KR20190035448A - 광속제어부재 및 광속제어부재를 사용하는 발광장치 - Google Patents

광속제어부재 및 광속제어부재를 사용하는 발광장치 Download PDF

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KR20190035448A
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Abstract

본 발명은 광속제어부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광부로부터 출사되는 빛을 외부 방향으로 고르게 분산시키기 위한 광속제어부재 및 광속제어부재를 사용하는 발광장치에 관한 것이다.
본 발명은 광원(200)의 빛이 입사되는 오목부(110)와, 상기 오목부(110)와 함께 광속제어부재를 형성하며, 상기 광원(200)의 빛을 외부 방향으로 발산시키는 출사면(120)을 가지는 광속제어부재로서, 상기 광속제어부재는 저면(S)에 상기 출사면(120)으로부터 상기 광속제어부재 방향으로 반사된 빛을 재반사하여 상기 광속제어부재(100)의 상측 방향으로 고르게 분산되도록 하는 하나 이상의 광반사부(130)가 형성된 것을 특징으로 하는 광속제어부재를 개시한다.

Description

광속제어부재 및 광속제어부재를 사용하는 발광장치 {Flux control member and Light emitting apparatus using the same}
본 발명은 광속제어부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광부로부터 출사되는 빛을 외부 방향으로 고르게 분산시키기 위한 광속제어부재 및 광속제어부재를 사용하는 발광장치에 관한 것이다.
종래부터 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등에 사용되는 액정 표시 모니터의 조명 수단으로서, 복수의 발광다이오드(LED)를 점광원으로 사용한 면광원장치, 즉 백라이트 유닛(BLU; Backlight Unit)이 알려져 있다.
그런데 LED를 광원으로 하는 면광원장치의 경우, LED의 특성상 조광영역에서 광이 골고루 분포되지 않아 면광원으로 사용하기에는 원활치 않은 문제점이 있다.
이에, LED를 광원으로 하는 면광원장치에서 LED 각각에 1 대 1로 대응하도록 마이크로 렌즈 어레이가 배치되고, 광은 LED로부터 마이크로 렌즈 어레이를 통하여 평면에 수직인 방향(상방)으로 출사되는 구성이 제안되고 있다.
그러나 LED를 광원으로 하는 면광원장치의 경우 LED광원이 조사하는 광영역이 한정적이기 때문에 각 LED광원이 조사되는 영역 사이에서 불연속되는 조사영역이 존재하게 된다는 문제점이 있다.
따라서 LED광원이 밀집되게 배치되도록 하여 불연속 되는 부분을 제거하고자 하였으나 중첩되는 영역에서의 광출사량이 급격히 커져 각 마이크로 렌즈 어레이 의 경계 부분에서 출사광의 명암 편차가 커진다는 문제점이 있다.
특히 대형 액정 표시 패널과 같이 넓은 면적의 피조명 부재에 대하여 조명하고자 할 경우 기존의 LED광원을 사용하여 조명하고자 하면 균일한 면상 조명을 공급하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 출사면으로부터 반사되는 광을 재반사시키는 광반사부를 광속제어부재의 저면에 형성하여 조명영역에서의 광의 분포를 균일하게 할 수 있는 광속제어부재 및 발광장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 광원(200)의 빛이 입사되는 오목부(110)와, 상기 오목부(110)와 함께 광속제어부재를 형성하며, 상기 광원(200)의 빛을 외부 방향으로 발산시키는 출사면(120)을 가지는 광속제어부재로서, 상기 광속제어부재는 저면(S)에 상기 출사면(120)으로부터 상기 광속제어부재 방향으로 반사된 빛을 재반사하여 상기 광속제어부재(100)의 상측 방향으로 고르게 분산되도록 하는 하나 이상의 광반사부(130)가 형성된 것을 특징으로 하는 광속제어부재를 개시한다.
상기 광반사부(130)는, 상기 저면으로부터 오목하게 형성된 요홈부 및 볼록하게 형성된 볼록부 중 어느 하나일 수 있다.
상기 광반사부(130)는, 상기 오목부(110)를 중심으로 하여 원, 타원, 다각형 및 하나 이상의 선형 중 적어도 어느 하나를 이룰 수 있다.
상기 광반사부(130)는, 복수개로 형성되며, 상기 복수개의 광반사부(130)는, 상기 오목부(110)를 중심으로 하여 동심원을 이룰 수 있다.
상기 반사면(133)은, 곡면 및 평면 중 적어도 하나의 면을 포함할 수 있다.
상기 반사면(133)은, 상기 광반사부(130)의 최정점(131) 및 최저점(132) 사이를 연결하는 중점에서의 접선이 상기 저면(S)과 이루는 경사각(θ)이 5° 이상 40°이하일 수 있다.
상기 반사면(133)은, 상기 광반사부(130)의 최정점(131) 및 최저점(132) 사이를 연결하는 중점에서의 접선이 상기 저면(S)과 이루는 경사각(θ)이 10° 이상 35°이하일 수 있다.
상기 반사면(133)은, 상기 광반사부(130)의 최정점(131)을 기준으로 상기 오목부(110)에 인접하는 최저점(132) 사이의 내측반사면(133a)과, 상기 최정점(131)을 중심으로 상기 최저점(132)에 대응되는 위치에 형성되는 최저점(134)과 상기 최정점(131) 사이에 위치되는 외측반사면(133b)을 포함하며; 상기 최정점(131)을 중심으로 비대칭으로 형성될 수 있다.
상기 내측반사면(133a) 및 외측반사면(133b)은, 상기 광반사부(130)의 최정점(131)과 각각의 최저점(132, 134) 사이를 연결하는 가상선의 중심에서의 접선과 상기 저면(S)이 이루는 경사각(θ1, θ2) 중 적어도 하나가 5° 이상 80°이하일 수 있다.
상기 내측반사면(133a)의 경사각(θ1)이 15° 이상 80°이고, 상기 외측반사면(133b)의 경사각(θ2)이 30° 이상 50°이하일 수 있다.
상기 출사면(120)은, 상기 광원(200)의 광축(ℓ)과 교차하는 부분으로서 상기 오목부(110) 측으로 오목하게 형성된 제1출사면 영역(121)과, 상기 제1출사면 영역(121)의 주위에 위치하고 상기 오목부(110) 반대측으로 볼록하게 형성된 제2출사면 영역(122)을 포함하고, 상기 제1출사면 영역(121)과 상기 제2출사면 영역(122)의 경계부분에 변곡점이 존재할 수 있다.
상기 광속제어부재는, 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 상기 오목부(110)를 중심으로 한 제1타원(E1)을 이루고, 상기 광반사부(130)는, 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 상기 오목부(110)를 중심으로 한 제2타원(E2)을 이룰 수 있다.
상기 제1타원(E1)의 장축 및 단축은, 각각 상기 제2타원(E2)의 장축 및 단축에 일부가 중첩될 수 있다.
상기 제1타원(E1)의 장축의 길이가 A, 단축의 길이가 B일 때, 상기 제2타원(E2)의 장축의 길이는 αA (0<α<1), 단축의 길이는 βB (0<β<1)이며, 0.85≤α/β≤1.15일 수 있다.
상기 α/β는 1일 수 있다.
또한, 본 발명은 복수개의 광원(200)이 설치된 기판(300)과; 상기 광원(200)에 대응되어 상기 기판(300)에 설치되는 광속제어부재(100)를 포함하며; 상기 광속제어부재(100)는 상기와 같은 구성을 가지는 광속제어부재(100)인 것을 특징으로 하는 발광장치를 개시한다.
본 발명에 따른 광속제어부재는, 출사면으로부터 광속제어부재 방향으로 반사되는 빛을 외부 방향으로 반사시키는 광반사부가 저면에 형성됨으로써 광손실을 최소화하면서 출사면을 통하여 발산되는 광의 균일도를 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
그리고 본 발명에 따른 광속제어부재는, 저면에 오목하게 형성된 요홈부 및 볼록하게 형성된 돌출부 중 적어도 하나로 이루어진 광반사부를 형성하여 광반사부에 반사되어 외부 방향으로 출사되는 광원의 빛이 고르게 조사될 수 있도록 하는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 광속제어부재는, 광반사부에 형성되는 요홈부 및 돌출부의 형태 및 각도 중 적어도 하나를 조절하여 목적에 따라 상기 광원으로 부터 조사되는 조사영역의 패턴을 다양하게 형성시킬 수 있는 이점이 있다.
뿐만아니라 광반사부의 형성에 있어서, 평면형상이 광원에 대응되는 부분, 즉 중심부에 형성된 오목부를 중심으로 한 원형, 타원형, 직선형, 다각형 등 다양한 패턴을 형성할 수 있도록 하여, 목적에 따라 상기 광원으로 부터 조사되는 조사영역의 패턴을 다양하게 형성시킬 수 있는 이점이 있다.
특히, 광반사부의 형성에 있어서, 광원에 대응되는 부분, 즉 중심부에 형성된 오목부를 중심으로 한 동심원 구조의 요홈부 또는 돌출부로서 광반사부를 형성하고, 각 요홈부 및 돌출부의 경사면이 저면이 이루는 각도를 최적화함으로써 광원에서 발생된 빛의 손실을 최소화하면서 출사면을 통하여 조명영역에서의 광의 균일도를 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 광반사부의 반사면이 최정점을 중심으로 비대칭으로 형성되도록 하여 광원으로부터 조사되는 빛의 광분사효율을 극대화 할 수 있는 이점이 있다.
무엇보다 본 발명에 따른 광속제어부재를 사용하는 발광장치는, 빛의 집광현상을 개선하여 복수개의 광원에 설치할 경우 빛의 발산 형태 및 균일도를 극대화 시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 광속제어부재는, 광반사부가 이루는 형상과 광속제어부재의 저면이 이루는 형상을 타원형상으로 하고, 그 형상 크기의 비율을 빛의 균일도를 극대화 할수 있는 비율로 하여, 최적의 광 균일도를 가지는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 광속제어부재를 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 광속제어부재의 저면도이다.
도 3은, 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ 방향의 단면도이다.
도 4는, 도 3에서 A부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 5a는, 도 1의 광속제어부재의 변형례를 보여주는 Ⅲ-Ⅲ 방향의 단면도이다.
도 5b는, 도 5a에서 B부분을 확대한 단면도이다.
도 6a는, 저면에 광반사부가 형성되지 않은 비교예를 보여주는 단면도이다.
도 6b는, 도 6a의 광속제어부재의 광특성을 보여주는 사진 및 그래프로서, 시계방향을 기준으로, 도 6a의 광속제어부재의 조광영역을 보여주는 사진, 사진에서의 세로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프, 사진에서의 음영에 따른 조도값을 보여주는 그래프, 사진에서의 가로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프이다.
도 7a 내지 도 7d는, 각각 서로 다른 경사각을 가지는 도 1의 광속제어부재의 광특성을 보여주는 사진 및 그래프로서, 시계방향을 기준으로, 광속제어부재의 조광영역을 보여주는 사진, 사진에서의 세로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프, 사진에서의 음영에 따른 조도값을 보여주는 그래프, 사진에서의 가로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프이다.
도 8은, 광속제어부재가 설치되지 않은 상태에서의 점광원의 경우 조명영역에서의 광특성을 보여주는 사진 및 그래프로서, 시계방향을 기준으로, 광속제어부재의 조광영역을 보여주는 사진, 사진에서의 세로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프, 사진에서의 음영에 따른 조도값을 보여주는 그래프, 사진에서의 가로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프이다.
도 9은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광속제어부재를 보여주는 사시도이다.
도 10은, 도 9의 광속제어부재의 저면도이다.
도 11는, 도 10에서 Ⅷ-Ⅷ 방향의 단면도이다.
도 12a는, 도 11에서 C부분을 확대한 단면도이다.
도 12b 및 도 12c는, 도 12a에서 반사부의 변형을 보여주는 단면도들이다.
도 13은, 반사부의 내측경사각과 외측경사각에 따른 최대조도를 보여주는 표이다.
도 14a 및 14b는, 반사부의 내측경사각과 외측경사각에 따른 도 1의 광속제어부재의 광특성을 보여주는 사진 및 그래프로서, 시계방향을 기준으로, 광속제어부재의 조광영역을 보여주는 사진, 사진에서의 세로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프, 사진에서의 음영에 따른 조도값을 보여주는 그래프, 사진에서의 가로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프이다.
도 15는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광속제어부재를 보여주는 사시도이다.
도 16은, 도 14의 광속제어부재의 저면도이다.
도 17은, 도 10에서 XⅥ-XⅥ 방향의 단면도이다.
도 18은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광속제어부재를 보여주는 사시도이다.
도 19는, 도 18의 광속제어부재를 보여주는 저면도이다.
도 20a는, 도 19에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도, 도 20b는, 도 19에서 Ⅴ-Ⅴ방향의 단면도이다.
도 21a 내지 도 21b는, 광속제어부재의 평면형상에 대비하여 광반사부의 형상에 따른 Ⅳ-Ⅳ방향 및 Ⅴ-Ⅴ방향의 광특성이 표시된 단면도들이다.
도 22a 내지 도 22b는, 광속제어부재의 평면형상에 대비하여 광반사부의 형상에 따른 Ⅳ-Ⅳ방향 및 Ⅴ-Ⅴ방향의 광특성이 표시된 단면도들이다.
도 23a 내지 도 23b는, 광속제어부재의 평면형상에 대비하여 광반사부의 형상에 따른 Ⅳ-Ⅳ방향 및 Ⅴ-Ⅴ방향의 광특성이 표시된 단면도들이다.
도 24a 내지 도 24b는, 광속제어부재의 평면형상에 대비하여 광반사부의 형상에 따른 Ⅳ-Ⅳ방향 및 Ⅴ-Ⅴ방향의 광특성이 표시된 단면도들이다.
도 25a 내지 도 25d는, 각각 제1타원과 제2타원의 장단축 길이비에 따른 도 21a 내지 도 24b의 광속제어부재의 광특성을 보여주는 사진 및 그래프들로서, 시계방향을 기준으로, 광속제어부재의 조광영역을 보여주는 사진, 사진에서의 세로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프, 사진에서의 음영에 따른 조도값을 보여주는 그래프, 사진에서의 가로방향 축에 따른 조도를 보여주는 그래프이다.
이하 본 발명에 따른 광속제어부재 및 발광장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 광속제어부재(100)는, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 광원(200)의 빛이 입사되는 오목부(110)와, 오목부(110)와 함께 광속제어부재를 형성하며, 광원(200)의 빛을 외부 방향으로 발산시키는 출사면(120)을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 광속제어부재(100)는, 광원(200)에서 조사되는 빛의 광특성을 개선, 즉 조명영역으로의 균일한 광의 확산을 유도하는 렌즈로서, 발광장치의 조명영역에서의 패턴, 크기 등에 따라서 다양한 실시예가 가능하다.
예로서 상기 광속제어부재(100)는, 복수의 광원(200)들 각각에 대응되어 설치될 수 있으며, 광원(200)의 빛이 광속제어부재(100)를 통하여 평면에 수직인 방향(상방), 즉 광축(ℓ)으로 출사될 수 있도록 형성되는 구성이면 다양한 구성이 가능하다.
상기 광속제어부재(100)는, PC, PMMA, PS 등 플라스틱 재질을 가짐이 바람직하며, 통상 사출성형을 통해 형성된다.
상기 오목부(110)는, 광원(200)의 빛이 입사되도록 광속제어부재(100)의 저면에 형성되며 구성으로서 광원(200)의 결합구조, 입사구조에 따라서 다양한 구조로 형성될 수 있다.
그리고 상기 오목부(110)는, 광속제어부재(100)의 저면(S)보다 내측으로 광원(200)의 빛이 입사될 수 있도록 형성되는 등 다양한 형상이 가능하다.
보다 구체적으로 상기 오목부(110)는, 광속제어부재(100)의 상측 방향을 향할수록 수평단면상의 직경이 감소하도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 오목부(110)는, 빛이 외부로 누출됨 없이 광속제어부재(100)로 입사되도록 광원(200)의 적어도 일부가 삽입되는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 오목부(110)는, 광속제어부재(100)의 저면(S) 전체 면적의 1% 이상 4% 이하의 면적을 가지도록 형성될 수 있다.
한편 상기 광속제어부재(100)의 저면 및 오목부(110)는, 원형으로 형성되는 것이 일반적인바, 광속제어부재(100)의 저면의 1% 내지 2% 이하의 반경을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 출사면(120)은, 오목부(110)와 함께 광속제어부재(100)를 형성하는 부분으로서, 광원(200)의 빛을 외부 방향으로 발산시키는 형태로서 다양한 형태가 가능하다.
그리고 상기 출사면(120)은, 조명영역의 패턴, 조명영역의 크기, 광원(200))으로부터의 거리 등을 고려하여, 광축(ℓ)을 지나는 수직단면의 외곽선이 직선 및 곡선 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 곡선은, 하나 이상의 곡률을 가지는 등 다양하게 형성될 수 있다.
일예로서, 상기 출사면(120)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 광축(ℓ)을 지나는 수직단면의 외곽선이 광축(ℓ)을 중심으로 일정 반경을 가지는 부분에서 직선을 이루며 나머지 부분은 곡선으로 이루어질 수 있다.
한편 광속제어부재(100)가 도 6a에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 경우, 광원(200)이 조사하는 조광영역이 한정적이기 때문에, 각 광원(200)이 조사되는 영역 사이에서 불연속하는 조사영역이 존재하게 되는 문제점이 있다.
특히 도 6a에 도시된 광속제어부재(100)의 경우 도 6b에 도시된 바와 같이, 조명영역에서 부분에 따라서 조도의 편차가 심해 균일한 조도를 요구하는 면광원으로서 사용이 어려운 문제점이 있다.
따라서 상기 광속제어부재(100)는, 출사면(120)으로부터 광속제어부재(100)방향으로 반사된 빛을 재반사하여 광속제어부재(100)의 상측 방향으로 고르게 분산되도록 하는 하나 이상의 광반사부(130)가 저면(S)에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 광속제어부재(100)는 저면(S)에 출사면(120)으로부터 광속제어부재(100) 방향으로 반사된 빛을 재반사하여 광속제어부재(100)의 상측 방향으로 고르게 분산되도록 형성되는 형태로서 다양한 형태가 가능하다.
그리고 상기 광반사부(130)는, 입사면(110)을 이루는 광속제어부재(100)의 저면(S)에서 형성됨이 바람직하며 광속제어부재(100)를 투과한 빛이 이루는 조명영역의 패턴, 조명될 방향에 따라서 다양하게 형성될 수 있다.
예로서, 상기 광속제어부재(100)의 저면(S)에서 차지하는 광반사부(130)의 면적이 광속제어부재(100)의 저면(S) 전체 면적의 65% 이상 70% 이하로 형성될 수 있다.
한편 상기 광속제어부재(100)의 저면(S) 및 광반사부(130)는, 원형으로 형성되는 것이 일반적인바, 상기 광반사부(130)는 광속제어부재(100)의 저면 반경의 48% 내지 57% 이하의 반경을 가지도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 광반사부(130)의 높이는 상기 광속제어부재(100)의 높이로 부터 1% 이상 4% 이하의 크기를 가지도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 광반사부(130)는, 저면(S)으로부터 오목하게 형성된 요홈부 및 볼록하게 형성된 볼록부 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
이때, 상기 요홈부는 저면(S)으로부터 오목하게 형성되는 형태이면 요홈부를 형성하는 면이 곡면 및 평면 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
그리고 상기 볼록부는 저면(S)으로부터 볼록하게 형성되는 형태이면 볼록부를 형성하는 면이 곡면 및 평면 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
이렇게 형성되는 상기 광반사부(130)는, 오목부(110)를 중심으로 하여 원을 이룰 수 있다.
더 나아가 상기 광반사부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개로 형성되며, 복수개의 광반사부(130)들은, 오목부(110)를 중심으로 하여 동심원을 이룰 수 있다.
이때, 상기 복수개의 광반사부(130)는, 저면(S)으로부터 오목하게 형성된 요홈부 및 볼록하게 형성된 볼록부 중 적어도 하나가 오목부(110)를 중심으로 하여 동심원을 이루도록 형성될 수 있다.
예로서, 상기 광반사부(130)는, 도 3 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수개의 볼록부가 오목부(110)를 중심으로 하여 동심원을 이루도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 광반사부(130)의 최정점(131)을 기준으로 형성되는 반사면(133)은, 곡면 및 평면 중 적어도 하나의 경사면을 포함할 수 있다.
이때, 상기 최정점(131)은, 저면(S)을 기준으로 볼록부의 정점 및 요홈부 정점으로 정의되며, 최저점(132)은 저면(S)에 대응되는 지점으로 정의된다.
그리고 상기 반사면(133)은, 곡면을 형성할 때 외부에서 보았을 때 광속제어부재(100)의 내부를 향하여 오목하게 형성되거나 볼록하게 형성되는 등 다양한 형상이 가능하다.
한편, 상기 최정점(131) 및 최저점(132)은 복수개 형성될 수 있으며, 상기 최정점(131) 및 최저점(132) 사이의 거리는 0.5mm 이상 0.6mm 이하의 간격을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 최정점(131) 및 최저점(132) 사이의 반사면(133)은, 최정점(131)을 중심으로 하여 형성되는 볼록부 또는 요홈부의 각 영역을 의미한다.
한편 상기 최정점(131)은, 점, 선 및 후술하는 기판(300)과 결합이 용이하도록 상기 기판(300)과 결합하는 위치에서 저면(S)과 평행한 평면영역(SA)이 형성되는 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.
이때, 상기 평면영역(SA)은 상기 광반사부재(100)의 저면(S) 크기에 8% 이상 13% 이하의 크기로 형성될 수 있다.
이에 상기 광반사부(130)는, 도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이, 볼록부 및 요홈부의 형태에 따라 다양한 조광영역을 가질 수 있다.
일예로서, 상기 반사면(133)은, 광반사부(130)의 최정점 및 최저점(132) 사이를 연결하는 중점에서의 접선이, 저면(S)과 이루는 경사각(θ)이 5° 이상 40°이하일 수 있다.
특히 상기 반사면(133)은, 광반사부(130)의 최정점 및 최저점(132) 사이를 연결하는 중점에서의 접선이 저면(S)과 이루는 경사각(θ)이 10° 이상 35°이하일 수 있다.
한편 본 발명에 따른 광속제어부재(100)는, 오목부(110)를 중심으로 한 동심원을 이루는 복수의 돌출부들로 이루어진 광반사부(130)가 저면(S)에 형성되는 경우 광원(200)에서 조사되는 빛의 손실을 최소화하면서 조광영역에서의 균일도를 크게 향상됨을 도 7a 내지 도 7d를 통하여 확인하였다.
이때 출력되는 실험결과는 사용되는 광원(200)으로 1.5mm x 1.5mm x 0.3mm 사이즈를 1W 이상 3W 이하로 구동되는 엘이디소자를 사용하여 나온 결과이다.
참고로, 도 6a에 도시된 광속제어부재는, 저면에 광반사부(130)가 형성되지 않은 것을 제외하고는 동일한 구조로서, 도 6b, 도 8 및 도 7a 내지 도 7d를 대비하면, 조광영역에서의 광의 균일도가 크게 향상되었음을 확인할 수 있다.
즉, 광속제어부재, 즉 렌즈가 설치되지 않은 경우의 도 8, 광반사부(130)가 형성되지 않은 광속제어부재가 설치된 경우의 도 6b에 비하여, 본 발명에 따른 광반사부(130)가 형성된 광속제어부재가 설치된 경우에 조광영역에서의 광의 균일도가 크게 향상되었음을 확인할 수 있다.
한편 도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 광반사부(130)가 돌출부로 이루어지고, 돌출부의 최정점을 기준으로 오목부(110)의 반대쪽, 즉 외측을 향하는 경사면(133)이 저면(S)과 이루는 각이 증가하면서 광의 균일도가 향상됨을 확인하였다.
도 7a는, 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예로서, 경사각(θ)이 5°인 경우로서 중심부의 조도가 173㏓이며, 도 6a의 구조에 비하여 균일도가 상대적으로 개선되었음을 확인할 수 있다.
도 7b는, 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예로서, 경사각(θ)이 10°인 경우로서 중심부의 조도가 173㏓이며, 도 6a의 구조에 비하여 균일도가 상대적으로 개선되었음을 확인할 수 있다.
도 7c는, 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예로서, 경사각(θ)이 30°인 경우로서 중심부의 조도가 147㏓이며, 도 6a의 구조에 비하여 균일도가 상대적으로 개선되었음을 확인할 수 있다.
도 7d는, 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예로서, 경사각(θ)이 40°인 경우로서 중심부의 조도가 194㏓이며, 도 6a의 구조에 비하여 균일도가 상대적으로 개선되었음을 확인할 수 있다.
정리하면, 경사각(θ)이 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°인 경우, 173㏓, 173㏓, 157㏓, 148㏓, 149㏓, 147㏓, 176㏓, 194㏓로 측정되었다.
이를 통하여 확인된 사항은, 경사각(θ)이 5°, 특히 10°보다 작은 경우 균일도의 향상은 있으나 중심부의 조도가 상대적으로 높은 상태이며, 경사각(θ)이 40°, 특히 35°보다 큰 경우 조도가 다시 상대적으로 높은 상태임을 알 수 있다.
따라서, 경사각(θ)이 5°보다 크고 40°보다 작은 것이 바람직하며, 10°보다 크고 35°보다 작은 것이 보다 바람직하다.
한편 다양한 실험결과에 따르면 본 발명의 핵심요지는, 출사면(120)으로부터 광속제어부재(100)방향으로 반사된 빛을 재반사하여 광속제어부재(100)의 상측 방향으로 고르게 분산되도록 하는 하나 이상의 광반사부(130)가 저면(S)에 형성되는 것을 내용으로 한다.
그리고 도 13에 도시된 바와 같은 추가 실험을 통하면, 상기 광반사부(130)가 광속재어부재(100)의 저면에 하나로 형성됨과 아울러 5°보다 크고 80°의 조건으로 비대칭 구조를 가지게 되면 빛의 산란효과로서 집광현상이 상당히 개선됨을 확인할 수 있다.
참고로, 도 13의 표에 도시된 실험 조건은, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예와는 다른 조건(오목부(110)의 내주면의 형상, 광속제어부재의 출사면의 형상 등)으로서, 도 9 내지 도 12a에 도시된 구조를 가지는 광속제어부재(100)를 사용하였으며, 엘이디 소자 또한 변경하였다(동일한 조건에서의 최대 조도의 차이의 원인임). 여기서 상기 광반사부(130)가 저면(S)에 형성되지 않은 경우 최대조도는 170lx이다.
따라서, 상기 반사면(133)은, 도 9 내지 도 12a 에 도시된 바와 같이, 광반사부(130)의 최정점(131)을 기준으로 오목부(110)에 인접하는 최저점(132) 사이의 내측반사면(133a)과, 최정점(131)을 중심으로 최저점(132)에 대응되는 위치에 형성되는 최저점(134)과 최정점(131) 사이에 위치되는 외측반사면(133b)을 포함할 때, 반사면(133)은, 최정점(131)을 중심으로 비대칭으로 형성됨이 바람직하다.
상기 내측반사면(133a)과 외측반사면(133b)은, 최정점(131)과 각각의 최저점(132, 134)을 사이에 형성되며 최정점(131)을 중심으로 하여 오목부(110)와의 거리에 따라서 정의된다.
그리고 상기 내측반사면(133a)과 외측반사면(133b)은, 광반사부(130)의 최정점(131)을 기준으로 곡면 및 평면 중 적어도 하나의 경사면을 포함하여 형성될 수 있다.
일예로서, 상기 내측반사면(133a)과 외측반사면(133b)은, 도 12a 에 도시된 바와같이, 최정점(131)을 기준으로 오목부(110)가 위치되는 내측과, 외측에 최저점(132, 134)이 각각 위치되는 삼각형상으로 형성될 수 있다.
그리고 도 13에 도시된 실험결과에 따르면, 상기 내측반사면(133a) 및 외측반사면(133b)은, 광반사부(130)의 최정점(131)과 각각의 최저점(132, 134) 사이를 연결하는 가상선의 중심에서의 접선과 저면(S)이 이루는 경사각(θ1, θ2) 중 적어도 하나가 5° 이상 80°이하로 형성되는 경우 집광현상이 개선됨을 확인 할 수 있다.
특히 상기 내측반사면(133a)의 경사각(θ1)이 15° 이상 80°이고, 상기 외측반사면(133b)의 경사각(θ2)이 30° 이상 50°이하인 경우 중심부의 조도가 나머지 조건에 비하여 상대적으로 작은 값을 가짐을 확인할 수 있다.
구체적으로 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 내측반사면(133a)의 경사각(θ1)과 외측반사면(133b)의 경사각(θ2)(이하 내측경사각(θ1)과 외측경사각(θ2)이라 한다.)과 관련하여, 내측경사각(θ1)이 각각 '5° 이상 25°미만', '25° 이상 40°미만', '40° 이상 50°미만' 및 '50° 이상 90°'미만의 범위로 형성되었을 때, 외측경사각(θ2)은 '20° 이상 40°미만', '20° 이상 80°미만', '20° 이상 50°미만' 및 '20° 이상 50°미만'으로 형성될 때 중심부의 조도가 나머지 조건에 비하여 상대적으로 작은 값을 가짐을 확인할 수 있다.
실시예에서, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 내측경사각(θ1)과 외측경사각(θ2)이 각각 70°, 145°일 때, 최대조도가 145lx, 내측경사각(θ1)과 외측경사각(θ2)이 각각 80°, 145°일 때, 145lx로 집광효과가 상당히 개선됨을 확인할 수 있다.
한편 도 13에 도시된 실험 결과는, 도 9 내지 도 12a에 도시된 광속제어부재(100)로서, 상기 광반사부(130)는, 저면(S)에 오목부(110)를 중심으로 한 단일 원, 단일 사각형 등 하나의 오목한 홈으로 형성될 수 있다.
그리고 상기 오목부(110)로부터 광반사부(130)의 위치(D)는, 광속제어부재(100)의 저면으로부터 최정점(가장 높은 위치)의 높이(H)에 대하여 약 1.33이다.
따라서, 상기 오목부(110)로부터 광반사부(130)의 위치(D)는, 광속제어부재(100)의 저면으로부터 최정점(가장 높은 위치)의 높이(H)에 대하여 1.23~1.43임이 바람직하다.
한편, 상기 광반사부(130)는, 도 12b에 도시된 바와 같이, 최정점(131)이 평면형상으로 형상되며, 최정점(131)을 기준으로 오목부(110)가 위치되는 내측과, 외측에 최저점(132, 134)이 각각 위치되는 사다리꼴형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 광반사부(130)는, 단면을 기준으로 경사면이 직선이 아닌 곡선으로서, 도 12c에 도시된 바와 같이, 최정점(131)으로부터 최저점(132, 134) 각각을 연결하는 면이 곡면으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 내측경사각(θ1)과 외측경사각(θ2)은, 최정점(131)과 최저점(132,134)을 지나는 가상선과 평행하며 내측반사면(133a) 및 외측반사면(133b) 각각에 접하는 가상선과 저면(S)의 경사각으로 정의될 수 있다.
한편, 상기 광반사부(130)는, 오목부(110)를 중심으로 한 동심원을 이루는 복수의 돌출부들로 이루어지는 형태 외에도, 평면형상이 오목부(110)를 중심으로 하는 원, 타원, 다각형 및 하나 이상의 선형 중 적어도 어느 하나를 이루도록 형성될 수 있다.
이렇게 형성되는 상기 광반사부(130)는, 평면형상이 오목부(110)를 중심으로 하는 원, 타원, 다각형 및 하나 이상의 선형 중 적어도 어느 하나를 이룰 수 있다.
더 나아가 상기 광반사부(130)는, 복수개로 형성되며, 복수개의 광반사부(130)들은, 오목부(110)를 중심으로 하여 원, 타원, 다각형 및 하나 이상의 선형 중 적어도 어느 하나를 이룰 수 있다.
한편, 상기와 같은 구성을 가지는 광속제어부재(100)는, 광원(200) 등과 함께 발광장치를 구성할 수 있으며, 본 발명에 따른 발광장치는, 복수개의 광원(200)이 설치된 기판(300)과; 상기와 같은 구성을 가지는 광속제어부재(100)로서 광원(200)에 대응되어 기판(300)에 설치되는 광속제어부재(100)를 포함한다.
여기서 상기 광원(200)은, DC전원의 공급에 의하여 발광하는 엘이디소자로서, 백색광을 발광하는 백색엘이디소자, 황색광을 발광하는 황색엘이디소자, 청색엘이디소자, 적색엘이디소자, 녹색엘이디소자, "청색엘이디소자, 적색엘이디소자 및 녹색엘이디소자"가 하나의 칩으로 형성된 삼색 엘이디칩 등 다양한 엘이디소자가 사용될 수 있다.
상기 기판(300)은, 광원(200)이 설치되는 기판으로서 PCB, FPCB, 메탈PCB 등 엘이디소자가 설치될 수 있는 부재이면 어떠한 부재도 사용가능하다.
한편 상기 기판(300)의 이면에는, 광원(200)에서 발생되는 열의 방출을 위한 알루미늄 등의 방열효과가 높은 방열부재(미도시)가 결합될 수 있다.
상기 방열부재는, 광원(200)에서 발생되는 열의 방출을 위한 구성으로 다양한 구조 및 형상을 가질 수 있다.
상기 광속제어부재(100)는, 도 1 내지 도 12c에 도시된 바와 같은 구성을 가지며, 광반사부(130)의 형태에 따라 조명영역의 패턴 및 크기가 다양하게 형성 가능하다.
특히 상기 광속제어부재(100)의 조명특성을 최적화하기 위하여 한국등록특허 제10-0971639호에 개시된 광속제어부재(100)와 같이 출사면(120)의 형상의 다양한 변형이 가능하다.
예로서, 앞서 설명한 광속제어부재(100) 중 출사면(120)은, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 광원(200)의 광축(ℓ)과 교차하는 부분으로서 오목부(110) 측으로 오목하게 형성된 제1출사면 영역(121)과, 제1출사면 영역(121)의 주위에 위치하고 오목부(110) 반대측으로 볼록하게 형성된 제2출사면 영역(122)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 출사면(120)은, 광속제어부재(100)의 외표면에 형성되며, 중심부의 상기 제1출사면 영역(121)과, 제1출사면 영역(121)의 주위에 연속하여 형성되는 제2출사면 영역(122)으로 형성될 수 있다.
여기서 상기 광원(200)의 광축(ℓ)은, 광원(200)으로부터의 입체적인 광속의 중심에서의 빛의 진행방향으로서, 광원(200)의 중심에서 저면(S)을 수직을 이루는 방향으로 진행하는 빛의 진행 방향을 말한다.
보다 구체적으로, 상기 광원(200)은, 평편형상이 직사각형 내지 원형인 엘이디소자가 사용됨이 일반적인바 광원(200)의 평면형상의 중심점을 지나서 상측으로 연장되는 방향을 광원(200)의 광축(ℓ)으로 정의됨이 일반적이다.
상기 제1출사면 영역(121)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 광원(200)의 광축(ℓ)과 교차하는 영역으로서 오목부(110) 쪽, 즉 하측으로 오목하게 형성된 곡면 형상일 수 있다.
상기 제2출사면 영역(122)은, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1출사면 영역(121)의 주위에 형성된 영역으로, 오목부(110)의 반대측으로 볼록하게 형성된 곡면 형상일 수 있다.
그리고 상기 제1출사면 영역(121)과 제2출사면 영역(122)의 경계부분에 변곡점이 존재하는 것이 바람직하다.
상기 변곡점은, 제1출사면 영역(121) 및 제2출사면 영역(122)이 완만한 곡선을 이루도록 제1출사면 영역(121) 및 제2출사면 영역(122)을 연결하는 위치로서 그 접선의 기울기가 연속적으로 변하도록 형성됨이 바람직하다.
한편 본 발명의 기술적 요지는, 광속제어부재, 즉 렌즈의 저면에 앞서 설명한 특징을 가지는 광반사부(130)를 구비함을 특징으로 하는바, 한국 등록특허 제10-0971639호에서 특정되는 광속제어부재에도 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 출사면을 통하여 발산되는 광의 균일도를 크게 향상시키는 다른 방법으로서, 외부 방향으로 출사되는 광원의 빛이 고르게 조사될 수 있도록 광속제어부재의 저면(S)이 이루는 형상과 광반사부(130)가 이루는 형상을 타원으로 하고, 그 크기를 최적의 광 균일도를 가지는 크기로 적절히 조절하여 실시할 수 있으며, 그 실시예를 이하 설명한다.
이에 본 발명은, 도 1 내지 도 17을 참조하여 설명한 앞서 설명한 실시예의 구성에서, 광속제어부재가 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 오목부(110)를 중심으로 한 제1타원(E1)을 이루고, 광반사부(130)는, 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 오목부(110)를 중심으로 한 제2타원(E2)을 이룰 수 있다.
특히 도 18 내지 도 25d에 도시된 실시예는, 상기 광반사부(130)가, 도 9 내지 도 12c에 도시된 경우의 예를 들어 설명한다.
다만, 도 1 내지 도 17에 도시된 실시예의 경우는, 정원을 예시하였으나, 광속제어부재가 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 오목부(110)를 중심으로 한 제1타원(E1)을 이루고, 광반사부(130)가 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 오목부(110)를 중심으로 한 제2타원(E2)을 이루는 것을 조건으로 한다.
그리고, 상기 제1타원(E1)은, 광속제어부재를 상측에서 보았을 때, 오목부(110)를 중심으로 수평면 상에 투영되는 형상으로서, 다양한 크기의 타원형상 일 수 있다.
또한 상기 제2타원(E2)은, 광반사부(130)를 상측에서 보았을 때, 오목부(110)를 중심으로 수평면 상에 투영되는 형상으로서, 제1타원(E1)에 비해 작은 다양한 크기의 타원형상 일 수 있다.
이때, 상기 제1타원(E1)의 장축 및 단축은, 각각 상기 제2타원(E2)의 장축 및 단축에 일부가 중첩될 수 있으며, 이 경우, 상기 제1타원(E1)의 장축 일부는 상기 제2타원(E2)의 장축과 중첩되고, 상기 제2타원(E2)의 단축 일부는 상기 제2타원(E2)의 단축과 중첩되어, 제1타원(E1)과 제2타원(E2)의 초점들이 일직선위에 존재할 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1타원(E1) 및 제2타원(E2)은, 동일한 중심, 즉 오목부(110)를 중심으로 하며, 장축 및 단축이 서로 같은 축으로 이루어짐이 바람직하다.
그리고 상기 제1타원(E1)의 장축의 길이가 A, 단축의 길이가 B일 때, 제2타원(E2)의 장축의 길이는 αA (0<α<1), 단축의 길이는 βB (0<β<1)이며, 0.85≤α/β≤1.15일 수 있다.
이때, 상기 α값은 제2타원(E2)의 장축의 길이 αA가, 제1타원(E1)의 장축의 길이 A에 비해 작은 값이므로 0<α<1사이의 값을 가지며, β값은 제2타원(E2)의 단축의 길이 βB가, 제1타원(E1)의 단축의 길이 B에 비해 작은 값이므로 0<β<1사이의 값을 가진다.
또한 상기 제2타원(E2)의 장축, 단축의 길이가 각각 αA, βB인 바, 제1타원(E1)의 장축은 제2타원(E2)의 장축과 제1타원(E1)의 단축은 제2타원(E2)의 단축과 그 길이가 각각 비례관계일 수 있다.
한편 도 18 내지 도 20에 도시된 실시예, 특히 도 21a 내지 도 24b를 기준으로, 도 25a 내지 도 25d에 도시된 바와 같이, α/β값이 1에서 중심조도는 1,920lx, 0.9에서 중심조도는 1,970lx, 0.8에서 중심조도는 2,060lx, 0.7에서 중심조도는 2,190lx 값을 가짐을 알 수 있다.
보다 구체적으로 도 25a는, 도 21a 및 도 21b에 도시된 바와 같이, α/β값이 1인 경우로서, 조광영역의 사진에서 알 수 있듯이 광이 적절히 분배되어 광균일도가 높은 것을 알 수 있으며, 세로방향 및 가로방향 축의 조도 그래프 역시 이를 뒷받침한다.
도 25b는, 도 22a 및 도 22b에 도시된 바와 같이, α/β값이 0.9인 경우로서, 조광영역의 사진을 통해 광이 적절히 분배되고, 세로방향 및 가로방향 축의 조도 그래프 역시 광이 적절히 분배되어 배광됨을 나타낸다.
도 25c는, 도 23a 및 도 23b에 도시된 바와 같이, α/β값이 0.8인 경우이며, 도 25d는, 도 24a 및 도 24b에 도시된 바와 같이, α/β값이 0.7인 경우로서, 조광영역의 사진과 세로방향 및 가로방향 축의 조도 그래프를 보면, 중심조도가 높아 상대적으로 광이 중심에 몰려 배광되는 모습을 나타낸다.
따라서, 도 21a 내지 도 24b를 통해, α/β값이 0.7에서 1로 증가함에 따라, 출사면(120)을 통과하는 광이 효율적으로 분산되어 배광됨을 알 수 있다.
특히 0.85<α/β<1.15 에서 중심조도의 값이 2,000lx 보다 작은 값을 가짐으로써, 광이 효율적으로 분산되는 α와 β의 비율임을 알 수 있으며, 이러한 범위의 α/β값이 최적의 광균일도를 가지는 광속제어부재의 광반사부(130)와 광속제어부재의 저면(S)의 모양임을 또한 알 수 있다.
상기와 같은 시뮬레이션을 고려하면, α/β값이 1인 것이 가장 바람직하다.
이 경우 그 중심조도값이 1,920lx로 작아 출사면(120)을 통과하여 배광되는 광이 효율적으로 분산되어 빛이 고르게 조사됨을 알 수 있다.
여기서 α/β값이 1인 경우는, α와 β값이 서로 같으므로, 제1타원(E1)의 장축과 제2타원(E2)의 장축의 길이의 비와 제1타원(E1)의 단축과 제2타원(E2)의 단축의 길이의 비가 서로 같음을 의미하고, 이는 곧 제1타원(E1)과 제2타원(E2)가 서로 닮음관계에 있음을 뜻한다.
상기 제1타원(E1)의 장축 및 단축이 각각 제2타원(E2)의 장축 및 단축에 일부가 중첩되고, α/β의 값이 1인경우, 제1타원(E1)과 제2타원(E2)은 회전없이 크기의 비례변화만으로 서로 합동이 되는 관계일 수 있다.
즉, 제2타원(E2)을 회전없이 그 크기를 장축과 단축의 길이비를 유지하여 증가시키면, 제1타원(E1)의 모양과 같은 상태일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광속제어부재의 저면(S)는 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 오목하거나 볼록하게 형성될 수 있으며, 평평하게 형성될 수 있음은 물론이다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100: 광속제어부재 200: 광원
300: 기판

Claims (21)

  1. 광원(200)의 빛이 입사되는 오목부(110)와, 상기 오목부(110)와 함께 광속제어부재를 형성하며, 상기 광원(200)의 빛을 외부 방향으로 발산시키는 출사면(120)을 가지는 광속제어부재로서,
    상기 광속제어부재는 저면(S)에 상기 출사면(120)으로부터 상기 광속제어부재 방향으로 반사된 빛을 재반사하여 상기 광속제어부재(100)의 상측 방향으로 고르게 분산되도록 하는 하나 이상의 광반사부(130)가 형성된 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광반사부(130)는,
    상기 저면(S)으로부터 오목하게 형성된 요홈부 및 볼록하게 형성된 볼록부 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 광반사부(130)는,
    상기 오목부(110)를 중심으로 하여 원, 타원, 다각형 및 하나 이상의 선형 중 적어도 어느 하나를 이루는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 광반사부(130)는, 복수개로 형성되며,
    상기 복수개의 광반사부(130)는, 상기 오목부(110)를 중심으로 하여 동심을 이루는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 광속제어부재의 저면으로부터 상기 광반사부(130)의 최정점(131) 및 최저점(132) 사이의 반사면(133)은 곡면 및 평면 중 적어도 하나의 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 반사면(133)은, 상기 광반사부(130)의 최정점 및 최저점(132) 사이를 연결하는 가상선의 중점에서의 접선이 상기 저면(S)과 이루는 경사각(θ)이 5° 이상 40°이하인 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 반사면(133)은, 상기 광반사부(130)의 최정점 및 최저점(132) 사이를 연결하는 중점에서의 접선이 상기 저면(S)과 이루는 경사각(θ)이 10° 이상 35°이하인 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 반사면(133)은,
    상기 광반사부(130)의 최정점(131)을 기준으로 상기 오목부(110)에 인접하는 최저점(132) 사이의 내측반사면(133a)과, 상기 최정점(131)을 중심으로 상기 최저점(132)에 대응되는 위치에 형성되는 최저점(134)과 상기 최정점(131) 사이에 위치되는 외측반사면(133b)을 포함하며;
    상기 최정점(131)을 중심으로 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 내측반사면(133a) 및 외측반사면(133b)은, 상기 광반사부(130)의 최정점(131)과 각각의 최저점(132, 134) 사이를 연결하는 가상선의 중심에서의 접선과 상기 저면(S)이 이루는 경사각(θ1, θ2) 중 적어도 하나가 5° 이상 80°이하인 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 내측반사면(133a)의 경사각(θ1)이 15° 이상 80°이고, 상기 외측반사면(133b)의 경사각(θ2)이 30° 이상 50°이하인 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  11. 청구항 5 내지 청구항 10에 있어서,
    상기 출사면(120)은,
    상기 광원(200)의 광축(ℓ)과 교차하는 부분으로서 상기 오목부(110) 측으로 오목하게 형성된 제1출사면 영역(121)과, 상기 제1출사면 영역(121)의 주위에 위치하고 상기 오목부(110) 반대측으로 볼록하게 형성된 제2출사면 영역(122)을 포함하고,
    상기 제1출사면 영역(121)과 상기 제2출사면 영역(122)의 경계부분에 변곡점이 존재하는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광속제어부재는, 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 상기 오목부(110)를 중심으로 한 제1타원(E1)을 이루고,
    상기 광반사부(130)는, 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 상기 오목부(110)를 중심으로 한 제2타원(E2)을 이루는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1타원(E1)의 장축 및 단축은, 각각 상기 제2타원(E2)의 장축 및 단축에 일부가 중첩되는 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1타원(E1)의 장축의 길이가 A, 단축의 길이가 B일 때, 상기 제2타원(E2)의 장축의 길이는 αA (0<α<1), 단축의 길이는 βB (0<β<1)이며, 0.85≤α/β≤1.15인 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 α/β는 1인 것을 특징으로 하는 광속제어부재.
  16. 복수개의 광원(200)이 설치된 기판(300)과;
    상기 광원(200)에 대응되어 상기 기판(300)에 설치되는 광속제어부재(100)를 포함하며;
    상기 광속제어부재(100)는 청구항 1 내지 청구항 11중 어느 하나에 따른 광속제어부재(100)인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 출사면(120)은,
    상기 광원(200)의 광축(ℓ)과 교차하는 부분으로서 상기 오목부(110) 측으로 오목하게 형성된 제1출사면 영역(121)과, 상기 제1출사면 영역(121)의 주위에 위치하고 상기 오목부(110) 반대측으로 볼록하게 형성된 제2출사면 영역(122)을 포함하고,
    상기 제1출사면 영역(121)과 상기 제2출사면 영역(122)의 경계부분에 변곡점이 존재하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 광속제어부재는, 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 상기 오목부(110)를 중심으로 한 제1타원(E1)을 이루고,
    상기 광반사부(130)는, 상측에서 보았을 때 수평면 상에 투영되는 형상이 상기 오목부(110)를 중심으로 한 제2타원(E2)을 이루는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1타원(E1)의 장축 및 단축은, 각각 상기 제2타원(E2)의 장축 및 단축에 일부가 중첩되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1타원(E1)의 장축의 길이가 A, 단축의 길이가 B일 때, 상기 제2타원(E2)의 장축의 길이는 αA (0<α<1), 단축의 길이는 βB (0<β<1)이며, 0.85≤α/β≤1.15인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 α/β는 1인 것을 특징으로 하는 발광장치.
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