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NTIS 바로가기한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.25 no.2, 2014년, pp.78 - 84
김봉준 (인하대학교 정보통신공학과, 광전자 연구실) , 김대찬 (인하대학교 정보통신공학과, 광전자 연구실) , 오범환 (인하대학교 정보통신공학과, 광전자 연구실) , 박세근 (인하대학교 정보통신공학과, 광전자 연구실) , 김봉호 (LG전자 소재부품연구소) , 이승걸 (인하대학교 정보통신공학과, 광전자 연구실)
In this paper secondary optics for an LED lamp with a narrow beam angle of
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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TIR형 복합렌즈는 어떤 구조를 가지고 있는가? | 이러한 문제는 기존 접근 방식인 TIR형 복합렌즈 또는 반사 광학계를 사용함으로써 일부 개선될 수 있다[5]. TIR형 복합렌즈는 내부 전반사를 일으키는 포물면 형태의 전반사면과 자유 형상의 굴절면을 포함하는 구조로서 10도 이내의 광속각에서도 비교적 높은 광속 효율을 얻을 수 있다. 그러나 이러한 렌즈는 광원의 크기가 전체 렌즈 직경의 약 15% 이상이 되면 광속 효율이 50% 이하로 급격히 낮아지는 것으로 알려져 있다[6]. | |
산업용 또는 전시용 특수 램프 제품은 무엇을 필요로 하는가? | LED 광원의 여러 가지 장점을 활용하여 할로겐 램프나 백열전구를 대체하는 다양한 LED 램프 제품이 출시되고 있으며, 저가격화 및 고성능화를 위해 조명 광학계 성능을 향상 하는 연구가 활발히 진행되고 있다[1, 2]. 최근에는 좁은 광속각(beam angle) 특성을 필요로 하는 산업용 또는 전시용 특수 램프 제품을 LED로 대체하려는 시도도 진행되고 있다. 좁은 광속각을 가진 LED 램프는 수송기기용 조명과 같은 산업적 활용뿐만 아니라 실내 조명용으로도 그 활용이 크게 증가할 것으로 기대된다. | |
좁은 광속각을 가진 LED 램프를 구현하는 방법에는 무엇이 있는가? | 좁은 광속각을 가진 LED 램프는 크게 두 가지 방식으로 구현되어 왔다. 첫째는 내부전반사(total internal reflection, TIR)를 활용하는 TIR형 복합렌즈 방식의 2차 광학계(secondary optics)와 좁은 발광면을 가진 LED 광원을 사용하여 구현된다[4]. 두 번째는 반사 광학계 방식의 2차 광학계를 활용하는 것이다. 그러나 고출력 대면적 COB-type LED 패키지에 이들 방식을 적용할 경우, 방출면이 커짐에 따라 TIR형 복합렌즈도 동시에 커져야 하므로 렌즈 매질에 의한 흡수 손실이 크게 증가하게 되거나, 반사경 높이를 무작정 크게 할 수 없으므로 광속 효율(luminous flux efficiency) 저하와 satellite ring 발생을 억제할 수 없게 된다. |
A. Mills, "Solid state lighting-a world of expanding opportunities at LED 2002," III-Vs Rev. 16, 30-33 (2003).
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J. Chaves, Introduction to Nonimaging Optics (CRC Press, 2008).
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