KR20170000406U - Light diffuser element - Google Patents
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Abstract
광 확산 소자가 기재되며: 이 광 확산 소자는, 지향되는 광선(R)을 기설정된 직선 거리에 걸쳐 가이드할 수 있도록 설계된 광 가이드(7), 광 가이드의 외부로 광선을 반사하기 위해 광 가이드(7)로부터 도달하는 광선(R)을 받아들일 수 있도록 설계된 원추면(S8), 축 대칭으로 연장되고, 원추면(S8)에 의해 반사된 광선(R)을 받아들이고 받아들인 광선을 다시 반사하도록 설계된 반사 전달 요소(10)를 구비하고, 광 확산 소자는 단일 몸체의 굴절 재료로 제조된다.A light diffusing element is described: the light diffusing element comprises a light guide (7) designed to guide a directed light beam (R) over a predetermined linear distance, a light guide A conical surface S8 designed to receive a light ray R arriving from the conical surface S8 and a conical surface S8 extending axially symmetrically and adapted to receive and reflect the received light ray R reflected by the conical surface S8, Element 10, and the light diffusing element is made of a single-body refractive material.
Description
본 고안은 광 확산 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light diffusing element.
보다 상세하게는, 본 고안은 LED 타입의 광원(발광 다이오드)과 함께 사용되는 광 확산 소자에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a light diffusing element for use with an LED type light source (light emitting diode).
LED(발광 다이오드)는 전통적인 백열 램프, 형광 램프 또는 할로겐 램프에 비해 많은 장점을 가지고 있어, 현재 가장 일반적으로 사용되는 타입의 광원이다. LED 사용과 관련된 주요한 장점 중 하나는 그 사용 수명이다; 실제로, LED 전구의 평균적인 가격이 전통적인 전구의 가격보다 더 비싸지만, 그 평균 수명이 단연 더 길며 50,000 시간을 쉽게 초과한다.LEDs (light-emitting diodes) are the most commonly used types of light sources, with many advantages over traditional incandescent lamps, fluorescent lamps or halogen lamps. One of the main advantages associated with LED usage is its service life; In fact, the average price of an LED bulb is more expensive than the price of a traditional bulb, but its life expectancy is much longer and easily exceeds 50,000 hours.
또한, 필라멘트가 끊어졌을 때 갑자기 작동을 중단하는 백열 전구와 달리, LED는 그 광의 강도가 인식할 수 있을 정도로 저하되지만 과도하게 저하되지 않고, 점진적으로 수명을 다하므로, 빛이 갑작스럽게 완전히 꺼지는 경우가 발생하지 않으면서 전구를 교체할 수 있다.Also, unlike an incandescent bulb that suddenly stops functioning when a filament is broken, the LED is suddenly completely turned off because the intensity of the light falls to a noticeable level but does not deteriorate excessively and gradually reaches its end of life You can replace the bulb without causing it.
그런데, LED 전구가 명백히 거침없이 확산되는 것은 그 LED 전구의 효율 때문인 것이 거의 분명하다. 실제로, LED 전구는 전통적인 전구와 비교하여 에너지가 적외선의 형태로 보다 적게 소모되고 주변으로 열이 보다 적게 방출되기 때문에 필라멘트(또는 할로겐) 전구보다 훨씬 더 효율적이다.However, it is almost certain that the LED bulb diffuses without apparent unevenness is due to the efficiency of the LED bulb. In fact, LED bulbs are much more efficient than filament (or halogen) bulbs because energy is consumed less in the form of infrared rays than in traditional bulbs and less heat is emitted to the surroundings.
이러한 장점 및 다른 장점을 제공하면서도, 새로운 LED 램프는 전통적인 광원을 모든 분야에서는 대체하지 못한 상태이다.While offering these and other advantages, the new LED lamps have not replaced conventional light sources in all areas.
대체하지 못한 분야 중 하나는, 일반적으로 스폿 조명(spot lighting)을 필요로 하는 예를 들면, 일반적으로 무대 장치(scenery installations), 전시장 및 상품 진열창과 관련된 분야이다.One area that has not been replaced is in the fields typically associated with scenery installations, showrooms and merchandise showcases that typically require spot lighting.
다시 말해, 새로운 LED 램프를 구비한 종래 기술의 조명 장치는 예를 들면, 판매를 위해 진열된 제품, 대상물 또는 쇼를 하는 동안에 배우를 강조하는 등의 특정 특별한 시각 효과를 보장하기 위한 충분히 집중된 광선 빔이 일반적으로 발생되지 않는다. 이러한 문제는 특히 예를 들어, 방출된 광선의 방향 제어를 시행하기가 용이하지 않은 COB(칩 온 보오드(Chip on Board)) LED 램프에서 느껴진다.In other words, prior art illuminating devices with new LED lamps can be used, for example, to focus a sufficiently focused beam of light to ensure certain special visual effects, such as highlighting an actor during a product, object, Does not generally occur. This problem is felt, for example, in COB (Chip on Board) LED lamps which are not easy to implement directional control of emitted light, for example.
예를 들어, COB 타입의 LED를 사용하는 종래 기술의 램프의 한계 중 하나는 관찰자에게 눈부심의 문제를 필연적으로 야기하는 빛의 흐름을 발생시키는 COB 타입의 LED의 용량 증가와 연관된다.For example, one of the limitations of prior art lamps using COB type LEDs is associated with increased capacity of COB type LEDs, which causes the light flow that inevitably causes the observer to have a problem of glare.
본 고안의 목적은 LED 타입의 광원과 함께 사용될 광 확산 소자를 제공하는 것으로, 광 확산 소자는 종래의 기술의 단점의 극복이 가능하고 이와 동시에 사용시 효율적이고 동작시 효과적이다.The object of the present invention is to provide a light diffusing element to be used together with a light source of LED type, which is capable of overcoming the disadvantages of the prior art and at the same time, being efficient in operation and effective in operation.
본 고안의 기술적인 특징은, 목적과 관련하여, 아래의 청구범위에 명확히 기재되고 있고 그 효과는 본 고안의 비제한적인 예시적인 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여, 후속하는 상세한 설명으로부터 명백하다.Technical features of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which are set forth in the following claims and whose effect is achieved by reference to the accompanying drawings which illustrate non-limiting exemplary embodiments of the invention. Do.
- 도 1은 본 고안에 따른 광 확산 소자를 통합한 LED 조명 몸체의 바람직한 실시예의 아래에서 본 개략적인 사시도를 도시한다;
- 도 2는 도 1의 광 확산 소자의 아래에서 본 개략적인 사시도를 도시한다;
- 도 3은 도 1의 광 확산 소자의 위에서 본 개략적인 사시도를 도시한다;
- 도 4는 도 2 및 도 3의 광 확산 소자의, 직경면을 따르는, 개략적인 횡단면도를 도시한다;
- 도 5는 본 고안에 따른 광 확산 소자의 변형 실시예의 아래에서 본 개략적인 사시도를 도시한다.1 shows a schematic perspective view from below of a preferred embodiment of an LED illumination body incorporating a light diffusing element according to the present invention;
- Figure 2 shows a schematic perspective view of the light diffusing element of Figure 1 as viewed from below;
3 shows a schematic perspective view from above of the light diffusing element of Fig. 1; Fig.
Figure 4 shows a schematic cross-sectional view, along the diameter side, of the light diffusing element of Figures 2 and 3;
Figure 5 shows a schematic perspective view from below of a modified embodiment of the light diffusing device according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 도면 부호 "1"은 전체적인 LED 조명 시스템을 나타낸다.1, reference numeral "1 " represents an overall LED illumination system.
LED 조명 몸체(1)는, 본 고안에 따라 제조된, 지지 구조물(2), 전원 장치를 포함하는 중앙 몸체(3)와 광 확산 소자(4)를 구비한다.The
중앙 몸체(3)는, 일단(3a)에서, COB 타입의 LED가 효과적으로 플레이트 상에 장착된 (도 1에서 보이지는 않지만 도 4에서 개략적으로 도시된) LED 광원(5)을 지지한다.The
요컨대, LED 광원(5)은 중앙 몸체(3)와 광 확산 소자 요소(4)의 사이에 개재된다.In short, the
이러한 방식으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 광원(5)에 의해 방출된 광선(R)은 광 확산 소자로 직접 지향된다.In this way, as shown in Fig. 4, the light ray R emitted by the
도 2 및 도 3을 참조하면, 광 확산 소자(4)는 중심축선(X)에 대해 축-대칭 연장부를 갖는다.Referring to Figs. 2 and 3, the
광 확산 소자(4)는 원형 연장부를 갖는 베이스(6)와 베이스의 양측으로부터 돌출된 중앙 원통부(7)을 구비한다.The light diffusing
원통부(7)은, 광 확산 소자(4)에 대하여, 이 원통부으로 지향된 광선(R)을 기설정된 직선 거리에 걸쳐 가이드할 수 있도록 설계된 광 가이드를 한정한다.The
광 가이드(7)는, 그 말단에서 원추형 캐비티(8)를 갖는다.The
원추형 캐비티(8)는 원추면(S8)에 의해 그 경계가 정해지며, 원추면의 중심축선은 전술한 축선(X)과 동일하다.The
원추면(S8)은 광 가이드의 외측으로 광선을 반사하기 위해 광 가이드(7)로부터 도달하는 광선(R)을 받아들일 수 있도록 설계된다.The conical surface S8 is designed to be able to receive the light ray R arriving from the
도 4에 도시된 바와 같이, 도 4는 직경면을 따른 광 확산 소자(4)의 횡단면을 도시하고, 원형 베이스의 2개의 반대면은 광 확산 소자(4)의 개별적인 후방 영역(4p)와 전방 영역(4a)을 한정하며, 사용시에 전방부(4a)가 보인다.4 shows a cross section of a light diffusing
광 확산 소자(4)의 후방부(4p)에서, 광 확산 소자(4)를 중앙 몸체(3)에 연결하는 연결 수단을 한정할 수 있도록 설계된 원주 에지(9)가 베이스(6)로부터 돌출된다.In the
다시 말해, 예를 들면, 전술한 원주 에지(9) 상에, 도시되지는 않았지만, 전술한 연결 수단을 한정하도록 설계된 링 너트 또는 나사부가 있다.In other words, there is, for example, a ring nut or thread on the aforementioned
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 광 확산 소자(4)는 반사 전달 요소를 한정하는 환상 몸체(10)를 구비한다.Referring again to Figs. 2 and 3, the
반사 전달 요소(10)은 이에 따라서 또한 축-대칭인 연장부를 구비하며, 원추면(S8)에 의해 반사된 광선(R)을 받아들이고 그 받아들인 광선을 다시 반사하도록 설계된다.The
첨부된 도면을 참조하면, 반사 전달 요소(10)는 포물선 형상의 외측벽(11), 원통형 내측벽(12) 및 외측벽(11)과 내측벽(12)을 연결하기 위한 원형 크라운 형상인 표면(13)을 갖는다.Referring to the attached drawings, the
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 포물선 형상의 외측벽(11)은, 광 확산 소자(4)로부터 나온 광선 빔에서 광선 링이 형성되는 것을 제한할 수 있도록, 작은 면들로(faceted) 형성되어 있다.As shown in Fig. 3, the parabolic
도 2를 참조하면, 전술한 연결면(13)은 실질적으로 평편한 연장부를 갖고 잇다.Referring to Fig. 2, the above-described connecting
도 5에 도시한 변형 실시예에서, 전술한 연결면(13) 상에서 중심축선(X)과 동축인 서로 동일한 중심축선을 가진 복수의 원형의 캐비티(14)를 갖는다.In the modified embodiment shown in Fig. 5, it has a plurality of
효과적으로는, 광 확산 소자(4)는 단일 몸체의 굴절 재료로 제조된다.Effectively, the
다시 말해, 광 확산 소자(4)를 구성하는 전술한 구조적 요소들, 즉, 광 가이드를 한정하는 원통부(7), 전달 요소(10) 및 2개의 구성 요소를 안정적으로 연결하는 원형의 연장부를 갖는 베이스는 하나의 부품으로서 제조된다.In other words, the above-mentioned structural elements constituting the
효과적으로는, 광 확산 소자(4)를 구성하는 재료는 다음의 재료: 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트, 실리콘, 유리로부터 선택적으로 구성된다.Effectively, the material constituting the light diffusing
도시되지는 않은 대안적인 실시예에 따르면, 광 확산 소자(4)는 그 외측벽(11)에 포물선형상으로 부착된 반사 요소를 갖는다.According to an alternative embodiment, which is not shown, the
사용시, 도 4에 도시되어 있는 것과 아래에 보다 상세하게 기술되어 있는 바와 같이, 원추형 표면(S8)은 광선을 광 가이드(7)의 외측에 반사하기 위해 LED 광원(5)에 의해 방출되고 광 가이드(7)로부터 나오는 광선(R)을 받아들이도록 구성된다.In use, as shown in Figure 4 and described in more detail below, the conical surface S8 is emitted by the
바람직하게는, 전술한 원추형 표면(S8)은 60 내지 100의 60 진수 각도(sexagesimal) 사이에서 개방각을 갖는다.Preferably, the above-mentioned conical surface S8 has an opening angle between 60 and 100 sexagesimal.
더욱 바람직하게는, 원추형 표면(S8)은 60 내지 90의 60 진수 각도 사이에서 개방각을 갖는다.More preferably, the conical surface S8 has an opening angle between 60 and 90 hexadecimal angles.
다시 도 4를 참조하면, 반사 전달 요소(10)은 전술한 원추면(S8)에 의한 반사된 광선(R)을 받아들이고 받아들인 광선을 다시 반사하도록 설계된다.Referring again to Fig. 4, the
사용시, 특히 도 4를 참조하면, LED 광원(5)에 의해 방출된 광선(R)은, 상대적으로 평편한 원형의 평면(S5)을 갖고, LED 광원(5)에 실질적으로 나란하게 배치되는 광 가이드(7)를 관통한다.4, the light rays R emitted by the
도시된 광선(R)은 LED 광원(5)에 의하여 발생되고, LED 광원으로부터 X 축에 대하여 0°내지 90°의 경사를 이루며 나오는 무한대의 광선을 예시적으로 단순화한 것이다.The light ray R shown is an exemplary simplification of the infinite rays generated by the
도 4는 예시적으로, 단순화를 위해, 축선(X)에 대하여 평행한 방향을 갖고 광 가이드(7)의 안으로 진입하는 광선(R)을 도시한다.Fig. 4 illustratively shows a ray R entering into the
광선은 표면(S8)에 부딪치고, 그 입사각과 동일한 각으로 그 표면으로부터 반사된다.The light beam hits the surface S8 and is reflected from its surface at the same angle as its incident angle.
광 가이드(7)로부터 나온 광선(R)은 (공기와 광 확산 소자(4) 재료의 상이한 굴절률 때문에) 통과하는 매질의 변화로 인해 편향된다. The light rays R from the
광선(R)은 반사 전달 요소(10)의 내부 원통형 벽(12)에 부딪힐 때 유사하게 편향된다.The light R is similarly deflected when it hits the inner
광학 분야에서 공지된 바와 같이, (통과하는 매질의 굴절율에 따라) 입사각이 한계각보다 큰 경우에, 입사 광선은 전부 반사된다(내부 전반사 현상). 그러나, 입사각이 한계각보다 작은 경우에 광선이 또한 굴절될 것이다. 본 고안에 따른 광 확산 소자(4)에서 발생하는 반사 및 굴절 현상은 이러한 원리를 이용하고 따른다.As is known in the optical art, when the angle of incidence is greater than the limit angle (depending on the refractive index of the passing medium), the incident light is totally reflected (total internal reflection phenomenon). However, if the angle of incidence is less than the limit angle, the ray will also be refracted. Reflection and refraction phenomena occurring in the light diffusing
포물선 형상을 갖는 외측벽(11)에 광선(R)이 도달한 후에, 광선(R)은 입사각과 동일한 각으로 다시 반사되고 전달 요소(10)으로부터 벗어나서, 원형 크라운 형상의 표면(13)으로부터 벗어난다.After the ray R reaches the
효과적으로는, 본 고안에 따른 광 확산 소자(4)는 LED 광원(5)에 의해 방출된 광을 기설정되고 제어된 각도 범위를 갖는 광선 빔으로 용이하게 전달하는 것이 가능하다.Effectively, the light diffusing
또한, 본 고안에 따르면, 광 확산 소자(4)는, LED 광원(5)에 의해 방출된 광의 방향을 제어할 뿐만이 아니라, 방출된 빛의 밝기 즉, 관찰자에 대한 눈부심 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the light diffusing
효과적으로는, 이는 최종 광선(R)이 나오는 원형 크라운 형상를 갖는 표면(13)의 연장부에 의해 달성되는데, 이는 LED 광원(5)의 빛 방출면보다 훨씬 크다.Effectively, this is achieved by the extension of the
마지막으로, 본 고안에 따른 광 확산 소자(4)는, 도 5에 도시된 실시예에서, 프리즘으로서 기능하는 복수의 원형 캐비티(14)를 통해 광선(R)에 작용하여, 광선 방향을 전환시킨다.Finally, in the embodiment shown in Fig. 5, the
Claims (11)
- 광 가이드의 외부로 광선을 반사하기 위해 광 가이드(7)로부터 도달하는 광선(R)을 받아들일 수 있도록 설계된 원추면(S8),
- 축 대칭으로 연장되어, 상기 원추면(S8)에 의해 반사된 광선(R)을 받아들이고 그 받아들인 광선을 다시 반사하도록 설계된 반사 전달 요소(10)를 포함하여 구성되며, 단일 몸체의 굴절 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.A light guide 7 designed to guide a directed light beam R over a predetermined linear distance,
A conical surface S8 designed to receive a light beam R arriving from the light guide 7 to reflect the light beam out of the light guide,
- a reflective transmission element (10) extending axially symmetrically and designed to receive the light beam (R) reflected by the conical surface (S8) and to reflect the received light again, wherein the reflective transmission element Wherein the light diffusing element is a light diffusing element.
광 가이드(7)는 원통형으로 연장되고, 광 가이드의 일 단부에서 원추면(S8)을 형성하는 원추형 캐비티(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.The method according to claim 1,
Wherein the light guide (7) extends cylindrically and comprises a conical cavity (8) forming a conical surface (S8) at one end of the light guide.
중심축선(X)을 포함하고, 원통형 광 가이드(7), 원추형 캐비티(8) 및 전달 요소(10)는 중심축선(X)에 대해 서로 동심으로 위치되는 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.3. The method of claim 2,
Characterized in that the cylindrical light guide (7), the conical cavity (8) and the transmission element (10) are arranged concentrically with respect to the central axis (X).
축 대칭으로 연장된 반사 전달 요소(10)는 포물선 형상의 외측벽(11)을 갖는 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the axially symmetrically extending reflective transmission element (10) has a parabolic outer wall (11).
축 대칭으로 연장되는 반사 전달 요소(10)는 원통형 내측벽(12)을 갖는 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the axisymmetrically extending reflective transmission element (10) has a cylindrical inner side wall (12).
포물선 형상의 외측벽(11)은, 광 확산 소자(4)로부터 나온 광선 빔에서 광선 링이 형성되는 것을 제한할 수 있도록, 다면체로 형성되는(faceted) 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.5. The method of claim 4,
Characterized in that the outer wall (11) of the parabolic shape is faceted so as to limit the formation of a light ring in the light beam emerging from the light diffusing element (4).
반사 전달 요소(10)는 외측벽(11)과 내측벽(12)을 연결하는 원형 크라운 형상의 연결 표면(13)을 갖는 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.The method according to claim 4 or 5,
Characterized in that the reflective transmission element (10) has a connecting surface (13) in the form of a circular crown connecting the outer wall (11) and the inner wall (12).
연결 표면(13)은 실질적으로 편평한 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.8. The method of claim 7,
Wherein the connecting surface (13) has a substantially flat extension.
서로 동심이면서 중심축선(X)과 동축인 복수의 원형 캐비티(14)가 연결면(13) 상에 형성된 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.8. The method of claim 7,
Wherein a plurality of circular cavities (14) concentric with each other and coaxial with the central axis (X) are formed on the connecting surface (13).
광 확산 소자를 구성하는 굴절 재료는 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 실리콘, 수정 및 유리로부터 선택되는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 확산 소자.11. A method according to any one of the preceding claims,
Wherein the refractive material constituting the light diffusing element is made of a material selected from polymethyl methacrylate, polycarbonate, silicon, quartz, and glass.
- 지지 구조물(2)에 연결된 LED 광원(5),
- 지지 구조물(2)에 의하여 지지되는 선행하는 항 중 어느 한 항에 따른 광 확산 소자(4)를 구비하며, 상기 LED 광원(5)은 광 확산 소자(4)의 광 가이드(7)에 광선(R)을 보낼 수 있도록 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명체.- support structures (2),
An LED light source 5 connected to the support structure 2,
Characterized in that it comprises a light diffusing element (4) according to one of the preceding claims supported by a support structure (2), said LED light source (5) (R) of the illuminating element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2015
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