KR20190000442U - Led 발광 장치 - Google Patents

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KR20190000442U
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싱롱 리
츠-웨이 리아오
천-커 수
웽-택 웡
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시아먼 산안 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 캄파니 리미티드
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Abstract

본 고안은 반사 캐비티를 사용하는 것에 의해서 발생하는 문제를 해결할 수 있는 LED 발광 장치를 제공한다. 렌즈는, 투명 밀봉 수지재에 면하고, 투명 밀봉 수지재로 향해 돌기하는 구면 또는 포물면으로서 형성되는 제 1 서브면과, 제 1 서브면의 주연으로부터 투명 밀봉 수지재로 향해 연신하면서, 내경이 넓어져 가는 내환면으로서 형성되는 제 2 서브면과, 제 2 서브면이 투명 밀봉 수지재에 접근하는 선단으로부터, 투명 밀봉 수지재로부터 멀어지면서, 외경이 넓어져 가는 외환면으로서 형성되는 제 3 서브면과, 제 3 서브면이 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀어진 선단연에 접하고, 또한 상기 선단연으로부터 돌출하는 평면으로서 형성되는 제 4 서브면을 구비한다.

Description

LED 발광 장치{LIGHT EMITTING DIODE (LED) DEVICE}
본 고안은 광을 발생하는 발광 장치에 관한 것이며, 특히 LED 발광 장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조해서 종래의 LED 발광 장치를 설명한다. 여기서, 도 1은 종래의 LED 발광 장치를 설명하는 도면이며, 광선(D11, D12)의 진행 방향과 각도를 설명하는 도면이다.
LED 발광 장치(1)는 광선을 집중시켜 발산시키지 않는 타입의 것이며, 지향각을 좁게 할 수 있다. 다만, 이 타입의 LED 발광 장치(1)는 이하의 조건을 만족할 필요가 있다.
즉, 도 1에 있어서, 광축 방향(D11)으로 진행하는 광선(L11)의 강도가 최대라고 가정하고, 광선(L11)의 강도를 100%의 기준값으로 했을 경우에, 광축 방향(D11)과는 다른 방향으로 진행하는 편차 광선(L12)의 강도가 50%까지 내려갔을 때, 모든 편차 광선(L12)의 광선 방향(D12)과, 광축 방향(D11)이 이루는 발광 각도(A11)가 25° 이하인 것이 요구될 수 있다(θ½≤±25°).
다음에, 도 2를 참조해서 종래의 LED 발광 장치(1)를 설명한다. 여기서, 도 2는 종래의 LED 발광 장치의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 종래의 LED 발광 장치(1)는, 하측에서 수평 방향으로 연신하는 베이스(11)와, 베이스(11)상에 설치되어 광선을 발생시키는 LED 칩(12)과, 반사 캐비티 형성체(13)와, 렌즈(14)를 구비한다.
반사 캐비티 형성체(13)는, 베이스(11)상에 설치되어 LED 칩(12)의 주위에 LED 칩(12)을 수용하도록 반사 캐비티(131)를 구획형성한다. 렌즈(14)는, 반사 캐비티 형성체(13)상에 배치되어, 반사 캐비티(131)를 위로부터 덮고, LED 칩(12)으로부터 이간하고 있다.
반사 캐비티 형성체(13)는, 실질적으로 밥공기형을 나타내는 반사 캐비티(131)를 구획형성하는 반사면(132)을 구비한다. 렌즈(14)는, 상측으로부터 LED 칩(12)으로 향해서 만곡하고, 구면형상으로 만곡한 제 1 표면(141)과, 제 1 표면(141)에 대향해서 지그재그형상의 단면이 형성된 제 2 표면(142)을 구비한다.
여기서, 종래 기술의 LED 발광 장치(1)는, 반사면(132)에 의해서 LED 칩(12)이 발한 광을 반사시킨 후에, 렌즈(14)를 통과시키는 것에 의해 굴절시키고, 지향각(발광 각도)을 좁게 할 수 있다.
그러나, 반사 캐비티 형성체(13)의 코스트는 비교적 고가라고 하는 문제가 있다. 또한, 반사 캐비티 형성체(13)를 사용하는 것 자체가, 종래의 LED 발광 장치(1)의 패키지화의 곤란성을 증대시켜 버리고, 또한 패키지화에 시간이 걸리기 때문에, 부품값(반사 캐비티 형성체)이 높은 데다가 제조 코스트도 증가해 버린다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 발광 각도(A11)를 한층 더 좁게 하려고 하는 경우에는, 반사 캐비티 형성체(13)의 높이(H0)를 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 높이(H0)의 증가에 수반하여, LED 발광 장치(1)의 체적이 증가해 버리기 때문에, 그 이용은 스페이스에 여유가 있는 장소 등에 제한되어 버린다.
또한, 이러한 종래의 반사 캐비티 형성체(13)를 이용해서 집광하는 LED 발광 장치(1)는, 다른 광학 부품에 영향을 줄지 모르는 불필요한 산란을 발생시키기 쉽기 때문에, 다른 광학 부품과의 광학적 간섭이 생기기 쉬워진다.
이상으로부터, 본 고안은 반사 캐비티 형성체(13)를 사용하는 것에 의해서 발생하는 문제를 해결하는 것을 그 목적의 하나로 한다. 즉, 본 고안은, 반사 캐비티 형성체(13)에 의해서 고비용이 되고, 또한 패키지화가 곤란해지는 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 목적으로서, 지향각을 좁게 유지하고, 체적의 증가를 억제하면서도, 다른 광학 부품과의 광학적 간섭을 억제할 수 있는 LED 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 문제를 감안하여, 본 고안은 이하의 구성을 구비한다.
소정의 상하 방향에 있어서의 상방으로 향해 개구하는 수용 공간을 둘러싸는 베이스와,
상기 수용 공간 내에 설치되는 LED 모듈과,
상기 LED 모듈을 덮는 투명 밀봉 수지재와,
상기 투명 밀봉 수지재의 상방에 위치하도록 상기 베이스에 장착되는 렌즈를 구비하고,
상기 렌즈는,
상기 투명 밀봉 수지재에 면하고, 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 돌기하는 구면 또는 포물면으로서 형성되는 제 1 서브면과,
상기 제 1 서브면의 주연으로부터 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 연신하면서, 내경이 넓어져 가는 내환면(內環面)으로서 형성되는 제 2 서브면과,
상기 제 2 서브면의 상기 투명 밀봉 수지재에 접근하는 선단으로부터, 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀어지면서, 외경이 넓어져 가는 외환면(外環面)으로서 형성되는 제 3 서브면과,
상기 제 3 서브면의 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀어진 선단연에 접하고, 또한 상기 선단연으로부터 돌출하는 평면으로서 형성되는 제 4 서브면을 구비하도록 형성된다.
본 고안에 의한 LED 발광 장치의 효과는, LED 모듈에 의해서 생성된 광이 제 2 서브면을 통과한 후, 제 3 서브면에 반사되는 것으로, 종래의 반사 캐비티 형성체를 사용하지 않아도, 제 3 서브면이 종래의 반사 캐비티 형성체와 동등의 기능을 달성하므로, 지향각을 좁게 할 수 있고, 반사 캐비티 형성체를 사용하는 것에 의해서 생겼던 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 종래의 LED 발광 장치를 설명하는 도면이며, 광선(D11, D12)의 진행 방향과 각도를 설명하는 도면이다.
도 2는 종래의 LED 발광 장치의 단면도이다.
도 3은 본 고안의 제 1 실시형태의 LED 발광 장치를 설명하는 단면도이다.
도 4는 본 고안의 제 1 실시형태의 LED 발광 장치를 설명하는 단면도이며, 주로 각 부재의 치수의 크기의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 고안의 제 1 실시형태의 LED 발광 장치를 설명하는 단면도이며, LED 칩이 발하는 광선의 진행 경로를 설명하는 도면이다.
도 6은 제 1 실시형태에 있어서의 상이한 방향으로 진행하는 광선의 상대 강도와 광선의 방향과 광축의 방향과의 사이의 각도를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 고안의 제 2 실시형태의 LED 발광 장치를 설명하는 단면도이다.
도 8은 본 고안의 제 2 실시형태의 렌즈의 제 2 표면을 설명하는 평면도이다.
도 9는 제 2 실시형태에 있어서의 상이한 방향으로 진행하는 광선의 상대 강도와 광선의 방향과 광축의 방향과의 사이의 각도를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 고안의 제 3 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다.
도 11은 본 고안의 제 4 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다.
도 12는 본 고안의 제 5 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다.
도 13은 본 고안의 제 6 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조해서 본 고안의 LED 발광 장치에 대해 설명한다. 여기서, 도 3은 본 고안의 제 1 실시형태의 LED 발광 장치를 설명하는 단면도이다. 또한, 도 4는 본 고안의 제 1 실시형태의 LED 발광 장치를 설명하는 단면도이며, 주로 각 부재의 치수의 크기의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 고안의 제 1 실시형태의 LED 발광 장치를 설명하는 단면도이며, LED 모듈(3)이 발한 광선의 진행 경로를 설명하는 도면이다. 또한, 도 6은 제 1 실시형태에 있어서의 상이한 방향으로 진행하는 광선의 상대 강도와, 광선의 방향과 광축의 방향과의 사이의 각도를 설명하는 도면이다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 고안에 의한 LED 발광 장치는, 단면에서 보아서 중앙에 오목부가 형성되는 베이스(2)와, 이 베이스(2)의 오목부에 설치되는 LED 모듈(3)과, 이 LED 모듈(3)에 전기적으로 접속된 전기 회로(도시하지 않음)의 와이어(4)와, 이들 LED 모듈(3)과 와이어(4)를 위로부터 덮는 투명 밀봉 수지재(5)에 추가해서, 단면에서 보아서 베이스(2)의 양단부로부터 오목부에 걸쳐서, LED 모듈(3)과, 와이어(4)와, 투명 밀봉 수지재(5)를 위로부터 덮도록 설치되는 렌즈(6)를 구비한다.
베이스(2)는, 대략 장방형으로 형성되어 횡방향(수평 방향)으로 연장되는 바닥판(21)과, 이 바닥판(21)에 끼워맞추고, 바닥판(21)의 주위로부터 상방으로 연장되는 주벽(周壁)(22)을 구비하고, 이 베이스(21)와 주벽(22)에 의해서 오목부를 구획형성한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 바닥판(21)과 주벽(22)에 의해서 형성되는 베이스(2)와 렌즈(6)의 일부를 서로 더한 높이(H1)는 1㎜ 내지 2㎜이다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 바닥판(21)을 열전도성이 좋은 금속 재료로 구성해서 방열 효과를 높이고, 표면에 금도금을 실시하고 있다. 또한, 본 고안의 다른 실시형태로서는, 바닥판(21)은 세라믹, 플라스틱, 유리, 또는 이러한 재료와 금속과의 복합 재료로 만들 수도 있다.
주벽(22)은 주로 흑색 폴리머 재료로 만들어지고, 바닥판(21)과 함께 수용 공간(20)을 형성한다. 또한, 주벽(22)은, 바닥판(21)에 계합해서 LED 모듈(3)을 둘러싸는 환상의 주벽부(221)와, 주벽부(221)로부터 상방으로 연장되는 수직벽부(222)를 구비한다.
또한, 이 실시형태에서는, 흑색 폴리머 재료는, 흑색의 이산화규소(SiO2) 및 흑색의 이산화티탄(TiO2)으로 도프(혼입)된 에폭시 성형 수지(Epoxy Molding Compound: EMC)이다.
또한, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 흑색 폴리머 재료는, 흑색의 이산화규소와 흑색의 이산화티탄이 도프된 폴리프탈아미드(Polyphthalamide: PPA)여도 좋고, 폴리1,4-시클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트 수지(Poly1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate: PCT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 실리콘 성형 수지(Silicone Molding Compound: SMC), 또는 상술한 재료의 임의의 조합이어도 지장없다.
주벽부(221)는, 수직벽부(222)와 함께, 광을 흡수하고, LED 모듈(3)에 면하는 내주면(225)과, 외측에 위치하고 또한 외측으로 향한 외주면(226)을 구비한다. 주벽(22)은 흑색 재료가 도프된 EMC로 구성되어 있으므로, 내주면(225)과 외주면(226)의 광의 흡수율은 70%보다 크게 할 수 있다. 또한, 수직벽부(222)의 상측의 단부에는, 평면에서 보아서(도시하지 않음) 외곽이 사각형으로 또한 내곽이 대략 원환상으로 되는 상면(224)이 형성된다.
또한, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 내주면(225) 및 외주면(226)에 반사층으로서의 코팅층을 배치할 수도 있다. 또한, 이 코팅층과 주벽(22)은 상술한 흑색 폴리머 재료로 형성되고 있어도 지장없고, 흑색 금속 산화물 또는 흑색 폴리머 재료와 흑색 금속 산화물과의 조합에 의해서 구성해도 지장없다. 또한, 코팅층은, 브랙(Bragg) 반사층, 금속 반사층 또는 무지향성 반사층(전방위 반사재)이라도 좋다.
또한, LED 모듈(3)의 크기는 30mil×30mil(mil: 밀리인치)이다. 또한, LED 모듈(3)은, 바닥판(21)상에 배치되고, 주벽(22)의 하측에 형성되는 주벽부(221)에 위치하고, 또한 적외선을 발할 수 있다. 또한, LED 모듈(3)을 제조하기 위한 기술은 주지이므로 본원에서는 설명을 생략한다.
또한, LED 모듈(3)은, LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)(본 실시형태에서는 한변의 길이이지만, 다른 방법으로서는 LED 모듈(3)의 대각선의 길이로 할 수도 있다)이 정해진다.
또한, LED 모듈(3)은 상향으로 형성된 정상면(31)을 구비하고, 또한 진공의 굴절률을 1로 했을 경우, LED 모듈(3)에 있어서의 칩의 재료는 3.2의 굴절률을 갖고, 실제로는 1.6 내지 4의 사이에 있으면 지장없다.
또한, LED 모듈(3)이 바닥판(21)으로부터 돌기하는 높이보다, 주벽(22)이 상하 방향에 있어서 더욱 돌기하는 길이, 즉 정상면(31)의 연장면과 주벽(22)의 상면(224)과의 사이의 상하간 거리(L2)(도 4)는 LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)의 적어도 0.7배가 바람직하다.
또한, LED 모듈(3)은, 당업자가 이해할 수 있는 범위에 있어서, 본 고안의 제 1 실시형태와는 다른 분야에서도, 적외선에 한정되지 않고, 적외광과는 상이한 파장의 광을 발하도록 해도 지장없다.
투명 밀봉 수지재(5)는 LED 모듈(3)을 둘러싸고 있다. 또한, 투명 밀봉 수지재(5)는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 이뤄지고, LED 모듈(3)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
본 고안의 제 1 실시형태에 있어서, 투명 밀봉 수지재(5)의 굴절률은, 진공의 굴절률을 1로 했을 경우 1.45이지만, 1.3 내지 1.6의 사이에 있으면 지장없다.
투명 밀봉 수지재(5)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 렌즈(6)로 향해 상방으로 돌출되도록 만곡하고 있는 구면(51)을 구비한다. LED 모듈(3)의 정상면(31)과 구면(51)과의 사이의 표면간 최대 거리(L3)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 0.3㎜이지만, 0.1㎜ 내지 0.5㎜여도 좋다.
렌즈(6)는 1.41의 굴절률을 갖고, 투명 밀봉 수지재(5)에 면하는 제 1 표면(61)과, 제 1 표면(61)에 대향해서 상방에 위치하는 제 2 표면(출사면)(62)을 구비한다. 또한, 본 고안의 다른 실시형태로서는, 렌즈(6)는 1.3 내지 1.7의 굴절률을 가질 수도 있다.
또한, 제 1 표면(61)은, 중앙에서 실질적으로 구면의 일부를 구성(즉, 도 4에 있어서 하측으로 돌출되도록 만곡한)하는 제 1 서브면(611)과, 제 1 서브면(611)을 원환상으로 둘러싸고, 상측에 형성된 제 1 서브면(611)으로부터 하측으로 서서히 직경이 굵어지도록 연신하는 제 2 서브면(612)과, 제 2 서브면(612)의 더욱 외측에서 원환상으로 둘러싸고, 하측으로부터 상측으로 연신하고, 또한 하측으로부터 상측으로 연신함에 따라서 상대하는 부분의 간격이 넓어지는(도 4에 도시하는 바와 같이 단면에서 보아서 경사한다) 제 3 서브면(613)과, 도 4에 도시하는 바와 같이 수평 방향으로 연신하는 것에 의해서 평면이 형성되고, 또한 전체적으로 원환상으로 형성됨과 동시에 제 3 서브면(613)의 선단연(614)과 접속되고, 선단연(614)으로부터 수평 방향의 외측으로 연신하고, 베이스(2)의 상면(224)에 접촉하는 제 4 서브면(615)과, 제 2 서브면(612)의 하단과 제 3 서브면(613)의 하단과의 사이에서, 원환상을 나타내며, 또한 수평 방향으로 연신하는 것에 의해 양단이 각각 제 2 서브면(612)과 제 3 서브면(613)에 접속된 제 5 서브면(616)이 설치된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제 1 서브면(611)은 투명 밀봉 수지 재료(5)로부터 이간하고 있고, 중앙이 하방으로 돌출되어 있고, 곡률은 1.2㎜이다.
또한, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 제 1 서브면(611)의 곡률은 0.5㎜ 내지 3㎜여도 지장없고, 또한 회전 포물면 또는 타원 포물면 등의 포물면이라도 지장없다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제 1 서브면(611)은 상하로 연장되는 광축(A1)과, 광축(A1)으로 연장되는 광축 방향(D1)을 정한다.
여기서, 광축(A1)과 광축 방향(D1)의 정의는 광학의 분야에서는 일반적인 지식이기 때문에 여기에서는 설명하지 않는다. 다만, 광축 방향(D1)은, 제 1 실시형태의 배치 방향에 따라서 상이하지만, 도 5에 도시하는 상하 방향으로 한정되는 것은 아니다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 광축(A1)과 제 3 서브면(613)의 선단연(614)과의 사이의 수평 방향에 있어서의 최단 거리를 내경 반경 거리(L4)로 하면, 내경 반경 거리(L4)는 LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)의 2.5배이다. 또한, 본 고안의 다른 실시형태로서는, 내경 반경 거리(L4)는, LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)의 1.6 내지 3.4배라고 해도 지장없다.
여기서, 제 1 서브면(611)과 LED 모듈(3)의 상측에 형성된 정상면(31)과의 사이의 수직 방향에 있어서의 최단 거리(L5)는, 정상면(31)과 상면(224)과의 사이의 상하간 거리(L2) 이하이며, LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)의 2배 이하이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제 2 서브면(612)의 상단연에 의해서 정의되는 원환의 최소의 폭(W1)은 0.5㎜이며, 제 2 서브면(612)의 하단연에 의해서 정의되는 원환의 최대의 폭(W2)은 2㎜이다.
제 3 서브면(613)은, 제 2 서브면(612)으로부터 직경 방향에 있어서 간격을 두고 평면에서 보아서(도시하지 않음) 원환상으로 배치되고, 또한 상대하는 제 3 서브면(613)은 하방향으로 연신함에 따라서 서로의 간격이 좁아지도록 경사하고 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제 3 서브면(613)의 선단연(614)과, 베이스(2)의 상면(224)과의 사이의 수평 방향에 있어서의 최단 거리인 횡방향 거리(L6)는 0.05㎜이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 또한, 선단연(614)에 의해서 확정되는 최대 환상 폭(W3)은 3.5㎜이지만, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 횡방향 거리(L6)는 0㎜보다 길고 또한 0.3㎜ 이하이면 좋다.
제 4 서브면(615)은 평면에서 보아서(도시하지 않음) 외곽이 사각형으로 내곽이 환상을 나타내고, 이 환상의 내측의 에지는 제 3 서브면(613)의 선단연(614)을 의미한다.
제 5 서브면(616)은 평면에서 보아서 환상을 나타내고, 도 4에 도시하는 바와 같이 제 2 서브면(612)의 하단에 상기 환상의 내연이 연결되고, 제 3 서브면(613)의 하측의 단부에 상기 환상의 외연이 연결되고, 제 5 서브면(616)의 외측에 있어서 상대하는 외연끼리를 연결하는 내경의 직경 거리(W4)는 2.5㎜이다.
또한, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 원환의 최소의 폭(W1)을 0.5㎜ 내지 2㎜로 하고, 원환의 최대의 폭(W2)을 0.8㎜ 내지 2㎜로 해도 좋다.
또한, 최대 환상 폭(W3)을 1.5㎜ 내지 3.5㎜로 하고, 직경 거리(W4)를 1㎜ 내지 2.5㎜로 해도 지장없다.
제 1 실시형태의 경우, LED 모듈(3)이 발하는 광을, 광선의 방향과 광축 방향(D1)과의 이루는 각도가 비교적 작은 협각 광선(L7)(도 5 참조)과, 광선의 방향과 광축 방향(D1)과의 이루는 각도가 비교적 큰 광각 광선(L8)(도 5)으로 나눌 수 있다.
협각 광선(L7)은 제 1 서브면(611)에 입사할 때에 일차 굴절이 발생한다. 이 굴절에 의해, 광선의 방향은 광축 방향(D1)과 거의 동일 방향이 되고, 제 2 표면(62)으로부터 출사된다.
광각 광선(L8)은 제 2 서브면(612)에 입사하고, 제 1 굴절이 발생한다. 제 1 굴절을 거친 광각 광선(L8)은, 제 3 서브면(613)으로 반사되어, 광선의 방향이 광축 방향(D1)과 대략 일치하는 방향으로 방향을 바꾸고, 그 후 제 2 표면(62)으로부터 출사된다.
도 6에서는, 본 고안의 제 1 실시형태에 의해서 출사되는 광에 있어서, 광선 강도가 가장 강한 광선 방향과 광축 방향(D1)에서 형성되는 최대 광도각(A22)(θΔ)에 추가해서, 광선 강도가 ½이 되는 광선 방향과 광축 방향(D1)에서 형성되는 ½ 광도각(A23)(θ½)을 확인할 수 있다. 또한, 제 2 표면(62)은 도 5에 도시하는 바와 같이 평탄한 면이므로, 최대 광도각(A22)은 0°이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제 3 서브면(613)의 원환상의 선단연(614)과 베이스(2)의 상면(224)과의 횡방향 거리(L6)는 0㎜보다 크고 0.3㎜ 이하로 설계하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설계하는 것에 의해, 렌즈(6)가 수용 공간(20)을 최대까지 충전할 수 있고, 또한 렌즈(6)가 LED 모듈(3)의 패키지의 내부 용적을 최대까지 이용할 수 있으므로, 보다 큰 사이즈의 렌즈(6)를 사용할 수 있다.
또한, 주벽(22)에 의해서 렌즈(6)의 위치 결정이 용이하게 되는 것에 추가해서, 큰 사이즈의 렌즈(6)를 사용할 수 있으므로, 광의 입사도 용이해지고, 광을 낭비가 적게 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 상술과 같이, 제 1 서브면(611)에 의해서 정해지는 광축(A1)과, 환상으로 형성된 제 3 서브면(613)의 환상의 선단연(614)과의 사이의 거리(L4)는, LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)의 1.6 내지 3.4배로 설계된다. 그 때문에, 렌즈(6)의 개구를 넓게 하고, 선단연(614)으로 둘러싸인 영역을 넓게 취하므로, 렌즈(6)를 거쳐서 출사하는 광을 낭비가 적게 효율적으로 이용할 수 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, LED 모듈(3)의 정상면(31)과 투명 밀봉 수지 재료(5)의 구면(51)과의 표면간 최대 거리(L3)가 크면 클수록, 렌즈(6)의 광의 취출 효율은 높아진다.
다만, 광의 출사각을 좁게 하고, 표면간 최대 거리(L3)를 0.1㎜ 내지 0.5㎜로 하는 것에 의해서, 광의 출사 효율의 향상과, 광의 출사각을 좁게 하는 것과의 밸런스를 취할 수 있다.
즉, 패키징된 LED 모듈(3)의 외부 양자 효율을 높이면서, 광의 출사각을 좁게 할 수도 있다.
또한, 제 1 서브면(611)을 투명 밀봉 수지 재료(5)로부터 이간한 설계로 하는 것으로, 제 1 실시형태에 나타낸 LED 발광 장치를 제조할 때의 소정의 스페이스를 확보하고, 렌즈(6)가 투명 밀봉 수지재(5)에 접촉하지 않게 하는 것에 의해, 제조에 있어서의 편리성이 높아질 뿐만 아니라, 렌즈(6)에 입사하는 광의 효율을 더욱 높일 수 있다.
또한, 상술과 같이, 정상면(31)이 수평 방향으로 연신하는 연신면과, 주벽(22)의 상면(224)과의 사이의 상하간 거리(L2)를, LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)의 적어도 0.7배로 하는 것에 의해, 제 3 서브면(613)의 면적 및 경사하도록 연신하는 면의 각도가 조정되고, 따라서 제 1 표면(61)이 유효하게 반사할 수 있는 면적을 넓게 취할 수 있고, LED 발광 장치가 발광하는 각도가 넓어지지 않도록 적절한 발광 각도로 조정할 수 있다.
또한, 제 1 서브면(611)과 LED 모듈(3)의 정상면(31)과의 수직 방향의 최단 거리(L5)가, 상술과 같이 정상면(31)과 구면(51)에 의해 정해지는 상하간 거리(L2)를 넘지 않게 하고, 또한 LED 모듈(3)의 최대 폭(L1)의 2배를 넘지 않게 하면, 출사 각도를 좁게 유지할 수 있다.
또한, 이 조건을 만족하면, 렌즈(6)의 상하 방향의 치수가 제한되기 때문에, 수평 방향의 크기도 제한되고, LED 발광 장치의 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, LED 모듈(3)의 굴절률은 3.2이며, 투명 밀봉 수지재(5)의 굴절률은 1.45이며, 렌즈(6)의 굴절률은 1.41이다. 이 때문에, LED 모듈(3)이 발한 광은 진행함에 따라서, 고, 중, 저의 굴절률이 상이한 물질을 각각 통과하는 것에 의해, 순차 굴절하므로, 제 1 실시형태에서는 외부 양자 효율을 높일 수 있고, 출사 각도를 좁게 할 수 있다.
요약하면, 본 고안의 제 1 실시형태는, 종래의 반사 캐비티 형성체(13)로 대체하고, 제 3 서브면(613)을 이용한 반사 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 종래의 LED 발광 장치와 비교했을 경우, 동일 사이즈의 LED 모듈(3)을 사용했을 경우, 전체의 체적을 70% 이하로 저감할 수 있고, 보다 많은 기술 분야에 있어서 활용할 수 있는 기회가 얻어진다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 발광 각도를 좁게 할 수 있으므로, 광원 센서와 함께 사용했을 때에, 광원 센서를 더욱 정밀도 좋게 이용할 수 있다.
계속해서, 도 7 내지 도 9를 참조해서 본 고안의 LED 발광 장치의 제 2 실시형태를 설명한다. 다만, 제 2 실시형태는 많은 구성이 제 1 실시형태와 공통되므로, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 설명을 생략한다.
여기서, 도 7은 본 고안의 제 2 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다. 또한, 도 8은 본 고안의 제 2 실시형태의 렌즈의 제 2 표면(출사면)을 설명하는 평면도이다. 또한, 도 9는 제 2 실시형태에 있어서의 상이한 방향으로 진행하는 광선의 상대 강도와, 광선의 방향과 광축의 방향과의 사이의 각도를 나타내는 도면이다. 제 2 실시형태가 제 1 실시형태와 상이한 점은 이하와 같다.
제 2 실시형태에 있어서, 제 2 표면(62)은, 직경 방향(수평 방향, 횡방향)의 외측에 형성된 둘레면부(621)와, 둘레면부(621)보다 내측에 인접하도록 마련된 원형면부(622)를 구비한다.
도 8에 도시하는 바와 같이 둘레면부(621)는, 외곽이 사각형으로 내곽이 환상이며, 그 면의 폭(W5)은 2.95㎜이지만, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 2.5㎜ 내지 4㎜여도 지장없고, 또한 상기 폭은 대각선 길이이어도 지장없다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 원형면부(622)는, 대략 수직으로 연신하는 복수의 직립 서브면(623)과, 이 복수의 직립 서브면(623)의 상측의 단부와 접속되고, 거기로부터 경사 하방향으로 연신하는 복수의 경사 서브면(624)을 구비한다.
제 2 실시형태에서는, 직립 서브면(623)은, 광축 방향(D1)과 대략 평행이기 때문에, 직립 서브면(623)의 광축 방향(D1)에 대한 각도는 대략 0°로 된다.
경사 서브면(624)은, 인접하는 2개의 직립 서브면(623)의 사이에 접속되고, 광축 방향(D1)에 대한 각도인 둔각(A21)은 대략 110°가 된다.
또한, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 직립 서브면(623)과 광축 방향(D1)과의 각도가 0° 내지 10°의 예각이 되도록 형성할 수도 있고, 각 경사 서브면(624)의 광축 방향(D1)에 대한 각도인 둔각(A21)은 95° 내지 145°여도 지장없다. 또한, 협각 광선(L7) 및 광각 광선(L8)이 경사 서브면(624)으로부터 사출되면, 광선 방향이 광축 방향(D1)으로부터 약간 어긋나는 경우가 있다.
구체적으로 말하면, 협각 광선(L7)은, 상술과 같이 제 1 서브면(611)에 입사되고, 광의 진행 방향이 광축 방향(D1)과 거의 동일 방향으로 편향되지만, 원형면부(622) 중 어느 하나의 경사 서브면(624)에 의해서 제 2 굴절이 야기되고, 도 7에 도시하는 바와 같이, 광의 방향이 광축 방향(D1)으로부터 약간 어긋난다.
광각 광선(L8)은, 상술하는 바와 같이 제 2 서브면(612)에 입사해서 제 3 서브면(613)에서 반사되고, 광축 방향(D1)과 일치하도록 광의 방향이 변경되지만, 원형면부(622) 중 어느 하나의 경사 서브면(624)으로부터 출사되면, 다시 광축 방향(D1)으로부터 약간 어긋난다.
도 9로부터 명백한 바와 같이, 본 고안의 제 2 실시형태의 광은 최대 광도각(A22)(θΔ)이 8°이며, ½ 광도각(A23)(θ½)이 17°이다. 따라서, 이 제 2 실시형태에서는, 좁은 조명 각도의 광을 제공할 수 있다.
또한, 본 고안의 다른 실시형태에서는, 직립 서브면(623)의 각각과, 광축 방향(D1)에서 형성하는 예각은 각도가 상이하며, 각 경사 서브면(624)의 연신 방향과 광축 방향(D1)과 이루는 둔각(A21)이 상이하므로, 최대 광도각(A22)은 3° 내지 35°로 할 수 있다. 또한, 최대 광도각(A22)은 바람직하게는 5° 내지 15°이다. 또한, ½ 광도각(A23)은 8° 내지 25°이다.
계속해서, 도 10을 참조해서 본 고안의 제 3 실시형태를 설명한다. 도 10은 본 고안의 제 3 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다. 제 3 실시형태가 제 1 실시형태와 상이한 점은 이하와 같다.
제 3 서브면(613)은, 일단이 선단연(614)에 접속된 수직 연신면(617)과, 일단이 이 수직 연신면(617)의 타단에 접속된 경사면(618)을 더 구비한다. 수직 연신면(617)은, 선단연(614)으로부터 상하 방향의 하측으로 연신하고, 환상으로 형성되며, 또한 도 10에 도시하는 바와 같이 단면에서 보아서 직선형상으로 형성된다. 경사면(618)은, 그 타단측이, LED 모듈(3)이 마련된 위치로 향하도록 경사 아래로 연신한다. 환언하면, 제 3 서브면(613)은, 제 4 서브면(615)에 접하는 선단연(614)으로부터 제 4 서브면(615)과 직교하도록 투명 밀봉 수지재(5)측으로 연신하고, 일정한 외경을 가지는 원주면부(수직 연신면(617)으로 형성되는 부분)와, 이 원주면부로부터 투명 밀봉 수지재(5)측으로 연신함과 동시에, 외경이 서서히 오므라드는 축경부(경사면(618)으로 형성되는 부분)를 구비하도록 형성되어 있다.
수직벽부(222)의 상면(224)은, 그 상면(224)을 구성하는 면의 조도가 5㎛ 내지 7㎛이며, 수직벽부(222)와 주벽부(221)가 직접적으로 내주면(225)을 구성하고, 수직벽부(222)는, 그 외측의 면에 외주면(226)이 구성되어 있다.
여기서, 내주면(225)과 외주면(226)을 구성하는 표면의 조도는 3㎛ 내지 5㎛이며, 내주면(225)과 외주면(226)의 각각의 표면의 조도는 상면(224)의 표면 거칠기보다 작다.
각 면의 표면 조도를 상술하는 바와 같이 하는 것에 의해, 상면(224), 내주면(225), 및 외주면(226)은, 흡수되지 않았던 미광을 확산할 수 있는 확산 반사면이 되고, 각 방향에의 미광을 한층 더 저감한다. 또한, 제 3 실시형태는, 다른 광학 부품에 광학적 간섭을 저감하는데 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
본 고안의 다른 실시형태에서는, 상면(224)의 조도는 3㎛ 내지 15㎛여도 지장없고, 외주면(226) 등의 표면의 조도도 1㎛ 내지 10㎛의 사이로 해도 지장없고, 동일 광간섭을 저감하는 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 도 11을 참조해서 본 고안의 제 4 실시형태를 설명한다. 여기서, 도 11은 본 고안의 제 4 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다. 도 11에 도시하는 제 4 실시형태는 제 2 실시형태를 설명한 도 7과 공통되는 구성이 많지만, 상이한 점은, 제 4 실시형태의 베이스(2)는 바닥판(21)과 주벽(22)이 일체적으로 형성되어 있는 점이다.
계속해서, 도 12를 참조해서 본 고안의 제 5 실시형태를 설명한다. 여기서, 도 12는 본 고안의 제 5 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다. 제 5 실시형태가 제 2 실시형태와 상이한 점은, 제 2 실시형태에 있어서의 투명 밀봉 수지재(5)의 구면(51)에 상당하는 부위가 구상은 아니고 플랫한 것이다.
계속해서, 도 13을 참조해서 본 고안의 제 6 실시형태를 설명한다. 도 13은 본 고안의 제 6 실시형태의 발광 장치를 설명하는 단면도이다. 제 6 실시형태가 제 2 실시형태와 상이한 점은 이하와 같다.
즉, 베이스(2)의 주벽(22)이, LED 모듈(3)을 둘러싸도록 바닥판(21)상에 배치된 환상의 댐부(25)를 더 구비하는 것이다. 또한, 댐부(25)는 제 6 실시형태에서는 환상이지만, 다른 실시형태에서는 댐부(25)는 장방형, 정방형, 대략 원환상 또는 다른 형상이라도 좋고, 요컨대, 투명 밀봉 수지재(5)를 몰드할 때에 외측으로 유출되지 않도록 둘러쌀 수 있으면 충분하다.
요약하면, 본 고안에 의한 LED 발광 장치의 효과는, LED 모듈(3)에 의해서 생성된 광이 제 2 서브면(612)을 통과한 후, 제 3 서브면(613)에서 반사되므로, 종래의 반사 캐비티 형성체(13)를 사용하지 않아도, 제 3 서브면(613)에 의해 종래의 반사 캐비티 형성체(13)와 동등의 기능을 달성할 수 있는 것이다.
따라서, 본 고안에 의한 LED 발광 장치는 특별히 구성된 반사 캐비티 형성체(13)를 이용하는 일이 없이, 지향각을 좁힐 수 있고, 반사 캐비티 형성체(13)를 사용하는 것에 의해서 발생하고 있던 문제를 해결한다.
또한, 베이스(2)의 내주면(225)과 외주면(226)을, 각각 광을 흡수할 수 있는 광 흡수면, 광을 확산할 수 있는 광 확산면, 또는 광 흡수면과 광 확산면을 조합해서 형성하는 것에 의해, 본 고안의 LED 발광 장치와 함께 사용되는 다른 광학 부품에 의한 광학적 간섭을 일으키기 어렵게 된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
이상의 설명은 본 고안의 실시예에 지나지 않고, 이것으로 본 실용신안등록청구의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 고안의 실용신안청구의 범위 및 명세서의 내용에 간단한 부가나 변화를 더한 것에 지나지 않는 것에 대해서도, 실용신안등록청구의 범위에 기재된 고안의 기술적 범위에 속하는 것으로 한다.
2: 베이스 20: 수용 공간
21: 바닥판 22: 주벽
221: 주벽부 222: 수직벽부
224: 상면 225: 내주면
226: 외주면 25: 댐부
3: LED 모듈 31: 정상면
4: 와이어 5: 투명 밀봉 수지재
51: 구면 6: 렌즈
61: 제 1 표면 611: 제 1 서브면
612: 제 2 서브면 613: 제 3 서브면
614: 선단연 L7: 협각 광선
L8: 광각 광선 W1: 원환의 최소의 폭
W2: 원환의 최대의 폭 W3: 최대 환상 폭
W4: 직경 거리 W5: 면의 폭
615: 제 4 서브면 616: 제 5 서브면
617: 수직 연신면 618: 경사면
62: 제 2 표면 621: 둘레면부
622: 원형면부 623: 직립 서브면
624: 경사 서브면 A1: 광축
A21: 둔각 A22: 최대 광도각
A23: ½ 광도각 D1: 광축 방향
H1: 높이 L1: 최대 폭
L2: 상하간 거리 L3: 표면간 최대 거리
L4: 내경 반경 거리 L5: 수직 방향의 최단 거리
L6: 횡방향 거리

Claims (40)

  1. 소정의 상하 방향에 있어서의 상방으로 향해 개구하는 수용 공간을 둘러싸는 베이스와,
    상기 수용 공간 내에 설치되는 LED 모듈과,
    상기 LED 모듈을 덮는 투명 밀봉 수지재와,
    상기 투명 밀봉 수지재의 상방에 위치하도록 상기 베이스에 장착되는 렌즈를 구비하며,
    상기 렌즈는,
    상기 투명 밀봉 수지재에 면하고, 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 돌기하는 구면 또는 포물면으로서 형성되는 제 1 서브면과,
    상기 제 1 서브면의 주연으로부터 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 연신하면서, 내경이 넓어져 가는 내환면(內環面)으로서 형성되는 제 2 서브면과,
    상기 제 2 서브면의 상기 투명 밀봉 수지재에 접근하는 선단으로부터, 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀어지면서, 외경이 넓어져 가는 외환면(外環面)으로서 형성되는 제 3 서브면과,
    상기 제 3 서브면의 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀어진 선단연에 접하고, 또한 상기 선단연으로부터 돌출하는 평면으로서 형성되는 제 4 서브면을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 서브면은, 상기 선단연으로부터 상기 제 4 서브면과 직교하도록 상기 투명 밀봉 수지재측으로 연신하고, 일정한 외경을 갖는 원주면부와, 상기 원주면부로부터 상기 투명 밀봉 수지재측으로 연신함과 동시에, 외경이 서서히 오므라드는 축경부를 구비하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 서브면의 상기 선단연과, 상기 베이스와의 사이의, 상기 상하 방향과 직교하는 횡방향에 있어서의 최단 거리인 횡방향 거리는 0㎜보다 길고 0.3㎜ 이하인 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브면은, 상기 상하 방향에 따른 소정의 광축을 정하도록 형성되어 있고, 상기 상하 방향과 직교하는 횡방향에 있어서, 상기 광축과 상기 제 3 서브면의 상기 선단연과의 최단 거리가, 상기 LED 모듈의 상기 횡방향에 있어서의 최대 폭의 1.6배 내지 3.4배의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상하 방향에 있어서, 상기 LED 모듈의 상기 렌즈로 향하는 표면과, 상기 투명 밀봉 수지재의 상기 렌즈로 향하는 표면과의 최대 거리는 0.1㎜ 내지 0.5㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈는, 상기 제 1 서브면과 상기 투명 밀봉 수지재가 상기 상하 방향에 있어서 이간하도록 배치 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는, 상기 LED 모듈이 배치되는 바닥판과, 상기 바닥판으로부터 상기 LED 모듈이 배치되는 측으로 돌기해서 상기 바닥판과 함께 상기 수용 공간을 둘러싸는 주벽(周壁)을 구비하도록 형성되어 있고, 상기 LED 모듈이 상기 바닥판으로부터 돌기하는 높이보다, 상기 주벽이 상기 상하 방향에 있어서 더욱 돌기하는 길이가, 상기 LED 모듈의 상기 상하 방향과 직교하는 횡방향에 있어서의 최대 폭의 0.7배 이상인 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 모듈로부터 발한 광은, 상기 제 1 서브면 및 상기 제 2 서브면으로부터 상기 렌즈에 입사하고 나서 상기 제 3 서브면에 의해 반사되는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 LED 모듈로 향하는 측의 반대측에는, 상기 상하 방향과 평행하고, 또한 서로 평행으로 되는 복수의 직립 서브면과, 각각 인접하는 2개의 상기 직립 서브면의 사이에 개재하고, 또한 서로 평행으로 되는 복수의 경사 서브면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 LED 모듈로 향하는 측의 반대측에는, 평면인 출사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 모듈의 굴절률은 1.6 내지 4의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 밀봉 수지재의 굴절률은 1.3 내지 1.6의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈의 굴절률은 1.3 내지 1.7의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는, 상기 LED 모듈이 배치되는 바닥판과, 상기 바닥판으로부터 상기 LED 모듈이 배치되는 측으로 돌기해서 상기 바닥판과 함께 상기 수용 공간을 둘러싸는 주벽을 구비하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  15. 바닥판과, 소정의 상하 방향의 상측으로 상기 바닥판으로부터 돌기해서 상기 바닥판과 함께 상기 상측으로 향해 개구하는 수용 공간을 둘러싸는 주벽을 구비하도록 형성된 베이스와,
    상기 바닥판에 설치되는 LED 모듈과,
    상기 LED 모듈을 덮는 투명 밀봉 수지재와,
    상기 투명 밀봉 수지재의 상방에 위치하도록 상기 베이스에 장착되는 렌즈를 구비하며,
    상기 주벽은, 상기 수용 공간으로 향하는 내주면과, 상기 내주면의 반대측에 있는 외주면을 구비하고, 상기 내주면 및 상기 외주면은, 흡광면과, 확산 반사면과, 흡광면과 확산 반사면의 조합으로 이뤄진 그룹으로부터 선택된 1개인 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 내주면 및 상기 외주면은, 모두 흡광도가 70% 이상의 흡광면 또는 흡광면과 확산 반사면과의 조합인 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 주벽은 흑색 재료에 의해 작성되는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 주벽은, 흑색의 금속 산화물과, 흑색의 폴리머 재료와, 흑색의 금속 산화물과 흑색의 폴리머 재료와의 조합으로 이뤄진 그룹으로부터 선택된 1개의 흑색 재료에 의해 작성되는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 주벽은, 흑색의 이산화규소 및 흑색의 이산화티탄이 혼입된, 에폭시 성형 수지와, 폴리프탈아미드와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와, 실리콘 성형 수지로 이뤄진 그룹으로부터 선택된 1개 또는 복수의 조합에 의해 작성되는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 주벽은 상기 렌즈와 접하는 상면을 구비하고, 상기 상면의 표면 조도는 상기 내주면과 상기 외주면의 모두 보다 큰 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 상면의 표면 조도는 3㎛ 내지 15㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 내주면과 상기 외주면의 표면 조도는 1㎛ 내지 10㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 렌즈는, 상기 투명 밀봉 수지재에 면하고, 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 돌기하는 구면 또는 포물면으로서 형성되는 제 1 서브면과, 상기 제 1 서브면의 주연으로부터 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 연신하면서, 내경이 넓어져 가는 내환면으로서 형성되는 제 2 서브면과, 상기 제 2 서브면이 상기 투명 밀봉 수지재에 접근하는 선단으로부터, 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀어지면서, 외경이 넓어져 가는 외환면으로서 형성되는 제 3 서브면과, 상기 제 3 서브면이 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀리 있는 선단연에 접하고, 또한 상기 선단연으로부터 돌출하는 평면으로서 형성되는 제 4 서브면을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 LED 모듈로 향하는 측의 반대측에는, 상기 상하 방향과 평행하고, 또한 서로 평행으로 되어 있는 복수의 직립 서브면과, 각각 인접하는 2개의 상기 직립 서브면의 사이에 개재하고, 또한 서로 평행으로 되어 있는 복수의 경사 서브면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 LED 모듈로 향하는 측의 반대측에는, 평면으로 되어 있는 출사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 투명 밀봉 수지재에는, 상기 렌즈로 향해 돌기하는 구면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  27. 제 15 항에 있어서,
    상기 바닥판과 상기 주벽은 일체적으로 형성된 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  28. 소정의 상하 방향에 있어서의 상방으로 향해 개구하는 수용 공간을 둘러싸는 베이스와,
    상기 수용 공간 내에 설치되는 LED 모듈과,
    상기 LED 모듈을 덮는 투명 밀봉 수지재와,
    상기 투명 밀봉 수지재의 상방에 위치하도록 상기 베이스에 장착되는 렌즈를 구비하며,
    상기 렌즈는,
    상기 투명 밀봉 수지재에 면하고, 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 돌기하는 구면 또는 포물면으로서 형성되는 제 1 서브면과,
    상기 제 1 서브면의 주연으로부터 상기 투명 밀봉 수지재로 향해 연신하면서, 내경이 넓어져 가는 내환면으로서 형성되는 제 2 서브면과,
    상기 제 2 서브면이 상기 투명 밀봉 수지재에 접근하는 선단으로부터, 상기 상하 방향과 직교하는 횡방향으로 돌출하는 환상의 제 5 서브면과,
    상기 제 5 서브면이 상기 횡방향으로 돌출하는 외단연으로부터, 상기 투명 밀봉 수지재로부터 멀어지면서, 외경이 넓어져 가는 외환면으로서 형성되는 제 3 서브면을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 LED 모듈로 향하는 측의 반대측에는, 상기 상하 방향과 평행으로 되고, 또한 서로 평행으로 되는 복수의 직립 서브면과, 각각 인접하는 2개의 상기 직립 서브면의 사이에 개재하고, 또한 서로 평행으로 되는 복수의 경사 서브면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 LED 모듈로 향하는 측의 반대측에는, 평면인 출사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 출사면의 폭은 2.5㎜ 내지 4㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 3 서브면의 상기 외단연으로부터 연신하는 선단연의 상기 상하 방향과 직교하는 횡방향에 있어서의 폭은 1.5㎜ 내지 3.5㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 상하 방향과 직교하는 횡방향에 있어서, 상기 제 2 서브면의 최대 폭은 0.8㎜ 내지 2㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  34. 제 28 항에 있어서,
    상기 베이스는, 상기 LED 모듈이 배치되는 바닥판과, 상기 바닥판으로부터 상기 LED 모듈이 배치되는 측으로 돌기해서 상기 바닥판과 함께 상기 수용 공간을 둘러싸는 주벽을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 바닥판과 상기 주벽은 일체적으로 형성된 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 바닥판에는, 상기 LED 모듈을 내측에 둘러싸는 환상의 댐부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  37. 제 28 항에 있어서,
    상기 상하 방향에 있어서, 상기 베이스의 최대 높이는 1㎜ 내지 2㎜인 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 주벽의 상기 렌즈에 면하는 표면에는, 반사층이 코팅되어 있고, 상기 반사층은 브랙(Bragg) 반사재와, 금속 반사재와, 전방위 반사재로 이뤄진 그룹으로부터 선택된 적어도 1개를 이용해서 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  39. 제 28 항에 있어서,
    상기 투명 밀봉 수지재에는, 상기 렌즈로 향해 돌기하는 구면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
  40. 제 28 항에 있어서,
    상기 투명 밀봉 수지재의 굴절률은 1.3 내지 1.6의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    LED 발광 장치.
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