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조명용 LED 반사컵의 설계변수 의존도 분석 및 기능성 설계의 단순화 기법
Beam Pattern Analysis of LED Reflector Design and Simplification of the Functional Design 원문보기

한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.23 no.5, 2012년, pp.222 - 226  

임해동 (인하대학교 정보통신공학과, 고성능 LED 조명모듈 핵심기술 연구센터(LED-STAR)) ,  이동진 (인하대학교 정보통신공학과, 고성능 LED 조명모듈 핵심기술 연구센터(LED-STAR)) ,  김양겸 (인하대학교 정보통신공학과, 고성능 LED 조명모듈 핵심기술 연구센터(LED-STAR)) ,  오범환 (인하대학교 정보통신공학과, 고성능 LED 조명모듈 핵심기술 연구센터(LED-STAR))

초록
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본 논문에서는, LED 조명의 배광 특성의 조절이 용이한 반사컵 설계 방법을 제안하였다. 먼저 개별 반사컵의 구조와 높이에 대한 방사각의 변화 경향성을 파악하여, 높이에 따른 반사 특성을 확인하였다. 그 결과, 높이에 따라 반사 각도를 조절하여 설계함으로써 배광 분포의 세밀한 조절이 가능했다. 가장 간단한 2단 분할 방식의 경우 방사각의 제어나 균일도 개선을 할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The design methods of the reflecting cup employed in an LED lamp are presented. The beam patterns of an LED lamp can be adjusted by functional segmentation of the reflector height. Thus, the reflecting angle of slope was designed according to the height. The analysis of the designed reflecting cup s...

주제어

#Light emitting diode (LED)   #Reflector   #Functional design  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 LED 배열 면적이 넓을수록 반사경을 이용한 제어가 어려워진다. 따라서 본 논문에서는 각각의 LED에 적용 가능한 소형 반사경을 이용한 배광 설계를 목표로 하였다. 그림 1은 본 논문에서 시뮬레이션에 사용된 LED칩과 패키지의 구조를 나타낸다.
  • 본 논문에서는 Light Tool을 이용하여 LED 칩 패키지의 반사컵 설계를 위한 기본 지침을 마련하고자 한다. 이와 같이 마련된 설계 지침은 LED 조명모듈의 광학계를 설계하는데에 중요하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
포물선형 반사경은 어디에 주로 사용되는가? 포물선형 반사경은 집광성을 높인 형태의 램프에 이용되는 구조로 빔 각도가 30도 이내의 조명에 주로 사용된다. 초점에서 방사된 빛은 반사경에 반사되어 collimation 되기 때문에 집광용도의 램프에 이용된다.
LED 조명 제품의 장점은? LED 패키지의 광 출력이 향상됨에 따라 기존의 조명을 대체하기 위하여 다양한 형태의 LED 조명이 개발되고 있다. LED 조명 제품들은 친환경적이며, 소비 전력이 작고 수명 길다는 장점들로 기존의 조명을 빠르게 대체하고 있다. 대표적인 LED 조명 제품은 백열등을 대체하기 위한 전구형, 할로겐 램프를 대체하기 위한 Multifaceted Reflector (MR) 램프, Parabolic Aluminized Reflector (PAR) 전구를 대체하기 위한 PAR 램프가 있다.
LED 조명의 배광 특성의 조절이 용이한 반사컵의 높이에 따른 반사 특성을 확인한 결과는? 먼저 개별 반사컵의 구조와 높이에 대한 방사각의 변화 경향성을 파악하여, 높이에 따른 반사 특성을 확인하였다. 그 결과, 높이에 따라 반사 각도를 조절하여 설계함으로써 배광 분포의 세밀한 조절이 가능했다. 가장 간단한 2단 분할 방식의 경우 방사각의 제어나 균일도 개선을 할 수 있었다.
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참고문헌 (6)

  1. S. W. Kim, B. K. Song, and S. J. Lee, "Fundamentals of light-emitting diode lamp design," Korean J. Opt. Photon. (Hankook Kwanghak Hoeji) 13, 324-331 (2002). 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. J.-D. Kim, G.-S. Choi, and J.-C. Lee, "Simulation and optical characteristics for high efficiency secondary optics," Journal of the Lighting Emitting Diodes 1, 79-86 (2009). 

  3. J. Jiang, S. To, W. B. Lee, and B. Cheung, "Optical design of a free form TIR lens for LED street light," International Journal for Light and Electron Optics 19, 1761-1765 (2010). 

  4. F. R. Fournier, W. J. Cassarly, and J. P. Rolland, "Fast freeform reflector generation using source-target maps," Opt. Express 18, 5295-5304 (2010). 

    상세보기 crossref

  5. J. H. Youk, D. W. Hong, and S. J. Lee, "Basic design guidelines for LED lamp packages," Korean J. Opt. Photon. (Hankook Kwanghak Hoeji) 22, 141-150 (2011). 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. G.-D. Hong, P. Kim, D.-G. Lee, and G. Park, "Review of near-field illumination optics in LED lighting," Journal of the Lighting Emitting Diodes 3, 32-39 (2011). 

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