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LED 조명용 Collimator Lens 설계변수에 따른 광학적 특성 변화에 관한 연구
Study on the Optical Properties Change according to the LED Illumination Collimator Lens Design Parameters 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.30 no.3, 2016년, pp.21 - 29  

원예림 (Pukyoung National University, Specialized Graduate School Science & Technology Convergence, LED Convergence Engineering) ,  박광일 ,  장재현 () ,  김종태 (Pukyong National University, Department of Image Science and Engineering) ,  유영문 (Pukyoung National University, LED-Marine Convergence Technology R&BD Center)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, optical tracking and analysis was carried out to find the optical properties with respect to various geometric design parameters of collimator lens which is very efficient when collect the light. As a result, a whole, ellipse incident part can obtain a high light efficiency and a narr...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 Spot light, Search light 개발에 필요한 Collimator Lens의 설계 조건을 여러 형상 설계 변수에 따른 광학적 특성, 특히 광 효율(Light Collection Efficiency; Lens를 투과한 전광선속/LED 전광선속) 및 지향분포각(Angle of Beam Spread; 최대 광도중심의 50%지점의 각도)의 영향을 광 추적 시뮬레이션을 통해 고찰하고자 하였다. 광 추적 시뮬레이션은 조명 광학계의 광 추적 및 해석 전문 프로그램 Synopsys社의 LightTools 8.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LED 광원은 어느 기구에 적용되고 있는가? LED(Light Emitting Diode)는 백열전구, 할로겐 램프, 형광등 등 기존광원 대비 고효율, 장수명, 발광대역 조정, 소형화, 친환경 등 많은 장점으로 인해, 기존 조명을 빠르게 대체하고 있다[1-4]. LED 광원은 이미 교통신호등, Sign 및 LCD(Liquid Crystal Display) 백라이트 광원으로 100% 가까이 적용되고 있으며, 자동차의 내․외장 조명 및 전조등, 실내조명은 물론 가로등, 보안등과 같은 실외조명 등의 일반 조명에서도 그 비중이 점차 확대되고 있다. 
빛이 굴절률이 다른 물질로 투과할 때 굴절하는 이유는? Collimator Lens의 입광부에서 발생하는 굴절 및 투과는 Snell’s law로 설명된다. 굴절 및 투과는 한 매질로부터 다른 매질로 빛이 이동할 때 그 경계면에서 빛의 이동방향이 꺾여 진행하는 것을 말하며, 이는 서로 다른 두 매질의 밀도차이로 인해 빛의 이동속도가 달라지는 원인 때문이다[6]. 그림 2와 같이 굴절률이 ni인 매질에서 nt인 매질로 빛이 입사하는 입사각을 θi, 굴절각은 θt 표현하며 다음과 같은 식 (1)을 만족한다.
LED의 장점은? LED(Light Emitting Diode)는 백열전구, 할로겐 램프, 형광등 등 기존광원 대비 고효율, 장수명, 발광대역 조정, 소형화, 친환경 등 많은 장점으로 인해, 기존 조명을 빠르게 대체하고 있다[1-4]. LED 광원은 이미 교통신호등, Sign 및 LCD(Liquid Crystal Display) 백라이트 광원으로 100% 가까이 적용되고 있으며, 자동차의 내․외장 조명 및 전조등, 실내조명은 물론 가로등, 보안등과 같은 실외조명 등의 일반 조명에서도 그 비중이 점차 확대되고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. Yun-chan Choe, Jong-uk Kim, Seon-yeong Lee, To make a better LED place at Busan, Busan Development Institute, 2011. 

  2. Sang-bin Song, LED Lighting Component Technology Trends and Forecasts, The Proceedings of the korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, Vol. 29, No. 2, pp. 22-34, 2015. 

  3. Chi-hun Kim, LED Light, To be the light of future, LGERI Report, pp. 2-19, 2009. 

  4. Jin-pyo Hong, Park Jeong-uk, Sang-bin Song, LED lighting technology convergence system for energy savings, The Proceedings of the korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, Vol. 26, No. 1, pp. 4-14, 2012. 

  5. I-lheon Choe, A Study on the Improvement of Light Distribution in LED Streetlight by the Use of Secondary Lens, master. dissertation, Korea National University of Transportation, 2013. 

  6. Myeong-geun Hwang, Su-ho An, Gi-hyeon Ban, Seung-uk Baek, LED illumination optical design theory and application 1, A-JIN, pp. 39-41, 2010. 

  7. Seok-jin Kim, A Study on Motion Planning of Nonholonomic Mobile Manipulator using Bezier Curve based on Fuzzy Logic to Perform Door Opening Task, master. dissertation, Sungkyunkwan University, 2011. 

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