가능하며, 휘도 균일도를 80% 이상 만들 수 있다는 장점이 있다.When a light guide plate is adopted, a surface light source having a size of 1 m 2 or more can be manufactured to a thickness of 10 mm or less, and luminance uniformity can be made 80% or more.
하지만 도광판의 크기가 커짐에 따라 가공수율의 저하와 가공비 상승, 광효율 저하라는 문제점을 가지고 있다. However, as the size of the light guiding plate increases, the processing yield decreases, the processing cost increases, and the light efficiency decreases.
이에, 최근 LCD 디스플레이용 백라이트 유닛은 도광판 방식이 아닌 직하형 방식을 적용하는 데, 직하형 방식의 조명은 도광판 방식의 조명에 대비하여 광효율이 1.5~2배 가량 높기 때문에 LED 사용량을 줄일 수 있고 도광판 제작비용이 절감될 수 있다.
In recent years, the backlight unit for an LCD display has been applied to a direct type rather than a light guide plate type. In direct lighting type, the light efficiency is 1.5 to 2 times higher than that of the light guide plate type, The manufacturing cost can be reduced.
반사형 확산 렌즈 및 조명 장치의 일 측면은 광 확산 특성을 유지하면서 렌즈 간의 광 간섭 현상을 제거하기 위한 반사형 확산 렌즈 및 조명 장치를 제공하기 위한 것이다.
One aspect of the reflection type diffusion lens and the illumination device is to provide a reflection type diffusion lens and a lighting device for eliminating the optical interference phenomenon between the lenses while maintaining the light diffusion property.
개시된 발명의 일 측면에 따른 반사형 확산 렌즈는, 반사면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면을 포함하여 상기 오목면으로 입사되는 광이 반사면으로 입사되도록 형성된 바닥면;According to an aspect of the present invention, there is provided a reflection type diffusion lens comprising: a bottom surface including a concave surface concavely formed in a reflective surface direction so that light incident on the concave surface is incident on a reflective surface;
상기 바닥면과 대향되게 위치하여 상기 바닥면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면이 상기 바닥면으로부터 입사된 광을 전반사시키게 형성된 반사면; 및A concave surface formed to be concave in the direction of the bottom surface to face the bottom surface, the reflecting surface being formed to totally reflect light incident from the bottom surface; And
상기 바닥면과 상기 반사면을 연결하게 형성된 측면;을 포함하고, 상기 바닥면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되거나, 또는 상기 측면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성될 수 있다.And a side surface formed to connect the bottom surface and the reflective surface, wherein a surface irregularity is formed partially or entirely on the bottom surface, or surface irregularities are formed partially or entirely on the side surface.
또한, 상기 반사면의 직경이 상기 바닥면의 직경보다 작거나 같을 수 있다.Further, the diameter of the reflecting surface may be smaller than or equal to the diameter of the bottom surface.
또한, 상기 바닥면의 오목면은, 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 가지되 이웃하는 지점 간의 높이가 동일한 구간과 변곡점이 존재하는 구간을 포함할 수 있다.In addition, the concave surface of the bottom surface may include a section having a parabolic shape or a normal distribution profile in its longitudinal section, a section having a height equal to a height between neighboring points, and a section having an inflection point.
또한, 상기 바닥면의 오목면은, 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상으로 형성되되 표면 요철이 형성될 수 있다.In addition, the concave surface of the bottom surface may be formed in a parabolic shape or a regular distribution shape in its longitudinal section, but may have surface irregularities.
또한, 상기 표면 요철은, 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 상기 반사면 방향으로 함몰되게 형성되거나, 또는 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.In addition, the surface irregularities may be formed such that a geometric shape including a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid is recessed toward the reflection surface, or protruded in a direction opposite to the reflection surface.
또한, 상기 표면 요철은, 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공될 수 있다.In addition, the surface irregularities can be processed through at least one of the following methods: sand blasting, etching, collision of fine particles, chemical corrosion, and friction with a surface irregular surface have.
또한, 상기 측면은 경면으로 이루어질 수 있다.Also, the side surface may be a mirror surface.
또한, 상기 측면은 경면으로 가공된 표면에 전면 또는 일부에 패턴이 형성될 수 있다.In addition, the side surface may have a pattern formed on the entire surface or a part thereof on the mirror finished surface.
또한, 상기 측면에 형성된 패턴은, 계단형상, 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 돌출되거나 또는 함몰되게 형성될 수 있다.The pattern formed on the side surface may be formed such that a geometric shape including a step shape, a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid protrudes or sinks.
또한, 상기 측면에 형성된 패턴은, 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공될 수 있다.The pattern formed on the side surface may be processed by at least one of the following methods: sandblasting, etching, collision of fine particles, chemical etching, and rubbing with a surface irregular surface .
또한, 상기 바닥면의 오목면은, 상기 광원으로부터 조사되는 광을 집광시켜 상기 반사면에 상기 광이 조사될 수 있도록 하는 곡률을 가질 수 있다.The concave surface of the bottom surface may have a curvature to condense the light emitted from the light source so that the light can be irradiated onto the reflection surface.
또한, 상기 반사면의 오목면은, 광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 이내 범위에서 조사되는 광을 전반사 또는 굴절시키는 곡률을 갖거나, 또는 광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 내지 60도 범위에서 조사되는 광을 전반사시키는 곡률을 가질 수 있다.The concave surface of the reflecting surface may have a curvature that causes total reflection or refraction of light irradiated from the light source within a range of 20 degrees with respect to the central axis of the reflection type diffusing lens, May have a curvature that totally reflects light to be irradiated in a range of 20 to 60 degrees.
또한, 상기 바닥면의 오목면 또는 상기 반사면의 오목면은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 이루며, 상기 포물선 형상 또는 정규분포 형상은, 반사형 확산 렌즈의 중심축에 기울어진 단일한 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 직선 및 중심축에 기울어진 곡선과 직선으로 이루어지는 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The concave surface of the bottom surface or the concave surface of the reflection surface may have a parabolic shape or a normal distribution shape in the longitudinal section, and the parabolic shape or the normal distribution shape may be a single curve inclined to the central axis of the reflection- A plurality of curved lines inclined to the central axis, a plurality of straight lines inclined to the central axis, and a curved line inclined to the central axis and a shape formed of a straight line.
또한, 반사면의 오목면의 깊이는 반사형 확산 렌즈의 중심축을 기준으로 바닥면의 오목면의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다.The depth of the concave surface of the reflecting surface may be formed deeper than the depth of the concave surface of the bottom surface with respect to the central axis of the reflecting diffusion lens.
또한, 바닥면과 반사면 각각은 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대칭 구조를 가질 수 있다.Further, each of the bottom surface and the reflection surface may have a symmetrical structure with respect to the central axis of the reflection type diffusion lens.
또한, 상기 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대칭 구조는 회전 대칭 구조를 가질 수 있다.In addition, the symmetrical structure of the reflective diffusion lens on the central axis may have a rotationally symmetric structure.
또한, 상기 반사형 확산 렌즈의 굴절률이 n_L이고 반사형 확산 렌즈 주변의 매질의 굴절률이 n_s 라고 할 때, 상기 반사형 확산 렌즈의 직경 Dia_L과 상기 반사형 확산 렌즈의 높이 H_L의 관계는 Dia_L>=2*[Dis(Light_Lens)*tan60+H_L*tan(asin((sin60*n_s)/n_L))]를 만족할 수 있다.
The relationship between the diameter Dia_L of the reflection type diffusing lens and the height H_L of the reflection type diffusing lens is Dia_L > = < EMI ID = 2 * [Dis (Light_Lens) * tan60 + H_L * tan (asin ((sin60 * n_s) / n_L))].
개시된 발명의 다른 측면에 따른 조명 장치는 빛을 방사하는 하나 이상의 광원; 상기 광원 상부에 위치하며 상기 광원으로부터 조사되는 광을 확산시키기 위한 반사형 확산 렌즈; 및 상기 광원 하부에 위치하며 도달하는 광선의 방향 또는 광량을 조절하는 반사판;을 포함하고, 상기 반사형 확산 렌즈는, 반사면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면을 포함하여 상기 오목면으로 입사되는 광이 반사면으로 입사되도록 형성된 바닥면, 상기 바닥면과 대향되게 위치하여 상기 바닥면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면이 상기 바닥면으로부터 입사된 광을 전반사시키게 형성된 반사면 및 상기 바닥면과 상기 반사면을 연결하게 형성된 측면을 포함하고, 상기 바닥면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되거나, 또는 상기 측면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성될 수 있다.According to another aspect of the disclosed invention, an illumination device includes at least one light source for emitting light; A reflection type diffusing lens positioned above the light source for diffusing light emitted from the light source; And a reflection plate disposed under the light source and adjusting a direction or a light amount of a light ray reaching the light source, wherein the reflection type diffusion lens includes a concave surface formed concavely in the reflective surface direction, A concave surface formed so as to be concave in the direction of the bottom surface, and a reflecting surface formed to totally reflect light incident from the bottom surface; And a surface irregularity may be formed on a part or the whole surface of the bottom surface, or surface irregularities may be formed on a part or the entire surface of the side surface.
또한, 상기 반사면의 직경이 상기 바닥면의 직경보다 작거나 같을 수 있다.Further, the diameter of the reflecting surface may be smaller than or equal to the diameter of the bottom surface.
또한, 상기 바닥면의 오목면은, 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 가지되 이웃하는 지점 간의 높이가 동일한 구간과 변곡점이 존재하는 구간을 포함할 수 있다.In addition, the concave surface of the bottom surface may include a section having a parabolic shape or a normal distribution profile in its longitudinal section, a section having a height equal to a height between neighboring points, and a section having an inflection point.
또한, 상기 바닥면의 오목면은, 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상으로 형성되되 표면 요철이 형성될 수 있다.In addition, the concave surface of the bottom surface may be formed in a parabolic shape or a regular distribution shape in its longitudinal section, but may have surface irregularities.
또한, 상기 표면 요철은, 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 상기 반사면 방향으로 함몰되게 형성되거나, 또는 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.In addition, the surface irregularities may be formed such that a geometric shape including a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid is recessed toward the reflection surface, or protruded in a direction opposite to the reflection surface.
또한, 상기 표면 요철은, 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공될 수 있다.In addition, the surface irregularities can be processed through at least one of the following methods: sand blasting, etching, collision of fine particles, chemical corrosion, and friction with a surface irregular surface have.
또한, 상기 측면은 경면으로 이루어질 수 있다.Also, the side surface may be a mirror surface.
또한, 상기 측면은 경면으로 가공된 표면에 전면 또는 일부에 패턴이 형성될 수 있다.In addition, the side surface may have a pattern formed on the entire surface or a part thereof on the mirror finished surface.
또한, 상기 측면에 형성된 패턴은, 계단형상, 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 돌출되거나 또는 함몰되게 형성될 수 있다.The pattern formed on the side surface may be formed such that a geometric shape including a step shape, a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid protrudes or sinks.
또한, 상기 측면에 형성된 패턴은, 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공될 수 있다.The pattern formed on the side surface may be processed by at least one of the following methods: sandblasting, etching, collision of fine particles, chemical etching, and rubbing with a surface irregular surface .
또한, 상기 바닥면의 오목면은, 상기 광원으로부터 조사되는 광을 집광시켜 상기 반사면에 상기 광이 조사될 수 있도록 하는 곡률을 가질 수 있다.The concave surface of the bottom surface may have a curvature to condense the light emitted from the light source so that the light can be irradiated onto the reflection surface.
또한, 상기 반사면의 오목면은, 광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 이내 범위에서 조사되는 광을 전반사 또는 굴절시키는 곡률을 갖거나, 또는 광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 내지 60도 범위에서 조사되는 광을 전반사시키는 곡률을 가질 수 있다.The concave surface of the reflecting surface may have a curvature that causes total reflection or refraction of light irradiated from the light source within a range of 20 degrees with respect to the central axis of the reflection type diffusing lens, May have a curvature that totally reflects light to be irradiated in a range of 20 to 60 degrees.
또한, 상기 바닥면의 오목면 또는 상기 반사면의 오목면은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 이루며, 상기 포물선 형상 또는 정규분포 형상은, 반사형 확산 렌즈의 중심축에 기울어진 단일한 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 직선 및 중심축에 기울어진 곡선과 직선으로 이루어지는 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The concave surface of the bottom surface or the concave surface of the reflection surface may have a parabolic shape or a normal distribution shape in the longitudinal section, and the parabolic shape or the normal distribution shape may be a single curve inclined to the central axis of the reflection- A plurality of curved lines inclined to the central axis, a plurality of straight lines inclined to the central axis, and a curved line inclined to the central axis and a shape formed of a straight line.
또한, 반사면의 오목면의 깊이는 반사형 확산 렌즈의 중심축을 기준으로 바닥면의 오목면의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다.The depth of the concave surface of the reflecting surface may be formed deeper than the depth of the concave surface of the bottom surface with respect to the central axis of the reflecting diffusion lens.
또한, 바닥면과 반사면 각각은 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대칭 구조를 가질 수 있다.Further, each of the bottom surface and the reflection surface may have a symmetrical structure with respect to the central axis of the reflection type diffusion lens.
또한, 상기 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대칭 구조는 회전 대칭 구조를 가질 수 있다.In addition, the symmetrical structure of the reflective diffusion lens on the central axis may have a rotationally symmetric structure.
또한, 상기 반사형 확산 렌즈의 굴절률이 n_L이고 반사형 확산 렌즈 주변의 매질의 굴절률이 n_s 라고 할 때, 상기 반사형 확산 렌즈의 직경 Dia_L과 상기 반사형 확산 렌즈의 높이 H_L의 관계는 Dia_L>=2*[Dis(Light_Lens)*tan60+H_L*tan(asin((sin60*n_s)/n_L))]를 만족할 수 있다.The relationship between the diameter Dia_L of the reflection type diffusing lens and the height H_L of the reflection type diffusing lens is Dia_L > = < EMI ID = 2 * [Dis (Light_Lens) * tan60 + H_L * tan (asin ((sin60 * n_s) / n_L))].
또한, 상기 광원은 LED(Light Emitting Semiconductor)를 포함할 수 있다.In addition, the light source may include a light emitting diode (LED).
또한, 상기 반사형 확산 렌즈의 상부에 위치하여 광선의 방향 또는 광량을 조절하는 확산판;을 더 포함할 수 있다.
The diffusing plate may further include a diffuser disposed on the reflective diffusion lens to adjust the direction or amount of light.
반사형 확산 렌즈 및 조명 장치의 일 측면에 의하면, 반사형 확산 렌즈에 표면 처리를 적용하기 때문에, 반사형 확산 렌즈를 적용하는 직하형 조명에서 렌즈의 광 확산성이 증가할 때 발생되는 렌즈간 광 간섭 현상을 감소시켜 광 균일도를 개선시키고 시인성 불량을 감소시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.According to one aspect of the reflection type diffusing lens and the illumination device, since the surface treatment is applied to the reflection type diffusion lens, the inter-lens light generated when the light diffusibility of the lens is increased in the direct- The effect of reducing the interference phenomenon and improving the light uniformity and reducing the visibility defect can be expected.
또한, 반사형 확산 렌즈 설계 시 광간섭 현상을 방지하기 위한 구조를 사전에 설계 진행하기 때문에, 렌즈 개발에 필요한 기간 및 비용을 단축할 수 있다는 것이다.
Further, since the structure for preventing the optical interference phenomenon is designed in advance in the design of the reflection type diffusion lens, it is possible to shorten the period and cost required for lens development.
도 1은 반사형 확산 렌즈의 사시도이다.
도 2는 반사형 확산 렌즈의 종단면의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 반사형 확산 렌즈의 종단면의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 반사형 확산 렌즈의 바닥면에 요철이 형성된 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 반사형 확산 렌즈의 바닥면에 요철이 형성된 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 반사형 확산 렌즈의 바닥면 중 요철이 형성되는 영역을 나타내는 도면이다.
도 9는 반사형 확산 렌즈의 측면에 패턴이 형성된 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 반사형 확산 렌즈의 측면에 패턴이 형성된 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 반사형 확산 렌즈의 바닥면과 반사면에 형성된 홈의 깊이를 나타내는 도면이다.
도 12는 반사형 확산 렌즈의 광원이 입사되는 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 광이 반사면에 전반사되는 경우, 반사형 확산 렌즈의 높이와 직경의 관계를 설명하기 위한 반사형 확산 렌즈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 14는 반사형 확산 렌즈에 돌기가 형성된 구조를 나타내는 도면이다.
도 15는 조명 장치의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view of a reflection type diffusion lens.
2 is a view showing an embodiment of a longitudinal section of a reflection type diffusion lens.
3 is a view showing another embodiment of the longitudinal section of the reflection type diffusion lens.
4 is a view showing an embodiment in which concave and convex portions are formed on a bottom surface of a reflection type diffusion lens.
5 is a view showing another embodiment in which concave and convex portions are formed on the bottom surface of the reflection type diffusion lens.
Figs. 6 to 8 are views showing areas where concave and convex portions are formed in the bottom surface of the reflection type diffusion lens. Fig.
9 is a view showing an embodiment in which a pattern is formed on a side surface of a reflection type diffusion lens.
10 is a view showing another embodiment in which a pattern is formed on the side surface of the reflection type diffusion lens.
11 is a view showing depths of grooves formed on the bottom surface and the reflection surface of the reflection type diffusion lens.
12 is a view for explaining the angle of incidence of the light source of the reflection type diffusion lens.
13 is a diagram showing the structure of a reflection type diffusion lens for explaining the relationship between the height and the diameter of the reflection type diffusion lens when light is totally reflected on the reflection surface.
14 is a view showing a structure in which a projection is formed on a reflection type diffusion lens.
15 is a diagram showing a configuration of a lighting apparatus.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages, and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In this specification, the terms first, second, etc. are used to distinguish one element from another, and the element is not limited by the terms.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 반사형 확산 렌즈의 사시도이고, 도 2는 반사형 확산 렌즈의 종단면의 일 실시예를 나타내는 도면이며, 도 3은 반사형 확산 렌즈의 종단면의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view of a reflection type diffusion lens, FIG. 2 is a view showing an embodiment of a longitudinal section of a reflection type diffusion lens, and FIG. 3 is a view showing another embodiment of a longitudinal section of a reflection type diffusion lens.
도 1 내지 도 3에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)는 원뿔 형상의 윗부분을 잘라 낸 형상으로, 반사면(130)과 바닥면(110)의 중심부에는 홈(10)이 형성될 수 있다. 또한, 반사형 확산 렌즈(100)의 종단면은 사다리꼴 형태로, 중심축(I)를 기준으로 좌측 렌즈 부분과 우측 렌즈 부분이 대칭 구조를 가질 수 있다. 이로 인해, 바닥면(110)과 반사면(130) 각각은 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)에 대칭 구조를 가질 수 있다. 이때, 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)에 대칭 구조는 회전 대칭 구조를 가질 수 있다. 1 to 3, the reflection
보다 상세히 설명하면, 반사형 확산 렌즈(100)는 반사면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면(101)을 포함하여 상기 오목면(101)으로 입사되는 광이 반사면(130)으로 입사되도록 형성된 바닥면(110), 바닥면(110)과 대향되게 위치하여 바닥면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면(103)이 바닥면(110)으로부터 입사된 광을 전반사시키게 형성된 반사면(130) 및 바닥면(110)과 반사면(130)을 연결하게 형성된 측면(120)을 포함할 수 있다. 이때, 바닥면(130)에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되거나, 또는 측면(120)에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성될 수 있다. 이때, 표면 요철은 광선의 각도 변경, 경로 변경 또는 산란을 유도하여 간섭광이 발생하는 것을 미연에 방지하기 위한 것이다. 상기 표면 요철은 바닥면(110) 및 측면(120)에 한정되지 않고, 반사형 확산 렌즈 간에 간섭 광이 발생하는 영역이면 어디든지 형성되는 것이 가능하다 할 것이다. 상술한 반사면(130)의 직경은 바닥면(110)의 직경보다 작거나 같을 수 있다. The
도 2에서 도시하는 바와 같이, 바닥면(110)의 오목면(101)은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 가지되 이웃하는 지점 간의 높이가 동일한 구간과 변곡점이 존재하는 구간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 바닥면(110)의 오목면(101)이 포물선 또는 정규분포에 유사한 형태를 가지며 일부 영역에서는 평탄 구간(반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)과 수직을 이루는 구간) 및 기울기의 부호가 변경되거나 기울기가 불연속적으로 변하는 변곡점들을 가질 수 있다는 것이다. 즉, 바닥면(110)의 오목면(101)이 전체적으로 포물선 또는 정규분포 형태를 따라 계단형상으로 형성될 수 있다는 것이다. As shown in FIG. 2, the
한편, 바닥면(110)의 오목면(101)의 형상을 포물선 또는 정규분포 형태의 곡면으로 형성하는 이유는 반사면(130)에서 전반사가 일어나는 반경을 최소화하도록 광을 모아주기 위한 것이고, 반사면(130)의 오목면(103)의 형상을 포물선 또는 정규분포 형태의 곡면으로 형성하는 이유는 반사면(130)에서 전반사된 광이 렌즈의 측면으로 퍼져 나가는 각도를 조절하기 용이하기 때문이다.The reason why the shape of the
도 3에서 도시하는 바와 같이, 바닥면(110)의 오목면(101)은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상으로 형성되되 표면 요철이 형성될 수 있다. 이때, 표면 요철은 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 상기 반사면 방향으로 함몰되게 형성되거나, 또는 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 또한, 표면 요철은 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
또한, 바닥면(110)의 오목면(101) 또는 반사면(130)의 오목면(103)은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 이룰 수 있다. 도시하지 않았지만, 포물선 형상 또는 정규분포 형상은 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)에 기울어진 단일한 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 직선 및 중심축에 기울어진 곡선과 직선으로 이루어지는 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
The
상술한 바닥면(110)의 오목면(101)은 바닥면(110)의 전면에 걸쳐 형성되거나, 또는 일부 영역에 형성될 수 있으며, 이는 반사면(130)의 오목면(103)에도 해당될 수 있다. 즉, 바닥면(110) 전체가 오목면(101)이거나, 아닐 수 있다는 것이다.
The
도 4는 반사형 확산 렌즈의 바닥면에 요철이 형성된 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5는 반사형 확산 렌즈의 바닥면에 요철이 형성된 다른 실시예를 나타내는 도면이며, 도 6 내지 도 8은 반사형 확산 렌즈의 바닥면 중 요철이 형성되는 영역을 나타내는 도면이다.5 is a view showing another embodiment in which concave and convex portions are formed on the bottom surface of the reflection type diffusing lens, and FIGS. 6 to 8 are cross- FIG. 7 is a view showing a region where concave and convex portions are formed in the bottom surface of the reflection type diffusion lens. FIG.
도 4 및 도 5에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)은 일부 또는 전면(미도시)에 표면 요철이 형성될 수 있다. 이때, 표면 요철은 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 상기 반사면 방향으로 함몰(도 5의 112 참조)되게 형성되거나, 또는 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출(도 4의 111 참조)되게 형성될 수 있다. 또한, 표면 요철은 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공될 수 있다.As shown in Figs. 4 and 5, the
도 6 내지 도 8에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)에 형성된 표면 요철은 바닥면(110) 중 테두리(도 6의 113 참조) 또는 중앙부(도 7의 114 참조)와 같이 일부에만 형성되거나, 또는 전면(도 8의 115)에 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 6 to 8, the surface irregularities formed on the
도 9는 반사형 확산 렌즈의 측면에 패턴이 형성된 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 10은 반사형 확산 렌즈의 측면에 패턴이 형성된 다른 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a view showing an embodiment in which a pattern is formed on a side surface of a reflection type diffusion lens, and FIG. 10 is a view showing another embodiment in which a pattern is formed on a side surface of a reflection type diffusion lens.
도 9 및 도 10에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)의 측면(120)은 경면으로 이루어질 수 있다. 이때, 경면은 표면 거칠기가 경면인 것을 의미하는 것으로, 예를 들어, 표면 거칠기가 80nm 이하인 경우일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.As shown in Figs. 9 and 10, the
도 9 및 도 10에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)의 측면(120)은 경면으로 가공된 표면에 전면(미도시) 또는 일부(도 9 및 도 10)에 패턴이 형성될 수 있다. 이때, 패턴은 반사형 확산 렌즈(100)의 길이방향으로 형성(121)되거나, 또는 반사형 확산 렌즈(100)의 높이방향으로 형성(123)될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 사선 등의 다른 방향으로 형성되는 것도 가능하다 할 것이다. 즉, 도 9 및 10에서 도시하는 바와 같이, 측면(120)에 홈이 파여진 패턴으로 표면 요철이 형성될 수 있다는 것이다. As shown in Figs. 9 and 10, the
또한, 측면(120)에 형성된 패턴은 계단형상, 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 돌출되거나 또는 함몰되게 형성될 수 있다. 또한, 측면(120)에 형성된 패턴은 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공될 수 있다.
In addition, the pattern formed on the
도 11은 반사형 확산 렌즈의 바닥면과 반사면에 형성된 홈의 깊이를 나타내는 도면이다.11 is a view showing depths of grooves formed on the bottom surface and the reflection surface of the reflection type diffusion lens.
도 11에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)는 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(도 2의 I)을 기준으로 반사면(130)의 오목면(103)의 깊이(Dep_top)가 바닥면(110)의 오목면(101)의 깊이(Dep_bot)보다 깊게 형성될 수 있다. 즉, 반사면(130)의 오목면(103)의 깊이(반사면에 형성된 홈의 깊이)는 반사형 확산 렌즈의 중심축을 기준으로 바닥면(110)의 오목면(101)의 깊이(바닥면에 형성된 홈의 깊이)보다 깊게 형성될 수 있다는 것이다. 상술한 구조는 반사면(130)에서 효과적인 전반사가 일어나도록 하기 위한 것이다.
11, the reflection
도 12는 반사형 확산 렌즈의 광원이 입사되는 각도를 설명하기 위한 도면이다.12 is a view for explaining the angle of incidence of the light source of the reflection type diffusion lens.
도 12에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)의 오목면(101)은 광원(200)으로부터 조사되는 광을 집광시켜 반사면에 광이 조사될 수 있도록 하는 곡률을 가질 수 있다.12, the
또한, 도 12에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)의 오목면(101)은 광원(200)으로부터 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)에 대해 20도 이내 범위에서 조사되는 광을 전반사 또는 굴절시키는 곡률을 갖거나, 또는 광원(200)으로부터 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축에 대해 20도 내지 60도 범위에서 조사되는 광을 전반사시키는 곡률을 가질 수 있도록 형설 될 수 있다.12, the
이는, 반사형 확산 렌즈(100)의 하부 중 광축에 존재하는 광원(200)으로부터 출발한 광선이 바닥면(110)으로 입사하여 굴절하며, 해당 광원(200)으로부터 출발한 광선이 광축(I)과 이루는 각도가 20도에서 60도 이내의 광선이 렌즈에 입사 후 모두 렌즈의 반사면(130)에서 전반사가 일어난 후 렌즈 측면(120)으로 진행하는 특성을 기초한 것이다. 또한, 광원(200)으로부터 출발한 광선이 광축과 이루는 각도가 20도 이내인 경우, 렌즈 반사면(130)에서 전반사가 이루어지거나, 또는 렌즈 반사면(130)에서 굴절 및 반사가 일부 또는 모두 이루어질 수 있는 특성 또한 반영한 것이다.
This is because the light rays originating from the
도 13은 광이 반사면에 전반사되는 경우, 반사형 확산 렌즈의 높이와 직경의 관계를 설명하기 위한 반사형 확산 렌즈의 구조를 나타내는 도면이다.13 is a diagram showing the structure of a reflection type diffusion lens for explaining the relationship between the height and the diameter of the reflection type diffusion lens when light is totally reflected on the reflection surface.
도 13에 도시한 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)의 높이는 반사면(130)으로부터 바닥면(110)까지의 거리인 H_L로 정의할 수 있다. 이때, 반사면(130)과 바닥면(110) 간의 거리는 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)과 평행 거리를 기준으로 측정한 거리일 수 있다. 광원(200)과 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)까지의 거리는 Dis(Light_Lens)로 정의할 수 있다.13, the height of the reflection
반사형 확산 렌즈(100)의 직경은, 반사면(130)과 바닥면(110) 중 직경이 더 큰 면을 기준으로 Dia_L로 정의할 수 있다. The diameter of the reflection
광원(도 12의 200)으로부터 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)으로 입사하는 광이 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)과 이루는 각인 입사각을 θ1, 반사형 확산 렌즈(100)를 통해 굴절된 광이 법선과 이루는 각인 굴절각을 θ2로 정의할 수 있다. The incident angle from the light source (200 in FIG. 12) to the central axis I of the
반사형 확산 렌즈(100)의 중심축으로부터 광이 바닥면(110)에 입사하는 지점까지의 반사형 확산 렌즈(100)의 길이방향 기준의 거리를 x1, 광이 반사형 확산 렌즈(100) 바닥면(130)에 입사하는 지점으로부터 반사면(130)에 입사하는 지점까지의 반사형 확산 렌즈(100)의 길이방향 기준의 거리를 x2로 정의할 수 있다.The distance from the center axis of the reflection
상술한 정의를 통해, 렌즈의 직경 Dia_L과 렌즈의 높이 H_L의 관계는 수학식 1 또는 수학식 2일 수 있다.
Through the above definition, the relationship between the diameter Dia_L of the lens and the height H_L of the lens can be expressed by Equation (1) or (2).
만약, 반사형 확산 렌즈(100) 주변의 매질이 공기인경우 n_S는 1이므로, 수학식 3과 같이 보다 간결하게 표현할 수 있다.
If the medium around the reflection
즉, 반사형 확산 렌즈(100)의 높이와 직경이 위의 식을 만족하도록 제작 할 경우, 광은 반사면(130)에서 전반사 될 수 있는 것이다.
That is, when the height and the diameter of the reflection
도 14는 반사형 확산 렌즈에 돌기가 형성된 구조를 나타내는 도면이다.14 is a view showing a structure in which a projection is formed on a reflection type diffusion lens.
도 14에 도시된 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)는 바닥면(110)에 돌기(140)를 포함할 수 있다. 이때, 돌기(140)는 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)의 광경로가 최소화되는 평탄구간에 위치하며, 고정용 기구 형상으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)이나 반사판(300)에 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.
As shown in FIG. 14, the reflection
도 15는 조명 장치의 구성을 나타내는 도면으로서, 상술한 도 1 내지 도 14를 참조하기로 한다.Fig. 15 is a diagram showing the configuration of the illumination device, and will be described with reference to Figs. 1 to 14 described above.
도 15에서 도시하는 바와 같이, 조명 장치(500)은 광원(200), 반사형 확산 렌즈(100), 반사판(300) 및 확산판(400)을 포함할 수 있다. 이때, 반사형 확산 렌즈(100)는 상술한 도 1 내지 도 14의 설명과 동일하여 상세 설명은 생략하기로 한다.15, the
보다 상세히 설명하면, 반사형 확산 렌즈(100)는 반사판(300) 또는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)의 상부에 위치할 수 있다. 상기 반사형 확산 렌즈(100)는, 반사면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면(101)을 포함하여 오목면(101)으로 입사되는 광이 반사면(130)으로 입사되도록 형성된 바닥면(110), 바닥면(110)과 대향되게 위치하여 바닥면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면(103)이 바닥면(110)으로부터 입사된 광을 전반사시키게 형성된 반사면(130) 및 바닥면(110)과 반사면(130)을 연결하게 형성된 측면(120)을 포함할 수 있다. 이때, 바닥면(110)에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되거나, 또는 측면(120)에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성될 수 있다.In more detail, the reflection
도 1 및 도 2에서 도시하는 바와 같이, 반사형 확산 렌즈(100)는 원뿔 형상의 윗부분을 잘라 낸 형상이며, 반사면(130)과 바닥면(110)의 중심부에는 홈(10)이 형성될 수 있다. 또한, 반사형 확산 렌즈(100)의 종단면은 사다리꼴 형태로, 중심축(I)를 기준으로 좌측 렌즈 부분과 우측 렌즈 부분이 대칭 구조를 가질 수 있다. 이로 인해, 바닥면(110)과 반사면(130) 각각은 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)에 대칭 구조를 가질 수 있다.1 and 2, the reflection
도 3에서 도시하는 바와 같이, 바닥면(110)의 오목면(101)은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상으로 형성되되 표면 요철이 형성될 수 있다. As shown in FIG. 3, the
또한, 바닥면(110)의 오목면(101) 또는 반사면(130)의 오목면(103)은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 이룰 수 있다. 도시하지 않았지만, 포물선 형상 또는 정규분포 형상은 반사형 확산 렌즈의 중심축에 기울어진 단일한 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 직선 및 중심축에 기울어진 곡선과 직선으로 이루어지는 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The
광원(200)은 빛을 방사하는 구성으로 하나 이상일 수 있다. 또한, 광원(200)은 반사판(300)이나 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(미도시)과 반사형 확산 렌즈(100) 사이에 배치되되 반사형 확산 렌즈(100)의 바닥면(110)의 오목한 홈에 위치할 수 있다. 이때, 광원(200)은 반사형 확산 렌즈(100)의 중심축(I)에 인접한 영역에 배치될 수 있으며, 하나 이상 배치되는 것도 가능하다 할 것이다. 상기 광원은 LED(Light Emitting Semiconductor)를 포함할 수 있다.The
반사판(300)은 광원(200)의 하부에 위치하며 도달하는 광선의 방향 또는 광량을 조절할 수 있다. 반사판(300)의 너비는 원하는 광도에 따라 하나 이상의 반사형 확산 렌즈(100)를 포함할 수 있도록 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 반사형 확산 렌즈(100)는 광원(200) 상부에 위치하며 광원(200)으로부터 조사되는 광을 확산시키기 위한 구성인 것이다. 이때, 반사판(300)은 반사형 확산 렌즈(100)와 광원(200)을 고정시키기 위한 구조(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 반사판(300)은 반사율이 30% 이상일 수 있다.The
확산판(400)은 반사형 확산 렌즈(100)의 상부에 위치하여 광선의 방향 또는 광량을 조절할 수 있다. 이때, 확산판(400)은 반사형 확산 렌즈(100), 광원(200) 및 반사판(300)을 외부의 자극으로부터 보호할 수 있다. 도 15에서 도시하는 바와같이, 확산판(400)은 반사형 확산 렌즈(100) 상부에 위치하되 이격되게 위치할 수 있다. 상기 확산판(400)은 투과율이 10% 이상일 수 있다.
The
상술한 조명 장치(500)는 박형 조명 장치, 예를 들어, LCD 디스플레이용 백 라이트 유닛(Back Light Unit), 가전제품용 조명장치, 산업용 조명장치, 건축물 조명장치, 휴대용 조명장치 등에 적용이 가능하며, 이에 한정되지 않는다.
The above-described
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.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 invention as defined by the appended claims.
10 : 홈
100 : 반사형 확산 렌즈
101 : 바닥면의 오목면
103 : 반사면의 오목면
110 : 바닥면
120 : 측면
130 : 반사면
140 : 돌기
200 : 광원
300 : 반사판
400 : 확산판
500 : 조명 장치10: home
100: Reflective diffusion lens
101: concave surface of bottom surface
103: concave surface of reflecting surface
110: bottom surface
120: side
130: Reflecting surface
140: projection
200: Light source
300: reflector
400: diffusion plate
500: Lighting device
Claims (36)
상기 바닥면과 대향되게 위치하여 상기 바닥면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면이 상기 바닥면으로부터 입사된 광을 전반사시키게 형성된 반사면; 및
상기 바닥면과 상기 반사면을 연결하게 형성된 측면;
을 포함하고, 상기 바닥면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되거나, 또는 상기 측면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되는 반사형 확산 렌즈.
A bottom surface including a concave surface concavely formed in the reflective surface direction, the light incident on the concave surface being incident on the reflective surface;
A concave surface formed to be concave in the direction of the bottom surface to face the bottom surface, the reflecting surface being formed to totally reflect light incident from the bottom surface; And
A side surface formed to connect the bottom surface and the reflective surface;
Wherein a surface irregularity is formed partially or entirely on the bottom surface, or surface irregularities are formed on a part or the entire surface of the side surface.
상기 반사면의 직경이 상기 바닥면의 직경보다 작거나 같은 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
And the diameter of the reflecting surface is smaller than or equal to the diameter of the bottom surface.
상기 바닥면의 오목면은,
종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 가지되 이웃하는 지점 간의 높이가 동일한 구간과 변곡점이 존재하는 구간을 포함하는 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
The concave surface of the bottom surface
And a section where the vertical cross-section has a parabolic shape or a normal distribution shape, and the height between adjacent points is the same and the inflection point exists.
상기 바닥면의 오목면은,
종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상으로 형성되되 표면 요철이 형성된 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
The concave surface of the bottom surface
A reflection type diffusing lens in which a longitudinal section is formed in a parabolic shape or a normal distribution shape, and surface irregularities are formed.
상기 표면 요철은,
반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 상기 반사면 방향으로 함몰되게 형성되거나, 또는 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출되게 형성되는 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1 or 4,
In the surface irregularities,
Wherein a geometric shape including a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid is formed to be recessed in the direction of the reflection surface, or is formed so as to protrude in a direction opposite to the reflection surface.
상기 표면 요철은,
샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공되는 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1 or 4,
In the surface irregularities,
A reflection type diffusion lens processed through at least one of the following methods: sand blasting, etching of fine particles including etching, chemical etching, and friction between a surface and an uneven surface.
상기 측면은 경면으로 이루어진 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein the side surface is a mirror surface.
상기 측면은 경면으로 가공된 표면에 전면 또는 일부에 패턴이 형성된 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein the side surface is a mirror-finished surface, and a pattern is formed on the front surface or a part of the surface.
상기 측면에 형성된 패턴은,
계단형상, 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 돌출되거나 또는 함몰되게 형성된 반사형 확산 렌즈.
The method of claim 8,
Wherein the pattern formed on the side surface comprises:
A reflection type diffusion lens in which a geometric shape including a step shape, a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid protrudes or sinks.
상기 측면에 형성된 패턴은,
샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공되는 반사형 확산 렌즈.
The method of claim 8,
Wherein the pattern formed on the side surface comprises:
A reflection type diffusion lens processed through at least one of the following methods: sand blasting, etching of fine particles including etching, chemical etching, and friction between a surface and an uneven surface.
상기 바닥면의 오목면은,
상기 광원으로부터 조사되는 광을 집광시켜 상기 반사면에 상기 광이 조사될 수 있도록 하는 곡률을 갖는 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
The concave surface of the bottom surface
Wherein the diffusing lens has a curvature that converges the light emitted from the light source so that the light can be irradiated onto the reflection surface.
상기 반사면의 오목면은,
광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 이내 범위에서 조사되는 광을 전반사 또는 굴절시키는 곡률을 갖거나, 또는
광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 내지 60도 범위에서 조사되는 광을 전반사시키는 곡률을 갖는 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein the concave surface of the reflecting surface
Has a curvature that causes total reflection or refraction of light irradiated from the light source within a range of 20 degrees with respect to the central axis of the reflection type diffusion lens,
A reflection type diffusion lens having a curvature that totally reflects light emitted from a light source in a range of 20 degrees to 60 degrees with respect to a central axis of a reflection type diffusion lens.
상기 바닥면의 오목면 또는 상기 반사면의 오목면은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 이루며,
상기 포물선 형상 또는 정규분포 형상은,
반사형 확산 렌즈의 중심축에 기울어진 단일한 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 직선 및 중심축에 기울어진 곡선과 직선으로 이루어지는 형상 중 어느 하나로 이루어진 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein the concave surface of the bottom surface or the concave surface of the reflection surface has a parabolic shape or a normal distribution shape in its longitudinal section,
The parabolic shape or the normal distribution shape may be,
A reflection type diffusion comprising a single curved line inclined to the central axis of the reflection type diffusing lens, a plurality of curved lines inclined to the central axis, a plurality of straight lines inclined to the central axis, and a curved line inclined to the central axis, lens.
상기 반사면의 오목면의 깊이는 반사형 확산 렌즈의 중심축을 기준으로 상기 바닥면의 오목면의 깊이보다 깊게 형성된 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein the depth of the concave surface of the reflective surface is formed to be deeper than the depth of the concave surface of the bottom surface with respect to the central axis of the reflective diffusion lens.
상기 바닥면과 상기 반사면 각각은 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대칭 구조를 가지는 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
Wherein each of the bottom surface and the reflection surface has a symmetrical structure with respect to a center axis of the reflection type diffusion lens.
상기 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대칭 구조는 회전 대칭 구조를 가지는 반사형 확산 렌즈.
16. The method of claim 15,
Wherein the reflection type diffusing lens has a rotationally symmetric structure with a symmetrical structure with respect to the center axis of the reflection type diffusing lens.
상기 반사형 확산 렌즈의 굴절률이 n_L이고 반사형 확산 렌즈 주변의 매질의 굴절률이 n_s 라고 할 때, 상기 반사형 확산 렌즈의 직경 Dia_L과 상기 반사형 확산 렌즈의 높이 H_L의 관계는 Dia_L>=2*[Dis(Light_Lens)*tan60+H_L*tan(asin((sin60*n_s)/n_L))]를 만족하는 반사형 확산 렌즈.
The method according to claim 1,
The relationship between the diameter Dia_L of the reflection type diffusing lens and the height H_L of the reflection type diffusing lens is Dia_L > = 2 * [Dis (Light_Lens) * tan60 + H_L * tan (asin ((sin60 * n_s) / n_L))].
상기 광원 상부에 위치하며 상기 광원으로부터 조사되는 광을 확산시키기 위한 반사형 확산 렌즈; 및
상기 광원 하부에 위치하며 도달하는 광선의 방향 또는 광량을 조절하는 반사판;을 포함하고,
상기 반사형 확산 렌즈는, 반사면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면을 포함하여 상기 오목면으로 입사되는 광이 반사면으로 입사되도록 형성된 바닥면, 상기 바닥면과 대향되게 위치하여 상기 바닥면 방향으로 오목하게 형성되는 오목면이 상기 바닥면으로부터 입사된 광을 전반사시키게 형성된 반사면 및 상기 바닥면과 상기 반사면을 연결하게 형성된 측면을 포함하고, 상기 바닥면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되거나, 또는 상기 측면에 일부 또는 전면에 표면 요철이 형성되는 조명 장치.
At least one light source for emitting light;
A reflection type diffusing lens positioned above the light source for diffusing light emitted from the light source; And
And a reflection plate disposed under the light source and adjusting a direction or a light amount of a light ray reaching the light source,
Wherein the reflective diffusion lens includes a concave surface formed concavely in a reflective surface direction, the bottom surface being formed such that light incident on the concave surface is incident on the reflective surface, A concave surface formed concavely has a reflective surface formed to totally reflect light incident from the bottom surface and a side surface formed to connect the bottom surface and the reflective surface, and a surface irregularity is formed partially or entirely on the bottom surface , Or surface irregularities are formed on a part or the entire surface of the side surface.
상기 반사면의 직경이 상기 바닥면의 직경보다 작거나 같은 조명 장치.
19. The method of claim 18,
And the diameter of the reflecting surface is smaller than or equal to the diameter of the bottom surface.
상기 바닥면의 오목면은,
종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 가지되 이웃하는 지점 간의 높이가 동일하거나 변곡점 구간이 존재하는 조명 장치.
19. The method of claim 18,
The concave surface of the bottom surface
Wherein the vertical plane has a parabolic shape or a normal distribution shape, and the height between neighboring points is the same or an inflection point section exists.
상기 바닥면의 오목면은,
종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상으로 형성되되 표면 요철이 형성된 조명 장치.
19. The method of claim 18,
The concave surface of the bottom surface
Wherein the longitudinal section is formed in a parabolic shape or a regular distribution shape, and surface irregularities are formed.
상기 표면 요철은,
반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 상기 반사면 방향으로 함몰되게 형성되거나, 또는 상기 반사면의 반대 방향으로 돌출되게 형성되는 조명 장치.
The method according to claim 18 or 21,
In the surface irregularities,
Wherein a geometric shape including a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid is formed to be recessed in the direction of the reflection surface, or is formed so as to protrude in a direction opposite to the reflection surface.
상기 표면 요철은,
샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공되는 조명 장치.
The method according to claim 18 or 21,
In the surface irregularities,
Wherein at least one of the following methods is employed: at least one of a sandblasting, a collision method of fine particles including etching, a chemical erosion method, and a friction method with a surface irregularities.
상기 측면은 경면으로 이루어진 조명 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the side surface is a mirror surface.
상기 측면은 경면으로 가공된 표면에 전면 또는 일부에 패턴이 형성된 조명 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the side surface has a pattern formed on a front surface or a part thereof on a mirror finished surface.
상기 측면에 형성된 패턴은,
계단형상, 반구, 원기둥, 다각기둥, 원뿔 및 다각뿔을 포함하는 기하학적 형태가 돌출되거나 또는 함몰되게 형성된 조명 장치.
26. The method of claim 25,
Wherein the pattern formed on the side surface comprises:
Wherein the geometric shape including a step shape, a hemisphere, a cylinder, a polygonal column, a cone, and a polygonal pyramid protrudes or sinks.
상기 측면에 형성된 패턴은,
샌드 블라스팅(Sand Blasting), 에칭(Etching)을 비롯한 미세 입자의 충돌 공법, 화학적 부식 공법 및 표면요철이 있는 상대물과의 마찰 공법 중 적어도 하나 이상의 공법을 통해 가공되는 조명 장치.
26. The method of claim 25,
Wherein the pattern formed on the side surface comprises:
Wherein at least one of the following methods is employed: at least one of a sandblasting, a collision method of fine particles including etching, a chemical erosion method, and a friction method with a surface irregularities.
상기 바닥면의 오목면은,
상기 광원으로부터 조사되는 광을 집광시켜 상기 반사면에 상기 광이 조사될 수 있도록 하는 곡률을 갖는 조명 장치.
19. The method of claim 18,
The concave surface of the bottom surface
And has a curvature to condense the light emitted from the light source so that the light can be irradiated onto the reflection surface.
상기 반사면의 오목면은,
광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 이내 범위에서 조사되는 광을 전반사 또는 굴절시키는 곡률을 갖거나, 또는
광원으로부터 반사형 확산 렌즈의 중심축에 대해 20도 내지 60도 범위에서 조사되는 광을 전반사 시키는 곡률을 갖는 조명 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the concave surface of the reflecting surface
Has a curvature that causes total reflection or refraction of light irradiated from the light source within a range of 20 degrees with respect to the central axis of the reflection type diffusion lens,
And has a curvature that totally reflects light emitted from a light source in a range of 20 degrees to 60 degrees with respect to the central axis of the reflection type diffusion lens.
상기 바닥면의 오목면 또는 상기 반사면의 오목면은 종단면이 포물선 형상 또는 정규분포 형상을 이루며,
상기 포물선 형상 또는 정규분포 형상은,
중심축에 기울어진 단일한 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 곡선, 중심축에 기울어진 복수 개의 직선 및 중심축에 기울어진 곡선과 직선으로 이루어지는 형상 중 어느 하나로 이루어진 조명 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the concave surface of the bottom surface or the concave surface of the reflection surface has a parabolic shape or a normal distribution shape in its longitudinal section,
The parabolic shape or the normal distribution shape may be,
Wherein the light emitting device comprises a single curved line inclined to the central axis, a plurality of curved lines inclined to the central axis, a plurality of straight lines inclined to the central axis, and a curved line inclined to the central axis and a straight line shape.
상기 반사면의 오목면의 깊이는 반사형 확산 렌즈의 중심축을 기준으로 상기 바닥면의 오목면의 깊이보다 깊게 형성된 조명 장치.
19. The method of claim 18,
The depth of the concave surface of the reflecting surface is formed deeper than the depth of the concave surface of the bottom surface with respect to the center axis of the reflecting diffusion lens.
상기 바닥면과 상기 반사면 각각은 반사형 확산 렌즈의 중심 축에 대칭 구조를 가지는 조명 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein each of the bottom surface and the reflection surface has a symmetrical structure with respect to a center axis of the reflection type diffusion lens.
상기 중심 축에 대칭 구조는 회전 대칭 구조를 가지는 조명 장치.
33. The method of claim 32,
Wherein the symmetrical structure on the central axis has a rotationally symmetric structure.
상기 반사형 확산 렌즈의 굴절률이 n_L이고 반사형 확산 렌즈 주변의 매질의 굴절률이 n_s 라고 할 때, 상기 반사형 확산 렌즈의 직경 Dia_L과 상기 반사형 확산 렌즈의 높이 H_L의 관계는 Dia_L>=2*[Dis(Light_Lens)*tan60+H_L*tan(asin((sin60*n_s)/n_L))] 를 만족하는 조명 장치.
19. The method of claim 18,
The relationship between the diameter Dia_L of the reflection type diffusing lens and the height H_L of the reflection type diffusing lens is Dia_L > = 2 * [Dis (Light_Lens) * tan60 + H_L * tan (asin ((sin60 * n_s) / n_L))].
상기 광원은 LED(Light Emitting Semiconductor)를 포함하는 조명 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the light source comprises an LED (Light Emitting Semiconductor).
상기 반사형 확산 렌즈의 상부에 위치하여 광선의 방향 또는 광량을 조절하는 확산판;
을 더 포함하는 조명 장치.19. The method of claim 18,
A diffusion plate disposed on the reflective diffusion lens to adjust the direction or amount of light;
Further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130119761A KR20150041692A (en) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | Reflective diffusion lens and lighting installation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130119761A KR20150041692A (en) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | Reflective diffusion lens and lighting installation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150041692A true KR20150041692A (en) | 2015-04-17 |
Family
ID=53035063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20130119761A KR20150041692A (en) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | Reflective diffusion lens and lighting installation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20150041692A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101652509B1 (en) * | 2015-05-27 | 2016-08-30 | (주)애니캐스팅 | Led lens for back light unit |
KR101713276B1 (en) * | 2016-01-06 | 2017-03-09 | 주식회사 옵티움 | Side emitting lens and led back light unit using the same |
US10678036B2 (en) | 2017-11-20 | 2020-06-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical device and light source module including the same |
WO2020116830A1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | 주식회사 에이치엘옵틱스 | Light diffusion lens |
WO2021171192A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | Molex, Llc | Optical lens and light emitting module comprising the same |
-
2013
- 2013-10-08 KR KR20130119761A patent/KR20150041692A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101652509B1 (en) * | 2015-05-27 | 2016-08-30 | (주)애니캐스팅 | Led lens for back light unit |
KR101713276B1 (en) * | 2016-01-06 | 2017-03-09 | 주식회사 옵티움 | Side emitting lens and led back light unit using the same |
US10678036B2 (en) | 2017-11-20 | 2020-06-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical device and light source module including the same |
WO2020116830A1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | 주식회사 에이치엘옵틱스 | Light diffusion lens |
KR20200069156A (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 주식회사 에이치엘옵틱스 | Lens for wide diffusion light |
WO2021171192A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | Molex, Llc | Optical lens and light emitting module comprising the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6285783B2 (en) | Light capture structure for light emitting applications | |
KR100624408B1 (en) | Backlight unit | |
KR100499140B1 (en) | Backlight unit | |
JP2004158452A (en) | Backlight unit | |
KR20130117645A (en) | Light-guide panel, planar light-source device, and display device | |
JP6629601B2 (en) | Light flux controlling member, light emitting device, surface light source device, and display device | |
JP2011023204A (en) | Light-emitting device, luminous flux control member, and lighting device having light-emitting device | |
KR20040090070A (en) | Light guide panel of edge light type backlight apparatus and edge light type backlight apparatus using the same | |
JP2014207225A (en) | Reflection type diffusion lens and lighting device | |
TW201400879A (en) | Optical Lens and Backlight Module Incorporating the Same | |
KR20150041692A (en) | Reflective diffusion lens and lighting installation | |
US10634296B2 (en) | Luminous flux control member, light-emitting device, planar light source device, and display device | |
KR102015363B1 (en) | Back light unit and display apparatus including the same | |
US9599802B2 (en) | Lens and backlight module | |
KR20140060625A (en) | Light emitting device and lighting device having the same | |
KR20140030712A (en) | A light scattering lens for planar light source device of liquid crystal displays | |
JP5808213B2 (en) | Surface light source device and display device | |
TW201736772A (en) | Headlight lens and headlight with same | |
JP7011425B2 (en) | Light emitting device, surface light source device and display device | |
TW201400765A (en) | Illumination device | |
JP6804693B2 (en) | Diffusing lens and light emitting device using this | |
KR20170025396A (en) | Reflective diffusion lens and lighting installagion including of the same | |
CN107179628B (en) | Light emitting device and surface light source device | |
KR101355815B1 (en) | Light emitting device and lighting device having the same | |
KR20170033932A (en) | Optical device and lighting apparatus including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |