WO2016028024A1 - 조명 장치 - Google Patents

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WO2016028024A1
WO2016028024A1 PCT/KR2015/008422 KR2015008422W WO2016028024A1 WO 2016028024 A1 WO2016028024 A1 WO 2016028024A1 KR 2015008422 W KR2015008422 W KR 2015008422W WO 2016028024 A1 WO2016028024 A1 WO 2016028024A1
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WO
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light
light sources
lenses
housing
center line
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PCT/KR2015/008422
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English (en)
French (fr)
Inventor
강민수
Original Assignee
엘지이노텍(주)
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    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
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    • 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
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
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    • F21V23/02—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being transformers, impedances or power supply units, e.g. a transformer with a rectifier
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    • F21V5/00—Refractors for light sources
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    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/12—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the geometrical disposition of the light-generating elements, e.g. arranging light-generating elements in differing patterns or densities
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    • F21Y2105/14—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array
    • F21Y2105/16—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array square or rectangular, e.g. for light panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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]

Definitions

  • Embodiments relate to a lighting device.
  • Fluorescent lamps are generally used as lighting lamps, and since fluorescent lamps use a frequency of 60 Hz, the user may feel a lot of eye fatigue when used for a long time due to flickering.
  • the ambient temperature is increased due to its own heat generation, which may cause high power loss.
  • LED lighting lamps are increasingly used for lighting because they are excellent in converting power into light, have high efficiency illuminance even at low voltage, do not cause glare, and have excellent stability.
  • a light emitting module in which a plurality of LEDs are arranged as a light source is used. In order to eliminate eye fatigue, it is required to maintain uniform luminance.
  • the embodiment provides an illumination device capable of improving luminance uniformity and color uniformity and preventing a decrease in yield.
  • Lighting device includes a housing (Housing) including a lower plate and a side plate; A light emitting module including a substrate disposed on the lower plate and light sources disposed on the substrate; And a lens array unit including lenses disposed corresponding to the light sources, wherein the light sources include light sources having mutually different light amounts, and the sizes of the lenses are proportional to the light amounts of the corresponding light sources.
  • a housing Housing
  • a light emitting module including a substrate disposed on the lower plate and light sources disposed on the substrate
  • a lens array unit including lenses disposed corresponding to the light sources, wherein the light sources include light sources having mutually different light amounts, and the sizes of the lenses are proportional to the light amounts of the corresponding light sources.
  • At least one of the separation distances between two adjacent light sources may differ from the others.
  • the center of each of the lenses may be aligned with the center of a corresponding one of the light sources.
  • the light sources may decrease in light quantity as the light sources move away from the housing in a direction perpendicular to the center line of the housing.
  • the lenses may decrease in size as they move away from the direction perpendicular to the center line of the housing with respect to the center line of the housing.
  • the separation distance between two adjacent light sources, and the separation distance between two adjacent lenses may decrease with distance from the center line of the housing perpendicular to the center line of the housing.
  • the light sources may increase in amount as the light sources move away from the housing in a direction perpendicular to the center line of the housing.
  • the lenses may increase in size as they move away from the direction perpendicular to the center line of the housing with respect to the center line of the housing.
  • the separation distance between two adjacent light sources, and the separation distance between two adjacent lenses may increase with distance from the center line of the housing perpendicular to the center line of the housing.
  • a lighting apparatus includes a housing including a bottom plate and a side plate; A light emitting module including a substrate disposed on the lower plate and light sources disposed on the substrate; And a lens array unit including lenses disposed corresponding to the light sources, wherein the light sources include light sources having different amounts of light, and directing angles of light emitted from the lenses correspond to the light amounts of the corresponding light sources. Proportional to size.
  • the light source may decrease the amount of light, and the direct angles of the light emitted from the corresponding lenses may decrease as the distance from the direction perpendicular to the center line of the housing increases with respect to the center line of the housing.
  • the separation distance between two adjacent light sources, and the separation distance between two adjacent lenses may decrease with distance from the center line of the housing perpendicular to the center line of the housing.
  • the light source may increase the amount of light, and the direct angles of the light emitted from the corresponding lenses may increase as the distance from the direction perpendicular to the center line of the housing increases with respect to the center line of the housing.
  • the separation distance between two adjacent light sources, and the separation distance between two adjacent lenses may increase with distance from the center line of the housing perpendicular to the center line of the housing.
  • the lighting device may further include an optical sheet disposed on the lens array unit.
  • the illumination device may further include a connection unit connecting the lenses to the lens array unit.
  • the light sources may be arranged in a row or in a matrix including rows and columns.
  • connection part may be integrally formed with the lenses of the same material as the lenses.
  • the lighting device may further include a fixing part disposed on the substrate to support the lens array part.
  • a lighting apparatus in another embodiment, includes a housing including a bottom plate and a side plate; A light emitting module including a substrate disposed on the lower plate, first light sources and second light sources disposed on the substrate, each of the second light sources disposed between two adjacent first light sources; A lens array unit including lenses arranged in alignment with the light sources, and a connection unit connecting the lenses; And an optical sheet disposed on the lens array unit, wherein the light amount of the first light sources is smaller than the light amount of the second light sources, and the separation distances between adjacent first and second light sources are equal to each other, and the first light source is the same.
  • the size of each of the lenses is smaller than the size of each of the second lenses.
  • the embodiment can improve luminance uniformity and color uniformity, and can prevent a decrease in yield.
  • FIG. 1 is a plan view of a lighting apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view in the II direction of the lighting apparatus shown in FIG. 1.
  • 3 shows the luminance distribution of the lens corresponding to the A-type light source.
  • FIG. 5 shows the luminance distribution of the lens corresponding to the E-type light source.
  • FIG. 6 is a plan view of a lighting apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view in the II direction of the lighting apparatus shown in FIG. 6.
  • FIG 8 illustrates an arrangement of light sources according to the amount of light according to another embodiment.
  • FIG 9 illustrates a lighting device according to another embodiment.
  • FIG. 10 illustrates a lighting device according to another embodiment.
  • FIG 11 shows the arrangement of the light source and the lens and the size of the lens of the lighting apparatus according to the comparative example.
  • FIG. 12 shows the luminance distribution of the lighting apparatus shown in FIG. 11.
  • FIG 13 illustrates the arrangement of the light source and the lens and the size of the lens of the lighting apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 14 shows the luminance distribution of the lighting apparatus shown in FIG. 13.
  • each layer (region), region, pattern, or structure is “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad, or pattern.
  • “up” and “under” include both “directly” or “indirectly” formed through another layer. do.
  • the criteria for up / down or down / down each layer will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a plan view of a lighting apparatus 100 according to an embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the lighting apparatus 100 shown in FIG.
  • the lighting device 100 includes a housing 10, a light emitting module 20, a lens array bar 30, a fixing unit 38, a power supply.
  • the light emitting module 20 and the lens array unit 30 may constitute a light source unit.
  • the housing 10 accommodates a light source unit including the light emitting module 20 and the lens array 30.
  • the housing 10 may reflect light emitted from the light emitting module 20.
  • the housing 10 may include a lower plate 12 on which the light emitting module 20 is disposed, and a side plate 14 surrounding the light emitting module 20.
  • the side plate 14 may be connected to an edge of the lower plate 12, and may be inclined at a predetermined angle with respect to the lower plate 12.
  • the angle formed by the side plate 14 and the lower plate 12 is a right angle, but is not limited thereto.
  • the angle formed by the side plate 14 and the lower plate 12 is an obtuse angle. It may be.
  • the angle formed by the lower plate 12 and the side plate 14 of the housing 10 may be greater than or equal to 90 ° and smaller than 180 °.
  • the housing 10 may have a rectangular, square, or trapezoidal shape with a vertical cross section.
  • the shape of the housing 10 viewed from above may be polygonal, for example rectangular.
  • the shape of the housing 10 viewed from above may be a rectangular shape whose horizontal length is longer than the vertical length, but is not limited thereto, and may be implemented in various shapes according to an application to which the lighting apparatus is applied.
  • the light emitting module 20 may include a substrate 22 disposed on the lower plate 12 of the housing 10, and a light source array 24 disposed on the substrate 22.
  • the light source array 24 may include a plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 spaced apart from each other on the substrate 22.
  • the substrate 22 may be a printed circuit board (PCB), and the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may include a light emitting diode (LED).
  • PCB printed circuit board
  • the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may include a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • each of the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may be an LED chip or an LED package, but is not limited thereto.
  • the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 are disposed on the substrate 22.
  • the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may be spaced apart from each other in a row on the substrate 22 or spaced apart from each other in a matrix form, but is not limited thereto. In other embodiments, they may be disposed to be in contact with each other.
  • FIG. 1 illustrates that the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 are arranged in a row in a horizontal direction
  • the light sources 24C, 24L1 to 24L4 may be arranged in a matrix form including a plurality of rows ⁇ multiple columns. .
  • the substrate 22 may include a wiring pattern for power supply and control signal transmission.
  • the substrate 22 may be fixed to the lower plate 12 of the housing 10 by an adhesive member.
  • a groove (not shown) for inserting the substrate 22 of the light emitting module 20 may be provided in at least one of the lower plate 12 or the side plate 14 of the housing 10, and the substrate 22 may be provided.
  • the silver may be fixed to the housing 10 by being inserted into the groove portion.
  • At least one of the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may have a different amount of light than the rest.
  • each of the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may have different amounts of light.
  • the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may include different amounts of light.
  • the light sources 24L1 to 24L4 and 24R1 to 24R4 may be symmetrically disposed with respect to the reference line 101.
  • the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may include different separation distances between two adjacent light sources.
  • At least one of the separation distances between two adjacent light sources may be different from the remaining separation distances.
  • the separation distances between two adjacent light sources may be different from each other.
  • the separation distance may be a pitch between two adjacent light sources.
  • the pitch may be a distance between centers of each of two adjacent light sources.
  • the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may be classified into A type to E type based on the size or level of light quantity.
  • the amount of light may be A type> B type> C type> D type> E type.
  • type B may have 96% light quantity compared to type A light
  • type C may have 90% light quantity compared to type A light quantity
  • type D May have an amount of light of 82% of the amount of light of type A, and may have an amount of light of 70% of the amount of light of type A of E type, but this classification is one example, and a plurality of light sources 24C and 24L1 may be used. To 24L4, and 24R1 to 24R4) may be classified into various forms according to the amount of light.
  • the present invention is not limited thereto and may be classified into two or more types.
  • the amount of light of the light sources disposed on the substrate 22 may increase or decrease toward the first direction.
  • the first direction may be a direction parallel to the direction in which the light sources are arranged.
  • the first direction may be a row direction or a column direction.
  • the amount of light of the disposed light sources may increase or decrease as the light amount goes toward the second direction with respect to the reference line 101.
  • the second direction may be left and right based on the reference line 101.
  • the light amount of the light emitting device 24C aligned with the reference line 101 is the largest, and the light amount of the light sources decreases as it moves away from the reference line 101 in the second direction.
  • the light amount of the light emitting device 24C aligned with the reference line 101 is the smallest, and the light sources 24C ', 24L1' to 24L4 ', and 24R1 move away from the reference line in the second direction. To 24R4 ') may increase.
  • the amounts of light of the light sources may be symmetrically symmetric with respect to the reference line 101 in the second direction, but is not limited thereto.
  • the reference line 101 may be a center line connecting the center of one end of the housing 10 and the center of the other end of the housing 10.
  • the reference line 101 may be a center line connecting the center of one end of the substrate 22 and the center of the other end of the substrate 22.
  • a light source located centrally among the arranged light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may be aligned with the reference line 101.
  • the first light source 24C aligned with the reference line 101 may be A-type, and may have the largest amount of light. As the distance from the reference line 101 increases, the amount of light of the light sources may decrease.
  • the light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may decrease in light quantity as they move away from the centerline of the housing 10 with respect to the centerline of the housing 10.
  • the B-type light source 24L1, the C-type light source 24L2, the D-type light source 24L3, and the E-type light source 24L4 are sequentially disposed to the left based on the reference line 101 or the first light source 24C. Can be.
  • the B-type light source 24R1, the C-type light source 24R2, the D-type light source 24R3, and the E-type light source 24R4 may be sequentially disposed to the right based on the reference line 101 or the first light source 24C. have.
  • the separation distances between two adjacent light sources for example, pitches a, b, c, and d, become farther in the second direction with respect to the reference line 101 or the first light source 24C. Can be reduced (a> b> c> d).
  • the lens array bar 30 includes a plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4, and a plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4 spaced apart from each other. It may include a connecting portion 34 for connecting.
  • the plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4 may have a shape protruding from the upper surface of the connecting portion 34 in a vertical direction, for example, in an upper direction.
  • Each of the plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4 may be disposed to correspond to or align with any one of the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4.
  • the center of each of the plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4 is aligned in a direction perpendicular to the center of the corresponding one of the plurality of light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4. can do.
  • the vertical direction may be perpendicular to the upper surface of the substrate 22 and may be a direction from the substrate 22 toward the lens array unit 30.
  • the separation distance between two adjacent lenses may be equal to the separation distance between two adjacent light sources corresponding to the two adjacent lenses.
  • the separation distance between two adjacent lenses may decrease with distance to the second direction with respect to the reference line 101.
  • the separation distance between two adjacent lenses may be symmetrical with respect to the reference line 101.
  • the separation distance between two adjacent light sources, and the separation distance between two adjacent lenses may decrease with distance from the center line of the housing 10 in a direction perpendicular to the center line of the housing 10.
  • each of the plurality of lenses 32C, 32L1 through 32L4, and 32R1 through 32R4 may be proportional to the size of the amount of light of the corresponding light sources 24C, 24L1 through 24L4, and 24R1 through 24R4.
  • the larger the amount of light of the light source the larger the size of the corresponding lens, and conversely, the smaller the amount of light of the light source, the smaller the size of the corresponding lens.
  • the lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4 may decrease in size as they move away from the centerline of the housing 10 with respect to the centerline of the housing 10.
  • the first lens 32C aligned with the reference line 101 may have the largest size of the lens, and as the distance from the first lens 32C increases, the size of the disposed lenses may decrease.
  • the size of the lens may be a diameter of the lens.
  • the second lens 32L1, the third lens 32L2, the fourth lens 32L3, and the fifth lens 32L4 are sequentially disposed to the left based on the reference line 101 or the first lens 32C.
  • the sizes of the lenses may be the first lens 32C> the second lens 32L1> the third lens 32L2> the fourth lens 32L3> the fifth lens 32L4.
  • the second lens 32R1, the third lens 32R2, the fourth lens 32R3, and the fifth lens 32R4 may be sequentially disposed to the right based on the reference line 101 or the first lens 32C.
  • the sizes of the lenses may be the first lens 32C> the second lens 32R1> the third lens 32R2> the fourth lens 32R3> the fifth lens 32R4.
  • Light radiated from the plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4 may have luminance distributions of different sizes with respect to the optical sheet 50.
  • the directing angles of light irradiated from the plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4 may be proportional to the magnitude of the amount of light of the corresponding light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4.
  • the light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4 may reduce the amount of light as they move away from the second direction with respect to the reference line 101, and corresponding lenses 32C, 32L1 to 32L4, and Directional angles of light irradiated from 32R1 to 32R4) can be reduced.
  • FIG. 3 shows the luminance distribution of the lens corresponding to the A-type light source
  • FIG. 4 shows the luminance distribution of the lens corresponding to the C-type light source
  • FIG. 5 shows the luminance distribution of the lens corresponding to the E-type light source.
  • the light irradiated from the first lens 32C corresponding to the first light source 24C of type A may have the largest luminance distribution, and the further the distance from the reference line 101 or the first lens 32C is, the greater the magnitude of the luminance distribution is. May decrease.
  • a diameter of a luminance distribution of light emitted from a first light source 24C of type A and a first lens 32C corresponding to the A-type may be equal to the first separation distance a.
  • the first separation distance a may be a separation distance between the first light source 24C and the second light sources 24L1 and 24R1, or a separation distance between the first lens 32C and the second lenses 34L1 and 34R1.
  • the diameter of the luminance distribution of light emitted from the third light sources 24L2 and 24R2 corresponding to the C-type and the third lenses 32L1 and 32R1 may be equal to the second separation distance b and the third separation.
  • the sum of the distances c may be equal to the value obtained by dividing by two ((b + c) / 2).
  • the second separation distance b is a separation distance between the second light sources 24L1 and 24R1 and the third light sources 24L2 and 24R2, or a separation distance between the second lenses 34L1 and 34R1 and the third lenses 34L2 and 34R2. Can be.
  • the third separation distance c is a separation distance between the third light sources 24L2 and 24R2 and the fourth light sources 24L3 and 24R3, or a separation distance between the third lenses 34L2 and 34R2 and the fourth lenses 34L3 and 34R3. Can be.
  • the diameter of the luminance distribution of light emitted from the E-type fifth light sources 24L4 and 24R4 and the fifth lenses 32L4 and 32R4 may be equal to the fourth separation distance d.
  • the fourth separation distance d is a separation distance between the fourth light sources 24L3 and 24R3 and the fifth light sources 24L4 and 24R4, or a separation distance between the fourth lenses 34L3 and 34R3 and the fifth lenses 34L4 and 34R4. Can be.
  • the diameter of the luminance distribution of the light of the light sources decreases.
  • connection part 34 may be in the form of a plate connected to the plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4.
  • the connection part 34 may be integrally formed of the same material as the plurality of lenses 32C, 32L1 to 32L4, and 32R1 to 32R4, but is not limited thereto.
  • the fixing unit 38 may be disposed on the substrate 22 to fix the lens array unit 30 to the substrate 22, and may support the lens array unit 30.
  • the fixing unit 38 may fix the connection unit 340 of the lens array unit 30 to the substrate 220.
  • one end of the fixing part 38 may be connected to the lower surface of the connecting part 340 of the lens array part 30 by a coupling means such as a bolt, a screw, or an adhesive, and the other end of the fixing part 38 may be a substrate 22. It can be connected to the upper surface of the).
  • a coupling means such as a bolt, a screw, or an adhesive
  • the fixing unit 38 may be integrally formed of the same material as the lens array unit 30, but is not limited thereto.
  • the fixing unit 38 may be formed separately from the lens array unit 30.
  • the power supply device 40 supplies power to the light emitting module 20 through a connector (not shown).
  • the power supply device 40 may convert a general-use AC power source (AC 110V or 220V) into a DC voltage (for example, DC 3.3V) that is an LED driving power source, and convert the converted DC voltage to the light emitting module 20.
  • AC 110V or 220V AC 110V or 220V
  • DC 3.3V DC voltage
  • the optical sheet 50 may be disposed above the lens array unit 30, and may diffuse light emitted from the lens array unit 30 through refraction and scattering, or may be dispersed in a predetermined direction.
  • the optical sheet 50 may be supported by the housing 10.
  • an upper end of the side plate 14 of the housing 10 may include a stepped portion 14a, and the optical sheet 50 may be supported by the stepped portion 14a.
  • the optical sheet 50 may include at least one of a diffusion sheet, a prism sheet, or a micro lens array.
  • the diffusion sheet may be made of polyester and polycarbonate-based materials, and may broaden the light projection angle through refraction and scattering of light.
  • the prism sheet may include at least one of the first prism sheet or the second prism sheet.
  • each of the first and second prism sheets may be formed of a translucent, elastic polymer material on one surface of the support film, and the polymer may have a prism layer in which a plurality of three-dimensional structures are repeatedly formed.
  • the plurality of patterns may be a stripe type having repeated floors and valleys.
  • the direction of the floor and the valley of the second prism sheet may be perpendicular to the direction of the floor and the valley of the first prism sheet.
  • embodiment 100 has lenses proportional to the size of the light sources 24C, 24L1 to 24L4, and 24R1 to 24R4, the separation distance between two adjacent light sources, and the separation between two adjacent lenses. By adjusting the distance based on the size of the light amount, the luminance uniformity and the color uniformity can be improved, and the yield decrease can be prevented.
  • FIG. 6 is a plan view of the lighting apparatus 200 according to another embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the lighting apparatus 200 shown in FIG. 6 in the direction II-II.
  • the same reference numerals as those in Figs. 1 and 2 denote the same configuration, and the description of the same configuration will be simplified or omitted.
  • the lighting device 200 includes a housing 10, a light emitting module 20-1, a lens array unit 30-1, a fixing unit 38, a power supply device 40, And an optical sheet 50.
  • the light emitting module 20-1 includes a substrate 22 and a light source array including a plurality of light sources 24-1; 24C ′, 24L1 ′ to 24L4 ′, and 24R1 to 24R4 ′ spaced apart from the substrate. (24 ').
  • the lens array unit 30-1 includes a plurality of lenses 32C ′, 32L1 ′ to 32L4 ′, and 32R1 ′ to 32R4 ′ disposed to be spaced apart from each other, and a plurality of lenses 32C ′, 32L1 ′ to 32L4 ′. And a connecting portion 34 connecting 32R1 'to 32R4'.
  • the embodiment 200 includes a plurality of light sources 24C ′, 24L1 ′ to 24L4 classified into types A to E based on the amount of light. ', And arrangements on the substrate 22 of 24R1 to 24R4', and lenses 32C ', 32L1' to 32L4 corresponding to the plurality of light sources 24C ', 24L1' to 24L4 ', and 24R1 to 24R4'. ', And 32R1' to 32R4 'are different.
  • the light sources 24C ', 24L1' to 24L4 ', and 24R1 to 24R4' may increase in light quantity as they move away from the center line of the housing 10 with respect to the center line of the housing 10.
  • the center line may be the same as described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the first light source 24C ′ aligned with the reference line 101 may be an E-type, and may have the smallest amount of light.
  • the light sources 24L1 ′ to distantly disposed from the reference line 101 or the first light source 24C ′ may be disposed.
  • the light quantity of 24L4 ', and 24R1 to 24R4') may increase.
  • the D-type light source 24R1 ', the C-type light source 24R2', the B-type light source 24R3 ', and the A-type light source 24R4' are positioned to the right of the reference line 101 or the first light source 24C '. May be arranged sequentially.
  • pitches a, b, c, and d may increase as the distance from the reference line 101 or the first light source 24C ′ increases ( a ⁇ b ⁇ c ⁇ d).
  • Each of the plurality of lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 ' corresponds to any one of the plurality of light sources 24C', 24L1 'to 24L4', and 24R1 'to 24R4'. Can be arranged to align.
  • the center of each of the plurality of lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 ' corresponds to one of the plurality of light sources 24C', 24L1 'to 24L4', and 24R1 'to 24R4'.
  • the vertical direction may be perpendicular to the upper surface of the substrate 22 and may be a direction from the substrate 22 toward the lens array unit 30.
  • the separation distance between two adjacent lenses may be equal to the separation distance between two adjacent light sources corresponding to the two adjacent lenses.
  • the separation distance between two adjacent lenses may increase in a second direction with respect to the reference line 101.
  • the separation distance between two adjacent light sources, and the separation distance between two adjacent lenses may increase with distance from the center line of the housing 10 in a direction perpendicular to the center line of the housing 10.
  • each of the plurality of lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 ' is the size of the amount of light of the corresponding light sources 24C', 24L1 'to 24L4', and 24R1 'to 24R4'.
  • the lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 ' may increase in size away from the centerline of the housing 10 with respect to the centerline of the housing 10.
  • the first lens 32C 'aligned to the reference line 101 may have the smallest size of the lens, and the lenses 32L1' to 32L4 'disposed away from the reference line 101 or the first lens 32C'. , And 32R1 'to 32R4') may increase in size.
  • the size of the lenses may be the first lens 32C ' ⁇ second lens 32L1' ⁇ third lens 32L2 ' ⁇ fourth lens 32L3' ⁇ fifth lens 32L4 May be ').
  • the second lens 32R1 ', the third lens 32R2', the fourth lens 32R3 ', and the fifth lens 32R4' are positioned to the right with respect to the reference line 101 or the first lens 32C '.
  • the lenses may be sequentially arranged, and the size of the lenses may be the first lens 32C ' ⁇ second lens 32R1' ⁇ third lens 32R2 ' ⁇ fourth lens 32R3' ⁇ fifth lens 32R4 ' Can be.
  • Light radiated from the plurality of lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 ' may have different luminance distributions with respect to the optical sheet 50.
  • the light irradiated from the first lens 32C 'corresponding to the E-type first light source 24C' may have the smallest luminance distribution, and as the distance from the first lens 32C 'increases, The magnitude of the luminance distribution of these may increase.
  • the diameter of the luminance distribution of the light emitted from the first light source 24C of the E-type and the corresponding first lens 32C is spaced apart between the first light source 24C 'and the second light sources 24L1' and 24R1 '.
  • the distance a may be equal to the separation distance between the first lens 32C 'and the second lenses 34L1' and 34R1 '.
  • the diameter of the luminance distribution of light emitted from the third light sources 24L2 'and 24R2' corresponding to the C-type and the third lenses 32L2 'and 32R2' corresponds to the separation distance b and the separation distance c.
  • the sum may be equal to the value divided by two ((b + c) / 2).
  • the separation distance b is a separation distance between the second light sources 24L1 'and 24R1' and the third light sources 24L2 'and 24R2', or the second lenses 34L1 'and 34R1' and the third lens 34L2 ', 34R2 ').
  • the separation distance c is the separation distance between the third light sources 24L2 'and 24R2' and the fourth light sources 24L3 'and 24R3', or the third lenses 34L2 'and 34R2' and the fourth lens 34L3 ', 34R3 ').
  • the diameter of the luminance distribution of the light emitted from the fifth light sources 24L4 'and 24R4' corresponding to the A type and the fifth lenses 32L4 'and 32R4' may be equal to the separation distance d.
  • the separation distance d is a separation distance between the fourth light sources 24L3 'and 24R3' and the fifth light sources 24L4 'and 24R4', or the fourth lenses 34L3 'and 34R3' and the fifth lens 34L4 ', 34R4 ').
  • the directing angles of light irradiated from the plurality of lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 ' are corresponding to the light sources 24C', 24L1 'to 24L4', and 24R1 'to 24R4'. May be proportional to the amount of light.
  • the amount of light increases, and Directional angles of light irradiated from the lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 'may increase.
  • the light sources 24C ', 24L1' to 24L4 ', and 24R1' to 24R4 ' may increase in light quantity as they move away from the second direction with respect to the reference line 101, and the corresponding lenses 32C' , 32L1 'to 32L4', and 32R1 'to 32R4' may direct light angles.
  • the embodiment 200 includes lenses 32C ', 32L1' to 32L4 ', and 32R1' to 32R4 'that are proportional to the magnitude of the amount of light of the light sources 24C', 24L1 'to 24L4', and 24R1 'to 24R4'. ), And by adjusting the separation distance between two adjacent light sources, and the separation distance between two adjacent lenses based on the amount of light, luminance uniformity and color uniformity can be improved, yield reduction Can be prevented.
  • FIG 8 illustrates an arrangement of light sources according to the amount of light according to another embodiment.
  • another embodiment includes a light emitting module including a substrate 22 and first light sources 24a1 to 24a4 spaced apart from the substrate 22, and second light sources 24b1 to 24b3. It may include.
  • Each of the second light sources 24b1 to 24b3 may be disposed between two adjacent first light sources 24a1 and 24a2, 24a2 and 24a3, and 24a3 and 24a4.
  • the light amounts of the first light sources 24a1 to 24a4 may be equal to each other, and the light amounts of the second light sources 24b1 to 24b3 may be equal to each other. In addition, the light amount of the first light sources 24a1 to 24a4 may be different from the light amount of the second light sources 24b1 to 24b3.
  • each of the first light sources 24a1 to 24a4 may be a type B light source
  • each of the second light sources 24b1 to 24b3 may be an A type light source. That is, the light amount of each of the first light sources 24a1 to 24a4 may be smaller than the light amount of each of the second light sources 24b1 to 24b3.
  • Another embodiment includes first lenses 32a1 to 32a4 corresponding to the first light sources 24a1 to 24a4, and second lenses 32b1 to 32b3 corresponding to the second light sources 24b1 to 24b3. can do.
  • the separation distance between the adjacent first and second light sources may be the same, and the separation distance between the adjacent first and second lenses may be the same.
  • the size R1 of each of the first lenses 32a1 to 32a4 may be smaller than the size R2 of each of the second lenses 32b1 to 32b3 (R1 ⁇ R2).
  • FIG. 9 shows a lighting device 300 according to another embodiment.
  • the lighting apparatus 300 may include a housing 10-1, a plurality of light source units 301 to 303, a power supply device (not shown), and an optical sheet (not shown).
  • the power supply device and the optical sheet may be the same as described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • 1 and 2 include one light source unit 20 and 30, but the embodiment 300 illustrated in FIG. 9 includes a plurality of light source units 301 to 303.
  • Each of the plurality of light source units 301 to 303 may be implemented as any one of the light source units 24 and 24 ′ included in the embodiments of FIGS. 1, 7, and 8.
  • 9 may be used in a flat panel lighting or a backlight unit.
  • FIG. 10 illustrates a lighting apparatus 400 according to another embodiment.
  • the lighting apparatus 400 includes a light emitting module including a substrate 22a and light sources (not shown) disposed on the substrate 22a, and a lens array unit 30-disposed on the light emitting module. It includes 2).
  • the lens array unit 30-2 includes a plurality of lenses 32-1, 32a1 to 32a3, and 32b1 to 32b3, and a plurality of lenses 32-1, 32a1 to 32a3, and 32b1 to spaced apart from each other. It may include a connecting portion 34 for connecting 32b3).
  • the substrate 22a of the light emitting module and the connection portion 34 of the lens array unit 30-2 of the light emitting module of the embodiment correspond to the shape of the application in which the lighting apparatus is disposed.
  • the lighting apparatus 400 shown in FIG. 10 may be used for a vehicle head lamp or a curved display apparatus.
  • the amount of light of each of the light sources may be different from each other, and the separation distance between the light sources may be different based on the size of the different light amount.
  • the sizes of the lenses 32-1, 32a1 to 32a3, and 32b1 to 32b3 corresponding to each of the light sources may be different from each other.
  • the lenses 32-1, 32a1 to 32a3, and 32b1 to 32b3 may be disposed corresponding to or aligned with any one of the light sources.
  • the size of each of the lenses 32-1, 32a1 to 32a3, and 32b1 to 32b3 may be proportional to the size of the amount of light of the corresponding light sources.
  • the descriptions of the separation distance between the lenses, the separation distance between the light sources, the size of the lenses, and the amount of light of the light sources described with reference to FIGS. 2 and 7 may be equally applicable to the exemplary embodiment shown in FIG. 10.
  • the lighting device 400 may further include a housing, a power supply, and an optical sheet described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 11 illustrates an arrangement of a light source and a lens and sizes of lenses of a lighting apparatus according to a comparative example
  • FIG. 12 illustrates a luminance distribution of the lighting apparatus illustrated in FIG. 11.
  • the light sources (not shown) and the lenses 510-1 to 510-3 aligned with the light sources may be arranged in a matrix form including columns and rows.
  • the amount of light of the light sources can be reduced.
  • the light amount of the first light source closest to the centrality 101 may be 130 [lm]
  • the light amount of the third light source farthest from the reference line 101 may be 90 [lm]
  • the first light source and the The amount of light of the second light source disposed between the three light sources may be 110 [lm].
  • the separation distance between two adjacent light sources may be the same, and the separation distance between two adjacent lenses may be the same.
  • the size of the lenses may be the same regardless of the size of the amount of light of the light sources.
  • the luminance uniformity of the lighting apparatus illustrated in FIG. 11 is about 75%.
  • FIG. 13 illustrates an arrangement of a light source and a lens and a size of a lens of the lighting apparatus according to the embodiment
  • FIG. 14 illustrates a luminance distribution of the lighting apparatus illustrated in FIG. 13.
  • the embodiment shown in FIG. 13 may be similar to the lighting device 400 shown in FIG. 9.
  • the light sources (not shown) included in the lighting apparatus illustrated in FIG. 13 and the lenses 610a1 to 610a3 and 610b1 to 610b3 aligned with the light sources may be arranged in a matrix form including columns and rows.
  • the amount of light of the light sources can be reduced.
  • the light amount of the first light source closest to the reference line 101 may be 130 [lm]
  • the light amount of the third light source farthest from the reference line 101 may be 90 [lm]
  • the first light source and the third light source may be used.
  • the amount of light of the second light source disposed between the light sources may be 110 [lm].
  • the separation distance between two adjacent light sources may be the same, and the separation distance between two adjacent lenses may be the same.
  • the difference from the comparative example is that the sizes of the lenses 610a1 to 610a3 and 610b1 to 610b3 illustrated in FIG. 13 may be different from each other based on the amount of light of the light sources.
  • the sizes of the lenses 610a1 to 610a3 and 610b1 to 610b3 may decrease with distance from the reference line 101 in the horizontal direction.
  • the horizontal direction may be a direction perpendicular to the reference line 101.
  • the luminance uniformity of the lighting apparatus illustrated in FIG. 13 is about 90%.
  • the light quantity of the light sources decreases as the distance from the reference line 101 in the horizontal direction decreases.
  • the lenses 510-1, 510-2, and 510-3 have the same size, the amount of light near the outside of the lighting apparatus. A shortage occurs and the luminance uniformity of the lighting device is inferior.
  • the embodiment considers that the amount of light of the light sources decreases as it moves away from the reference line 101 in the horizontal direction, and thus the lenses 610a1 through 610a3 and 610b1 decrease in size as they move away from the reference line 101 in the horizontal direction.
  • the luminance uniformity of the lighting apparatus can be improved.
  • Embodiments can be used in lighting devices.

Landscapes

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Abstract

실시 예는 하부판 및 측부판을 포함하는 하우징, 상기 하부판 상에 배치되는 기판, 및 상기 기판 상에 이격하여 배치되는 광원들을 포함하는 발광 모듈, 및 상기 광원들에 대응하여 배치되는 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이부를 포함하며, 상기 광원들은 광량의 크기가 서로 다르며, 상기 렌즈들의 크기는 대응하는 상기 광원들의 광량의 크기에 비례한다.

Description

조명 장치
실시 예는 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 조명등으로는 형광등이 사용되고 있는데, 형광등은 주파수가 60Hz를 사용하기 때문에, 깜빡거림으로 인하여 장기간 사용시 사용자가 눈의 피로감을 많이 느끼게 할 수 있다.
또한 형광등을 장기간 사용시 자체의 발열로 인하여 주변 온도를 상승시켜, 높은 전력 손실을 초래할 수 있다.
이에 비하여 LED 조명등은 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 저전압으로도 고효율의 조도를 얻을 수 있고, 눈부심이 발생하지 않고, 안정성이 뛰어나기 때문에 조명용으로 점차 널리 사용되고 있는 추세이다.
조명용 등기구에는 광원으로 복수의 LED들이 배치되는 발광 모듈이 사용되는데, 사용자의 눈의 피로감을 없애기 위해서는 균일한 휘도를 유지하는 것이 요구된다.
실시 예는 휘도 균일성 및 색 균일성을 향상시킬 수 있고, 수율 저하를 방지할 수 있는 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 조명 장치는 하부판 및 측부판을 포함하는 하우징(Housing); 상기 하부판 상에 배치되는 기판, 및 상기 기판 상에 배치되는 광원들을 포함하는 발광 모듈; 및 상기 광원들에 대응하여 배치되는 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이부를 포함하며, 상기 광원들은 광량의 크기가 서로 것을 포함하며, 상기 렌즈들의 크기는 대응하는 상기 광원들의 광량의 크기에 비례한다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리들 중 적어도 하나는 나머지들과 다를 수 있다.
상기 렌즈들 각각의 중심은 상기 광원들 중 대응하는 어느 하나의 중심에 정렬될 수 있다.
상기 광원들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광량이 감소할 수 있다. 상기 렌즈들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 크기가 감소할 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 감소할 수 있다.
상기 광원들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광량이 증가할 수 있다.
상기 렌즈들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 크기가 증가할 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 증가할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 조명 장치는 하부판 및 측부판을 포함하는 하우징(Housing); 상기 하부판 상에 배치되는 기판, 및 상기 기판 상에 배치되는 광원들을 포함하는 발광 모듈; 및 상기 광원들에 대응하여 배치되는 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이부를 포함하며, 상기 광원들은 광량의 크기가 서로 다른 것을 포함하며, 상기 렌즈들로부터 조사되는 빛의 지향각들은 대응하는 상기 광원들의 광량의 크기에 비례한다.
상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 상기 광원들은 광량이 감소하고, 대응하는 상기 렌즈들로부터 조사되는 빛의 지향각들은 감소할 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 감소할 수 있다.
상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 상기 광원들은 광량이 증가하고, 대응하는 상기 렌즈들로부터 조사되는 빛의 지향각들은 증가할 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 증가할 수 있다.
상기 조명 장치는 상기 렌즈 어레이부 상에 배치되는 광학 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 조명 장치는 상기 렌즈 어레이부는 상기 렌즈들을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 광원들은 일렬로 배열되거나, 또는 행과 열을 포함하는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 연결부는 상기 렌즈들과 동일한 재질로 상기 렌즈들과 일체로 형성될 수 있다.
상기 조명 장치는 상기 렌즈 어레이부를 지지하도록 상기 기판 상에 배치되는 고정부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 조명 장치는 하부판 및 측부판을 포함하는 하우징(Housing); 상기 하부판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 제1 광원들 및 제2 광원들을 포함하며, 상기 제2 광원들 각각은 인접하는 2개의 제1 광원들 사이에 배치되는 발광 모듈; 상기 광원들에 정렬되어 배치되는 렌즈들, 및 상기 렌즈들을 연결하는 연결부를 포함하는 렌즈 어레이부; 및 상기 렌즈 어레이부 상에 배치되는 광학 시트를 포함하며, 상기 제1 광원들의 광량은 상기 제2 광원들의 광량보다 작고, 인접하는 제1 및 제2 광원들 간의 이격 거리는 서로 동일하며, 상기 제1 렌즈들 각각의 크기는 상기 제2 렌즈들 각각의 크기보다 작다.
실시 예는 휘도 균일성 및 색 균일성을 향상시킬 수 있고, 수율 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 조명 장치의 Ⅰ-Ⅱ 방향의 단면도를 나타낸다.
도 3은 A형 광원에 대응하는 렌즈의 휘도 분포를 나타낸다.
도 4는 C형 광원에 대응하는 렌즈의 휘도 분포를 나타낸다.
도 5는 E형 광원에 대응하는 렌즈의 휘도 분포를 나타낸다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 조명 장치의 평면도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 조명 장치의 Ⅰ-Ⅱ 방향의 단면도를 나타낸다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 광량의 크기에 따른 광원들의 배치를 나타낸다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸다.
도 11은 비교 예에 따른 조명 장치의 광원 및 렌즈의 배치 및 렌즈의 크기를 나타낸다.
도 12는 도 11에 도시된 조명 장치의 휘도 분포를 나타낸다.
도 13은 실시 예에 따른 조명 장치의 광원 및 렌즈의 배치, 및 렌즈의 크기를 나타낸다.
도 14는 도 13에 도시된 조명 장치의 휘도 분포를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 조명 장치를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치(100)의 평면도를 나타내며, 도 2는 도 1에 도시된 조명 장치(100)의 Ⅰ-Ⅱ 방향의 단면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 조명 장치(100)는 하우징(Housing, 10), 발광 모듈(Light emitting module, 20), 렌즈 어레이부(Lens array Bar, 30), 고정부(38), 전원 공급 장치(40), 및 광학 시트(optical sheet, 50)를 포함한다.
발광 모듈(20) 및 렌즈 어레이부(30)는 광원부를 구성할 수 있다.
하우징(10)은 발광 모듈(20) 및 렌즈 어레부(30)를 포함하는 광원부를 수납한다.
또한 하우징(10)은 발광 모듈(20)로부터 조사되는 빛을 반사시킬 수도 있다.
하우징(10)은 발광 모듈(20)이 배치되는 하부판(12), 및 발광 모듈(20) 주위를 둘러싸는 측부판(14)을 포함할 수 있다. 측부판(14)은 하부판(12)의 가장 자리와 연결될 수 있으며, 하부판(12)을 기준으로 일정한 각도로 기울어질 수 있다.
도 2는 측부판(14)과 하부판(12)이 이루는 각도가 직각인 예를 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 측부판(14)과 하부판(12)이 이루는 각도는 둔각일 수도 있다.
즉 하우징(10)의 하부판(12)과 측부판(14)이 이루는 각도는 90°보다 크거나 같고, 180°보다 작을 수 있다. 예컨대, 하우징(10)은 수직으로 자른 단면이 직사각형, 정사각형, 또는 사다리꼴 형상일 수 있다.
하우징(10)을 위에서 바라본 형상은 다각형, 예컨대, 사각형일 수 있다.
예컨대, 하우징(10)을 위에서 바라본 형상은 가로 길이가 세로 길이보다 긴 직사각형 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 조명 장치가 적용되는 애플리케이션(application)에 따라 다양한 형상으로 구현가능하다.
발광 모듈(20)은 하우징(10)의 하부판(12) 상에 배치되는 기판(22), 및 기판(22) 상에 배치되는 광원 어레이(24)를 포함할 수 있다. 광원 어레이(24)는 기판(22) 상에 서로 이격하여 배치되는 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)을 포함할 수 있다.
기판(22)은 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있으며, 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 LED(Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4) 각각은 LED 칩이거나 또는 LED 패키지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 기판(22) 상에 배치된다. 예컨대, 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 기판(22) 상에 일렬로 서로 이격하여 배치되거나, 매트릭스(matrix) 형태로 서로 이격하여 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 서로 접하여 배치될 수도 있다.
도 1에는 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)이 가로 방향으로 일렬로 배치되는 것을 도시하였지만, 다른 실시 예에서는 복수 행×복수 열을 포함하는 매트릭스 형태로 배치될 수도 있다.
기판(22)은 전원 공급 및 제어 신호 전달을 위한 배선 패턴을 포함할 수 있다.
기판(22)은 접착 부재에 의하여 하우징(10)의 하부판(12)에 고정될 수 있다.
또는 하우징(10)의 하부판(12), 또는 측부판(14) 중 적어도 하나에 발광 모듈(20)의 기판(22)을 삽입하기 위한 홈부(미도시)가 마련될 수 있으며, 기판(22)은 홈부에 삽입됨으로써, 하우징(10)에 고정될 수도 있다.
복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4) 중 적어도 하나는 나머지와 광량이 다를 수 있다. 예컨대, 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4) 각각은 광량이 서로 다를 수 있다.
또는 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 광량의 크기가 서로 다른 것을 포함할 수 있다.
기준선(101)을 기준으로 복수의 광원들(24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 서로 대칭적으로 배치될 수 있다.
복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리가 다른 것을 포함할 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리들 중 적어도 하나는 나머지 이격 거리와 다를 수 있다. 예컨대, 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리들 각각은 서로 다를 수 있다.
예컨대, 이격 거리는 인접하는 2개의 광원들 간의 피치(pitch)일 수 있다. 여기서 피치는 인접하는 2개의 광원들 각각의 중심들 간의 거리일 수 있다.
광량의 크기 또는 레벨을 기준으로 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 A 형(type) 내지 E 형으로 분류될 수 있다. 광량의 크기는 A형>B형>C형>D형>E형일 수 있다.
예컨대, A형의 광량의 크기를 100%라고 할 때, B형은 A형의 광량 대비 96% 광량을 가질 수 있고, C형은 A형의 광량 대비 90%의 광량을 가질 수 있고, D형은 A형의 광량 대비 82%의 광량을 가질 수 있고, E형의 A형의 광량 대비 70%의 광량을 가질 수 있으나, 이와 같은 분류는 하나의 일 예이며, 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 광량의 크기에 따라 다양한 형태로 분류될 수 있다.
광량의 크기에 따라 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)을 5개의 형들로 분류하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상의 형들로 구분될 수 있다.
기판(22) 상에 배치되는 광원들의 광량은 제1 방향으로 갈수록 증가하거나 또는 감소할 수 있다. 이때 제1 방향은 광원들이 배열되는 방향과 평행한 방향일 수 있다. 광원들이 매트릭스 형태로 배열된 경우에 제1 방향은 행 방향 또는 열 방향일 수 있다.
또한 배치되는 광원들의 광량은 기준선(101)을 기준으로 제2 방향으로 갈수록 광량이 증가하거나 감소할 수 있다. 여기서 제2 방향은 기준선(101)을 기준으로 좌우 방향일 수 있다.
도 2의 실시 예에서는 기준선(101)에 정렬되는 발광 소자(24C)의 광량이 가장 크고, 기준선(101)으로부터 제2 방향으로 멀어질수록 광원들의 광량이 감소한다. 그리고 후술하는 도 7의 실시 예에서는 기준선(101)에 정렬되는 발광 소자(24C)의 광량이 가장 작고, 기준선으로부터 제2 방향으로 멀어질수록 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1 내지 24R4')의 광량이 증가할 수 있다.
또한 도 2의 실시 예(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)에서는 제2 방향으로 기준선(101)을 기준으로 광원들의 광량이 서로 좌우대칭될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서 기준선(101)은 하우징(10)의 일단의 중앙과 하우징(10)의 타단의 중앙을 잇는 중앙선일 수 있다. 또한 기준선(101)은 기판(22)의 일단의 중앙과 기판(22)의 타단의 중앙을 잇는 중앙선일 수도 있다. 예컨대, 배열되는 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4) 중에서 중앙에 위치하는 광원은 기준선(101)에 정렬될 수 있다.
기준선(101)에 정렬되는 제1 광원(24C)은 A형으로, 광량이 가장 클 수 있고, 기준선(101)으로부터 멀어질수록 광원들의 광량은 감소할 수 있다.
예컨대, 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광량이 감소할 수 있다.
예컨대, 기준선(101) 또는 제1 광원(24C)을 기준으로 좌측으로 B형 광원(24L1), C형 광원(24L2), D형 광원(24L3), 및 E형 광원(24L4)이 순차적으로 배치될 수 있다.
기준선(101) 또는 제1 광원(24C)을 기준으로 우측으로 B형 광원(24R1), C형 광원(24R2), D형 광원(24R3), 및 E형 광원(24R4)이 순차적으로 배치될 수 있다.
또한 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리들, 예컨대, 피치(pitch)들(a,b,c,d)은 기준선(101) 또는 제1 광원(24C)을 기준으로 제2 방향으로 멀어질수록 감소할 수 있다(a>b>c>d).
렌즈 어레이부(Lens array Bar, 30)는 서로 이격하여 배치되는 복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4), 및 복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)을 연결하는 연결부(34)를 포함할 수 있다.
복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)은 연결부(34)의 상부면으로부터 수직 방향, 예컨대, 상부 방향으로 돌출된 형태일 수 있다.
복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4) 각각은 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4) 중 어느 하나에 대응 또는 정렬하도록 배치될 수 있다.
예컨대, 복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4) 각각의 중심은 복수의 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4) 중 대응하는 어느 하나의 중심에 수직 방향으로 정렬할 수 있다. 여기서 수직 방향은 기판(22)의 상면과 수직이며, 기판(22)으로부터 렌즈 어레이부(30)로 향하는 방향일 수 있다.
인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 인접하는 2개의 렌즈들에 대응하는 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리와 동일할 수 있다.
인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 기준선(101)을 기준으로 제2 방향으로 멀어질수록 감소할 수 있다. 또한 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 기준선(101을 기준으로 좌우 대칭일 수 있다.
예컨대, 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 감소할 수 있다.
복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4) 각각의 크기는 대응하는 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)의 광량의 크기에 비례할 수 있다.
예컨대, 광원의 광량이 클수록 대응하는 렌즈의 크기는 커질 수 있고, 반대로 광원의 광량이 작을수록 대응하는 렌즈의 크기는 작아질 수 있다.
렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)은 하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 크기가 감소할 수 있다.
기준선(101)에 정렬되는 제1 렌즈(32C)는 렌즈의 크기(size)가 가장 클 수 있고, 제1 렌즈(32C)로부터 멀어질수록 배치되는 렌즈들의 크기가 감소할 수 있다. 여기서 렌즈의 크기는 렌즈의 직경일 수 있다.
예컨대, 기준선(101) 또는 제1 렌즈(32C)를 기준으로 좌측으로 제2 렌즈(32L1), 제3 렌즈(32L2), 제4 렌즈(32L3), 및 제5 렌즈(32L4)가 순차적으로 배치될 수 있으며, 렌즈들의 크기는 제1 렌즈(32C)>제2 렌즈(32L1)>제3 렌즈(32L2)>제4 렌즈(32L3)>제5 렌즈(32L4)일 수 있다.
기준선(101) 또는 제1 렌즈(32C)을 기준으로 우측으로 제2 렌즈(32R1), 제3 렌즈(32R2), 제4 렌즈(32R3), 및 제5 렌즈(32R4)가 순차적으로 배치될 수 있으며, 렌즈들의 크기는 제1 렌즈(32C)>제2 렌즈(32R1)>제3 렌즈(32R2)>제4 렌즈(32R3)>제5 렌즈(32R4)일 수 있다.
복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)로부터 조사되는 빛들은 광학 시트(50)에 대하여 서로 다른 크기의 휘도 분포를 가질 수 있다.
복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)로부터 조사되는 빛의 지향각들은 대응하는 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)의 광량의 크기에 비례할 수 있다.
하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 광량이 감소하고, 대응하는 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)로부터 조사되는 빛의 지향각들은 감소할 수 있다.
예컨대, 기준선(101)을 기준으로 제2 방향으로 멀어질수록 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)은 광량이 감소할 수 있고, 대응하는 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)로부터 조사되는 빛의 지향각들은 감소할 수 있다.
도 3은 A형 광원에 대응하는 렌즈의 휘도 분포를 나타내고, 도 4는 C형 광원에 대응하는 렌즈의 휘도 분포를 나타내고, 도 5는 E형 광원에 대응하는 렌즈의 휘도 분포를 나타낸다.
A형인 제1 광원(24C)에 대응하는 제1 렌즈(32C)로부터 조사되는 빛은 가장 큰 휘도 분포를 가질 수 있고, 기준선(101) 또는 제1 렌즈(32C)로부터 멀어질수록 휘도 분포의 크기가 감소할 수 있다.
도 3을 참조하면, 예컨대, A형인 제1 광원(24C)과 대응하는 제1 렌즈(32C)로부터 조사되는 빛의 휘도 분포의 직경은 제1 이격 거리(a)와 동일할 수 있다.
제1 이격 거리(a)는 제1 광원(24C)과 제2 광원(24L1, 24R1) 간의 이격 거리, 또는 제1 렌즈(32C)와 제2 렌즈(34L1,34R1) 간의 이격 거리일 수 있다.
도 4를 참조하면, 예컨대, C형인 제3 광원(24L2, 24R2)과 대응하는 제3 렌즈(32L1, 32R1)로부터 조사되는 빛의 휘도 분포의 직경은 제2 이격 거리(b)와 제3 이격 거리(c)를 합한 값을 2로 나눈 값((b+c)/2)과 동일할 수 있다.
제2 이격 거리(b)는 제2 광원(24L1, 24R1)과 제3 광원(24L2, 24R2) 간의 이격 거리, 또는 제2 렌즈(34L1,34R1)와 제3 렌즈(34L2, 34R2) 간의 이격 거리일 수 있다.
제3 이격 거리(c)는 제3 광원(24L2, 24R2)과 제4 광원(24L3, 24R3) 간의 이격 거리, 또는 제3 렌즈(34L2,34R2)와 제4 렌즈(34L3, 34R3) 간의 이격 거리일 수 있다.
도 5를 참조하면, E형인 제5 광원(24L4,24R4)과 대응하는 제5 렌즈(32L4,32R4)로부터 조사되는 빛의 휘도 분포의 직경은 제4 이격 거리(d)와 동일할 수 있다.
제4 이격 거리(d)는 제4 광원(24L3, 24R3)과 제5 광원(24L4, 24R4) 간의 이격 거리, 또는 제4 렌즈(34L3,34R3)와 제5 렌즈(34L4, 34R4) 간의 이격 거리일 수 있다.
기준선(101) 또는 제1 렌즈(32C)로부터 멀어질수록 광원들의 빛의 휘도 분포의 직경이 감소함을 알 수 있다.
연결부(34)는 복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)과 연결되는 플레이트(plate) 형태일 수 있다. 연결부(34)는 복수의 렌즈들(32C, 32L1 내지 32L4, 및 32R1 내지 32R4)과 동일한 재질로 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
고정부(38)는 렌즈 어레이부(30)를 기판(22)에 고정하도록 기판(22) 상에 배치되며, 렌즈 어레이부(30)를 지지할 수 있다. 예컨대, 고정부(38)는 렌즈 어레이부(30)의 연결부(340)를 기판(220)에 고정시킬 수 있다.
예컨대, 볼트, 나사 또는 접착재 등과 같은 결합 수단에 의하여 고정부(38)의 일단은 렌즈 어레이부(30)의 연결부(340)의 하면과 연결될 수 있고, 고정부(38)의 타단은 기판(22)의 상면에 연결될 수 있다.
고정부(38)는 렌즈 어레이부(30)와 동일 재질로 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 렌즈 어레이부(30)와 다른 재질로 별개로 형성될 수도 있다.
전원 공급 장치(40)는 커넥터(connector, 미도시)를 통하여 발광 모듈(20)에 전원을 공급한다. 예컨대, 전원 공급 장치(40)는 일반 사용 교류 전원(AC 110V 또는 220V)을 LED 구동 전원인 직류 전압(예컨대, DC 3.3V)으로 변환할 수 있고, 변환된 직류 전압을 발광 모듈(20)에 공급할 수 있다.
광학 시트(50)는 렌즈 어레이부(30)의 상부에 배치되며, 렌즈 어레이부(30)로부터 조사되는 광을 굴절 및 산란을 통하여 확산시키거나, 또는 일정한 방향으로 분산시킬 수 있다.
광학 시트(50)는 하우징(10)에 의하여 지지될 수 있다.
예컨대, 하우징(10)의 측부판(14)의 상단은 단차부(14a)를 구비할 수 있으며, 광학 시트(50)는 단차부(14a)에 의하여 지지될 수 있다.
광학 시트(50)는 확산 시트, 프리즘 시트, 또는 마이크로 렌즈 어레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예컨대, 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 넓힐 수 있다.
프리즘 시트는 제1 프리즘 시트 또는 제2 프리즘 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 프리즘 시트들 각각은 지지 필름의 일면에, 투광성이고, 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 반복되는 마루와 골을 갖는 스트라이프 타입일 수 있다. 그리고, 제2 프리즘 시트의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트의 마루와 골의 방향과 수직일 수 있다.
동일한 공정에서 제조된 광원들이라 하더라도 광원들 각각의 광량에는 차이가 발생할 수 있으며, 이러한 서로 다른 광량을 갖는 광원들이 평판 조명이나 백라이트 유닛에 사용될 경우 휘도 균일성 및 색 균일성이 떨어질 수 있으며, 광량의 차이가 발생하는 광원들은 사용하지 못하게 되어 광원의 수율도 저하될 수 있다.
그러나 실시 예(100)는 광원들(24C, 24L1 내지 24L4, 및 24R1 내지 24R4)의 크기에 비례하는 렌즈들을 구비하고, 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리를 광량의 크기에 기초하여 조절함으로써, 휘도 균일성 및 색 균일성을 향상시킬 수 있고, 수율 저하를 방지할 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 조명 장치(200)의 평면도를 나타내고, 도 7은 도 6에 도시된 조명 장치(200)의 Ⅰ-Ⅱ 방향의 단면도를 나타낸다. 도 1 및 도 2와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 조명 장치(200)는 하우징(10), 발광 모듈(20-1), 렌즈 어레이부(30-1), 고정부(38), 전원 공급 장치(40), 및 광학 시트(50)를 포함한다.
발광 모듈(20-1)은 기판(22), 및 기판 상에 이격하여 배치되는 복수의 광원들(24-1; 24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1 내지 24R4')을 포함하는 광원 어레이(24')를 포함할 수 있다.
렌즈 어레이부(30-1)는 서로 이격하여 배치되는 복수의 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4'), 및 복수의 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')을 연결하는 연결부(34)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시 예(100)와 비교할 때, 실시 예(200)는 광량의 크기에 기초하여, A형 내지 E형들로 분류되는 복수의 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1 내지 24R4')의 기판(22) 상의 배치, 및 복수의 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1 내지 24R4')에 대응하는 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')의 배치가 다르다.
광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1 내지 24R4')은 하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광량이 증가할 수 있다. 여기서 중앙선은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
기준선(101)에 정렬되는 제1 광원(24C')은 E형으로, 광량이 가장 작을 수 있고, 기준선(101) 또는 제1 광원(24C')으로부터 멀어질수록 배치되는 광원들(24L1' 내지 24L4', 및 24R1 내지 24R4')의 광량은 증가할 수 있다.
예컨대, 기준선(101) 또는 제1 광원(24C')을 기준으로 좌측으로 D형 광원(24L1'), C형 광원(24L2'), B형 광원(24L3'), 및 A형 광원(24L4')이 순차적으로 배치될 수 있다.
기준선(101) 또는 제1 광원(24C')을 기준으로 우측으로 D형 광원(24R1'), C형 광원(24R2'), B형 광원(24R3'), 및 A형 광원(24R4')이 순차적으로 배치될 수 있다.
또한 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리들, 예컨대, 피치(pitch)들(a , b,c ,d )은 기준선(101) 또는 제1 광원(24C')으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다(a <b <c <d ).
복수의 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4') 각각은 복수의 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1' 내지 24R4') 중 어느 하나에 대응 또는 정렬하도록 배치될 수 있다.
예컨대, 복수의 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4') 각각의 중심은 복수의 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1' 내지 24R4') 중 대응하는 어느 하나의 중심에 수직 방향으로 정렬할 수 있다. 여기서 수직 방향은 기판(22)의 상면과 수직이며, 기판(22)으로부터 렌즈 어레이부(30)로 향하는 방향일 수 있다.
인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 인접하는 2개의 렌즈들에 대응하는 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리와 동일할 수 있다.
인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 기준선(101)을 기준으로 제2 방향으로 멀어질수록 증가할 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 증가할 수 있다.
복수의 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4') 각각의 크기는 대응하는 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1' 내지 24R4')의 광량의 크기에 비례할 수 있다.
렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')은 하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 크기가 증가할 수 있다.
기준선(101)에 정렬되는 제1 렌즈(32C')는 렌즈의 크기가 가장 작을 수 있고, 기준선(101) 또는 제1 렌즈(32C')로부터 멀어질수록 배치되는 렌즈들(32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')의 크기가 증가할 수 있다.
예컨대, 기준선(101) 또는 제1 렌즈(32C')를 기준으로 좌측으로 제2 렌즈(32L1'), 제3 렌즈(32L2'), 제4 렌즈(32L3'), 및 제5 렌즈(32L4')가 순차적으로 배치될 수 있으며, 렌즈들의 크기는 제1 렌즈(32C')<제2 렌즈(32L1')<제3 렌즈(32L2')<제4 렌즈(32L3')<제5 렌즈(32L4')일 수 있다.
기준선(101) 또는 제1 렌즈(32C')을 기준으로 우측으로 제2 렌즈(32R1'), 제3 렌즈(32R2'), 제4 렌즈(32R3'), 및 제5 렌즈(32R4')가 순차적으로 배치될 수 있으며, 렌즈들의 크기는 제1 렌즈(32C')<제2 렌즈(32R1')<제3 렌즈(32R2')<제4 렌즈(32R3')<제5 렌즈(32R4')일 수 있다.
복수의 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')로부터 조사되는 빛들은 광학 시트(50)에 대하여 서로 다른 크기의 휘도 분포를 가질 수 있다.
예컨대, E형인 제1 광원(24C')에 대응하는 제1 렌즈(32C')로부터 조사되는 빛은 가장 작은 휘도 분포를 가질 수 있고, 제1 렌즈(32C')로부터 이격 거리가 멀어질수록 렌즈들의 휘도 분포의 크기는 증가할 수 있다.
또한 예컨대, E형인 제1 광원(24C)과 대응하는 제1 렌즈(32C)로부터 조사되는 빛의 휘도 분포의 직경은 제1 광원(24C')과 제2 광원(24L1', 24R1') 간의 이격 거리(a ), 또는 제1 렌즈(32C')와 제2 렌즈(34L1', 34R1') 간의 이격 거리와 동일할 수 있다.
또한 예컨대, C형인 제3 광원(24L2', 24R2')과 대응하는 제3 렌즈(32L2', 32R2')로부터 조사되는 빛의 휘도 분포의 직경은 이격 거리(b )와 이격 거리(c )를 합한 값을 2로 나눈 값((b +c )/2)과 동일할 수 있다.
이격 거리(b )는 제2 광원(24L1', 24R1')과 제3 광원(24L2', 24R2') 간의 이격 거리, 또는 제2 렌즈(34L1', 34R1')와 제3 렌즈(34L2', 34R2') 간의 이격 거리일 수 있다.
이격 거리(c )는 제3 광원(24L2', 24R2')과 제4 광원(24L3', 24R3') 간의 이격 거리, 또는 제3 렌즈(34L2', 34R2')와 제4 렌즈(34L3', 34R3') 간의 이격 거리일 수 있다.
또한 A형인 제5 광원(24L4', 24R4')과 대응하는 제5 렌즈(32L4', 32R4')로부터 조사되는 빛의 휘도 분포의 직경은 이격 거리(d )와 동일할 수 있다.
이격 거리(d )는 제4 광원(24L3', 24R3')과 제5 광원(24L4', 24R4') 간의 이격 거리, 또는 제4 렌즈(34L3', 34R3')와 제5 렌즈(34L4', 34R4') 간의 이격 거리일 수 있다.
복수의 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')로부터 조사되는 빛의 지향각들은 대응하는 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1' 내지 24R4')의 광량의 크기에 비례할 수 있다.
하우징(10)의 중앙선을 기준으로 하우징(10)의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1' 내지 24R4')은 광량이 증가하고, 대응하는 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')로부터 조사되는 빛의 지향각들은 증가할 수 있다.
예컨대, 기준선(101)을 기준으로 제2 방향으로 멀어질수록 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1' 내지 24R4')은 광량이 증가할 수 있고, 대응하는 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')로부터 조사되는 빛의 지향각들은 증가할 수 있다.
실시 예(200)는 광원들(24C', 24L1' 내지 24L4', 및 24R1' 내지 24R4')의 광량의 크기에 비례하는 렌즈들(32C', 32L1' 내지 32L4', 및 32R1' 내지 32R4')을 구비하고, 인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리를 광량의 크기에 기초하여 조절함으로써, 휘도 균일성 및 색 균일성을 향상시킬 수 있고, 수율 저하를 방지할 수 있다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 광량의 크기에 따른 광원들의 배치를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 다른 실시 예는 기판(22) 및 기판(22) 상에 이격하여 배치되는 제1 광원들(24a1 내지 24a4), 및 제2 광원들(24b1 내지 24b3)을 포함하는 발광 모듈을 포함할 수 있다.
제2 광원들(24b1 내지 24b3) 각각은 인접하는 2개의 제1 광원들(24a1과 24a2, 24a2과 24a3, 및 24a3과 24a4) 사이에 배치될 수 있다.
제1 광원들(24a1 내지 24a4)의 광량은 서로 동일할 수 있고, 제2 광원들(24b1 내지 24b3)의 광량은 서로 동일할 수 있다. 또한 제1 광원(24a1 내지 24a4)의 광량은 제2 광원(24b1 내지 24b3)의 광량과 다를 수 있다.
예컨대, 제1 광원들(24a1 내지 24a4) 각각은 B형 광원일 수 있고, 제2 광원들(24b1 내지 24b3) 각각은 A형 광원일 수 있다. 즉 제1 광원들(24a1 내지 24a4) 각각의 광량은 제2 광원들(24b1 내지 24b3) 각각의 광량보다 작을 수 있다.
다른 실시 예는 제1 광원들(24a1 내지 24a4)에 대응하는 제1 렌즈들(32a1 내지 32a4), 및 제2 광원들(24b1 내지 24b3)에 대응하는 제2 렌즈들(32b1 내지 32b3)을 포함할 수 있다.
인접하는 제1 및 제2 광원들 간의 이격 거리는 서로 동일할 수 있으며, 인접하는 제1 및 제2 렌즈들 간의 이격 거리도 동일할 수 있다.
제1 렌즈들(32a1 내지 32a4) 각각의 크기(R1)는 제2 렌즈들(32b1 내지 32b3) 각각의 크기(R2)보다 작을 수 있다(R1<R2).
도 9 는 다른 실시 예에 따른 조명 장치(300)를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 조명 장치(300)는 하우징(10-1), 복수의 광원부들(301 내지 303), 전원 공급 장치(미도시), 및 광학 시트(미도시)를 포함할 수 있다. 도 9에는 도시하지 않았지만, 전원 공급 장치 및 광학 시트는 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시 예는 1개의 광원부(20,30)를 포함하지만, 도 9에 도시된 실시 예(300)는 복수 개의 광원부들(301 내지 303)을 포함한다.
복수 개의 광원부들(301 내지 303) 각각은 도 1, 도 7, 및 도 8의 실시 예들에 포함되는 광원부들(24, 24') 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
도 9에 도시된 실시 예에는 평판 조명 또는 백라이트 유닛(backlight unit)에 사용될 수 있다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 조명 장치(400)를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 조명 장치(400)는 기판(22a)과 기판(22a) 상에 배치되는 광원들(미도시)을 포함하는 발광 모듈, 및 발광 모듈 상에 배치되는 렌즈 어레이부(30-2)를 포함한다. 렌즈 어레이부(30-2)는 서로 이격하여 배치되는 복수의 렌즈들(32-1, 32a1 내지 32a3, 및 32b1 내지 32b3), 및 복수의 렌즈들(32-1, 32a1 내지 32a3, 및 32b1 내지 32b3)을 연결하는 연결부(34)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2와 비교할 때, 조명 장치가 배치되는 어플리케이션의 형상에 일치하도록, 실시 예의 발광 모듈의 기판(22a), 및 렌즈 어레이부(30-2)의 연결부(34)는 절곡된 구조를 가질 수 있다.
도 10에 도시된 조명 장치(400)는 차량용 해드 램프 또는 커브드 디스플레이트 장치(curved display apparatus)에 사용될 수 있다.
도 2, 도 7, 및 도 8에서 설명한 바와 같이, 광원들 각각의 광량의 크기는 서로 다를 수 있으며, 서로 다른 광량의 크기에 기초하여 광원들 간의 이격 거리가 다를 수 있다.
또한 광원들 각각에 대응하는 렌즈들(32-1, 32a1 내지 32a3, 32b1 내지 32b3)의 크기가 서로 다를 수 있다. 렌즈들(32-1, 32a1 내지 32a3, 32b1 내지 32b3)은 광원들 중 어느 하나에 대응 또는 정렬하여 배치될 수 있다. 렌즈들(32-1, 32a1 내지 32a3, 32b1 내지 32b3) 각각의 크기는 대응하는 광원들의 광량의 크기에 비례할 수 있다.
도 2 및 도 7에서 설명한 렌즈들 간의 이격 거리, 광원들 간의 이격 거리, 렌즈들의 크기, 광원들의 광량의 크기 등에 대한 설명은 도 10에 도시된 실시 예에도 동일하게 적용될 수 있다. 조명 장치(400)는 도 1 및 도 2에서 설명한 하우징, 전원 공급 장치, 및 광학 시트를 더 포함할 수도 있다.
도 11은 비교 예에 따른 조명 장치의 광원 및 렌즈의 배치 및 렌즈의 크기를 나타내며, 도 12는 도 11에 도시된 조명 장치의 휘도 분포를 나타낸다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 비교 예에서 광원들(미도시), 및 광원들에 정렬되는 렌즈들(510-1 내지 510-3)은 열과 행을 포함하는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
기준선(101)으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 광원들의 광량의 크기는 감소할 수 있다. 예컨대, 중앙성(101)에 가장 가까운 제1 광원의 광량은 130[lm]일 수 있고, 기준선(101)에서 가장 먼 제3 광원의 광량은 90[lm]일 수 있고, 제1 광원과 제3 광원 사이에 배치되는 제2 광원의 광량은 110[lm]일 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리는 동일할 수 있고, 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 동일할 수 있다. 또한 렌즈들의 크기는 광원들의 광량의 크기에 상관없이 모두 동일할 수 있다.
도 12를 참조하면, 도 11에 도시된 조명 장치의 휘도 균일성(liminance uniformity)은 약 75%임을 알 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 조명 장치의 광원 및 렌즈의 배치, 및 렌즈의 크기를 나타내며, 도 14는 도 13에 도시된 조명 장치의 휘도 분포를 나타낸다.
도 13에 도시된 실시 예는 도 9에 도시된 조명 장치(400)와 유사한 형태일 수 있다. 도 13에 도시된 조명 장치에 포함되는 광원들(미도시), 및 광원들에 정렬되는 렌즈들(610a1 내지 610a3, 610b1 내지 610b3)은 열과 행을 포함하는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
기준선(101)으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 광원들의 광량의 크기는 감소할 수 있다. 예컨대, 기준선(101)에 가장 가까운 제1 광원의 광량은 130[lm]일 수 있고, 기준선(101)에서 가장 먼 제3 광원의 광량은 90[lm]일 수 있고, 제1 광원과 제3 광원 사이에 배치되는 제2 광원의 광량은 110[lm]일 수 있다.
인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리는 동일할 수 있고, 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 동일할 수 있다.
비교 예와 다른 점은 도 13에 도시된 렌즈들(610a1 내지 610a3, 610b1 내지 610b3)의 크기는 광원들의 광량의 크기에 기초하여 서로 다를 수 있다.
예컨대, 렌즈들(610a1 내지 610a3, 610b1 내지 610b3)의 크기는 기준선(101)으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 감소할 수 있다. 여기서 수평 방향은 기준선(101)과 수직인 방향일 수 있다.
도 14를 참조하면, 도 13에 도시된 조명 장치의 휘도 균일성(liminance uniformity)은 약 90%임을 알 수 있다.
비교 예는 기준선(101)으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 광원들의 광량의 크기는 감소하지만, 렌즈들(510-1, 510-2,510-3)은 동일한 크기를 갖기 때문에, 조명 장치의 외곽 부근에서 광량 부족 현상이 발생하여 조명 장치의 휘도 균일성이 떨어진다.
그러나 실시 예는 기준선(101)으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 광원들의 광량의 크기는 감소하는 것을 고려하여, 기준선(101)으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 크기가 감소하는 렌즈들(610a1 내지 610a3, 610b1 내지 610b3)을 구비함으로써, 조명 장치의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시 예는 조명 장치에 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 하부판 및 측부판을 포함하는 하우징(Housing);
    상기 하부판 상에 배치되는 기판, 및 상기 기판 상에 배치되는 광원들을 포함하는 발광 모듈; 및
    상기 광원들에 대응하여 배치되는 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이부를 포함하며,
    상기 광원들은 광량의 크기가 서로 것을 포함하며, 상기 렌즈들의 크기는 대응하는 상기 광원들의 광량의 크기에 비례하는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리가 서로 다른 것을 포함하는 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈들 각각의 중심은 상기 광원들 중 대응하는 어느 하나의 중심에 정렬되는 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광량이 감소하는 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 렌즈들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 크기가 감소하는 조명 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 감소하는 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광원들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 광량이 증가하는 조명 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 렌즈들은 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 크기가 증가하는 조명 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 증가하는 조명 장치.
  10. 하부판 및 측부판을 포함하는 하우징(Housing);
    상기 하부판 상에 배치되는 기판, 및 상기 기판 상에 배치되는 광원들을 포함하는 발광 모듈; 및
    상기 광원들에 대응하여 배치되는 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이부를 포함하며,
    상기 광원들은 광량의 크기가 서로 다른 것을 포함하며, 상기 렌즈들로부터 조사되는 빛의 지향각들은 대응하는 상기 광원들의 광량의 크기에 비례하는 조명 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 상기 광원들은 광량이 감소하고, 대응하는 상기 렌즈들로부터 조사되는 빛의 지향각들은 감소하는 조명 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 감소하는 조명 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 상기 광원들은 광량이 증가하고, 대응하는 상기 렌즈들로부터 조사되는 빛의 지향각들은 증가하는 조명 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    인접하는 2개의 광원들 간의 이격 거리, 및 인접하는 2개의 렌즈들 간의 이격 거리는 상기 하우징의 중앙선을 기준으로 상기 하우징의 중앙선과 수직인 방향으로 멀어질수록 증가하는 조명 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이부 상에 배치되는 광학 시트를 더 포함하는 조명 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이부는 상기 렌즈들을 연결하는 연결부를 더 포함하는 조명 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 광원들은 일렬로 배열되거나, 또는 행과 열을 포함하는 매트릭스 형태로 배열되는 조명 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 렌즈들과 동일한 재질로 상기 렌즈들과 일체로 형성되는 조명 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이부를 지지하도록 상기 기판 상에 배치되는 고정부를 더 포함하는 조명 장치.
  20. 하부판 및 측부판을 포함하는 하우징(Housing);
    상기 하부판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 제1 광원들 및 제2 광원들을 포함하며, 상기 제2 광원들 각각은 인접하는 2개의 제1 광원들 사이에 배치되는 발광 모듈;
    상기 광원들에 정렬되어 배치되는 렌즈들, 및 상기 렌즈들을 연결하는 연결부를 포함하는 렌즈 어레이부; 및
    상기 렌즈 어레이부 상에 배치되는 광학 시트를 포함하며,
    상기 제1 광원들의 광량은 상기 제2 광원들의 광량보다 작고,
    인접하는 제1 및 제2 광원들 간의 이격 거리는 서로 동일하며,
    상기 제1 렌즈들 각각의 크기는 상기 제2 렌즈들 각각의 크기보다 작은 조명 장치.
PCT/KR2015/008422 2014-08-22 2015-08-12 조명 장치 WO2016028024A1 (ko)

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