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KR102143317B1 - Diffraction type optical element and optoelectronic module including the same - Google Patents

Diffraction type optical element and optoelectronic module including the same Download PDF

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Publication number
KR102143317B1
KR102143317B1 KR1020200037282A KR20200037282A KR102143317B1 KR 102143317 B1 KR102143317 B1 KR 102143317B1 KR 1020200037282 A KR1020200037282 A KR 1020200037282A KR 20200037282 A KR20200037282 A KR 20200037282A KR 102143317 B1 KR102143317 B1 KR 102143317B1
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KR
South Korea
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inclined outer
optical axis
extending
surface extending
rays
Prior art date
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KR1020200037282A
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Inventor
김용우
이준역
Original Assignee
주식회사 옵토전자
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Publication date
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    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
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Abstract

Disclosed is a diffractive optical element for adjusting a light outputted from a light source toward a predetermined direction. According to the present invention, the diffractive optical element comprises: a first portion from which lights outputted from the light source is fully reflected, wherein the full-reflected lights are radiated in an optical axial line; and a second portion from which the lights are refracted, wherein a part of the refracted lights has an angle from the optical axial line, which is gradually increased from the optical axial direction, and the remainder of the refrigerated lights is radiated in the optical axial line.

Description

회절 방식의 광학소자 및 이를 포함하는 광전자 모듈 {Diffraction type optical element and optoelectronic module including the same}Diffraction type optical element and optoelectronic module including the same}

본 발명은 회절 방식의 광학소자 및 이를 포함하는 광전자 모듈에 관한 것으로, 상세하게는 광원으로부터 출력되는 빛이 특정한 방향을 향하도록 조절할 수 있는 회절 방식의 광학소자 및 이를 포함하는 광전자 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a diffraction-type optical device and an optoelectronic module including the same, and more particularly, to a diffraction-type optical device capable of controlling light output from a light source toward a specific direction, and an optoelectronic module including the same.

광전자 모듈은 외부의 광고 간판, 또는 조명에 활용될 수 있다. 종래의 광전자 모듈이 이용되는 외부의 광고 간판은 특정 방향으로 빛을 비출 수 없어 사람들이 광고에 집중할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 외부의 광고 간판에서 나오는 빛은 원하는 방향뿐만 아니라 원하지 않은 방향으로도 비침으로써 빛의 공해라는 문제점도 있다. 따라서 앞에서 언급한 문제점들을 해결하기 위한 새로운 광학소자 및 광전자 모듈이 요구된다. The optoelectronic module may be used for external advertising signboards or lighting. An external advertisement signboard using a conventional optoelectronic module has a problem that people cannot focus on advertisement because it cannot shine light in a specific direction. In addition, there is a problem of light pollution as light emitted from an external advertisement signboard shines not only in a desired direction but also in an undesirable direction. Therefore, new optical devices and optoelectronic modules are required to solve the aforementioned problems.

한국 등록특허공보 제10-0935205호(2009.12.24.)Korean Patent Publication No. 10-0935205 (2009.12.24.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 광원으로부터 출력되는 빛이 특정한 방향을 향하도록 조절할 수 있는 회절 방식의 광학소자 및 이를 포함하는 광전자 모듈을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a diffractive optical device capable of controlling light output from a light source to face a specific direction, and an optoelectronic module including the same.

본 발명의 실시 예에 따른 광학소자는 광원으로부터 출력되는 광선들이 전반사되며, 상기 전반사되는 광선들은 광축 방향으로 발산되도록 구현된 제1부분, 및 상기 광선들이 굴절되며, 상기 굴절된 광선들 중 일부는 상기 광축 방향에서 멀어질수록 광선과 상기 광축 사이의 각이 커지며, 상기 굴절된 광선들 중 나머지는 상기 광축 방향으로 발산되도록 구현된 제2부분을 포함한다. In the optical device according to an exemplary embodiment of the present invention, the light rays output from the light source are totally reflected, the first part implemented so that the total reflected light rays diverge in the optical axis direction, and the light rays are refracted, and some of the refracted rays are An angle between the light beam and the optical axis increases as the distance from the optical axis direction increases, and the rest of the refracted rays include a second portion configured to be diverged in the optical axis direction.

상기 제1부분과 상기 제2부분은 상기 광학소자의 광도가 상기 광축에서 가장 크지 않고, 상기 광축에서 임의의 거리만큼 떨어진 위치에서 가장 세도록 구현된다. The first portion and the second portion are implemented such that the luminous intensity of the optical element is not the largest in the optical axis, and is the strongest at a position distant from the optical axis by an arbitrary distance.

상기 제1부분은 제1내부 측면벽, 상기 제1내부 측면벽과 수직인 제1내부 표면, 상기 제1내부 표면에서 연장되는 제1경사 외부 표면, 상기 제1경사 외부 표면에서 연장되는 제2경사 외부 표면, 및 상기 제2경사 외부 표면에서 연장되는 제3경사 외부 표면을 포함한다. 상기 제1내부 측면벽은 상기 광축과 수평이다. The first portion includes a first inner side wall, a first inner surface perpendicular to the first inner side wall, a first inclined outer surface extending from the first inner surface, and a second inclined outer surface extending from the first inclined outer surface. An inclined outer surface and a third inclined outer surface extending from the second inclined outer surface. The first inner side wall is horizontal to the optical axis.

상기 제2부분은 상기 제1내부 측면벽에서 상기 광축까지 연장되는 제1경사 내부 표면, 상기 제1경사 내부 표면에서 연장되는 제2경사 내부 표면, 상기 제2경사 내부 표면에서 연장되는 제2내부 측면벽, 상기 제3경사 외부 표면에서 연장되는 제4경사 외부 표면, 상기 제4경사 외부 표면에서 연장되는 제5경사 외부 표면, 상기 제5경사 외부 표면에서 연장되는 제6경사 외부 표면, 상기 제6경사 외부 표면에서 연장되는 제7경사 외부 표면, 상기 제7경사 외부 표면에서 연장되는 제8경사 외부 표면, 상기 제8경사 외부 표면에서 연장되는 제9경사 외부 표면, 상기 제9경사 외부 표면에서 연장되는 제10경사 외부 표면, 상기 제10경사 외부 표면에서 연장되는 제11경사 외부 표면, 상기 제11경사 외부 표면에서 연장되는 제12경사 외부 표면, 및 상기 제12경사 외부 표면에서 상기 제2내부 측면벽까지 연장되는 제2내부 표면을 포함한다. The second portion includes a first inclined inner surface extending from the first inner side wall to the optical axis, a second inclined inner surface extending from the first inclined inner surface, and a second inner surface extending from the second inclined inner surface A side wall, a fourth inclined outer surface extending from the third inclined outer surface, a fifth inclined outer surface extending from the fourth inclined outer surface, a sixth inclined outer surface extending from the fifth inclined outer surface, the third In the seventh inclined outer surface extending from the sixth inclined outer surface, the eighth inclined outer surface extending from the seventh inclined outer surface, the ninth inclined outer surface extending from the eighth inclined outer surface, the ninth inclined outer surface The second inner surface from the tenth inclined outer surface extending, the eleventh inclined outer surface extending from the tenth inclined outer surface, the twelfth inclined outer surface extending from the eleventh inclined outer surface, and the twelfth inclined outer surface And a second inner surface extending to the side wall.

상기 제1내부 측면벽, 상기 제1경사 내부 표면, 상기 제2경사 내부 표면, 및 상기 제2내부 측면벽에 의해 형성되는 상기 광학소자의 내부 모양과 상기 제1경사 외부 표면 내지 상기 제12경사 외부 표면에 의해 형성되는 상기 광학소자의 외부 모양은 서로 다르다. The inner shape of the optical element formed by the first inner side wall, the first inclined inner surface, the second inclined inner surface, and the second inner side wall, and the first inclined outer surface to the 12th inclined The external shapes of the optical elements formed by the external surfaces are different from each other.

상기 제1경사 외부 표면은 제1복수의 격자들로 나뉘며, 상기 제2경사 외부 표면은 제2복수의 격자들로 나뉘며, 상기 제3경사 외부 표면은 제3복수의 격자들로 나뉘며, 상기 제1복수의 격자들 각각과 상기 광축 사이의 각은 모두 같으며, 상기 제2복수의 격자들 각각과 상기 광축 사이의 각은 모두 같으며, 상기 제3복수의 격자들 각각과 상기 광축과 수직인 축 사이의 각은 모두 같으며, 상기 제1내부 측면벽과 상기 제1내부 표면은 복수의 격자들로 나뉘지 않는다. The first inclined outer surface is divided into a first plurality of gratings, the second inclined outer surface is divided into a second plurality of gratings, and the third inclined outer surface is divided into a third plurality of gratings. The angles between each of the plurality of gratings and the optical axis are all the same, the angles between each of the second plurality of gratings and the optical axis are the same, and each of the third plurality of gratings is perpendicular to the optical axis. The angles between the axes are all the same, and the first inner side wall and the first inner surface are not divided into a plurality of gratings.

상기 제1경사 내부 표면, 상기 제2경사 내부 표면, 상기 제2내부 측면벽, 상기 제4경사 외부 표면, 상기 제5경사 외부 표면, 상기 제6경사 외부 표면, 상기 제7경사 외부 표면, 상기 제8경사 외부 표면, 상기 제9경사 외부 표면, 상기 제10경사 외부 표면, 상기 제11경사 외부 표면, 및 상기 제12경사 외부 표면 각각은 복수의 격자들로 나뉘며, 상기 제1경사 내부 표면에서 나뉜 상기 복수의 격자들은 모두 같으며, 상기 제1경사 내부 표면에서 나뉜 상기 복수의 격자들 각각과 상기 광축과 수직인 축 사이의 각은 모두 같으며, 상기 제2내부 표면은 복수의 격자들로 나뉘지 않는다. The first inclined inner surface, the second inclined inner surface, the second inner side wall, the fourth inclined outer surface, the fifth inclined outer surface, the sixth inclined outer surface, the seventh inclined outer surface, the Each of the eighth inclined outer surface, the ninth inclined outer surface, the tenth inclined outer surface, the eleventh inclined outer surface, and the twelfth inclined outer surface is divided into a plurality of grids, and in the first inclined inner surface The plurality of divided gratings are all the same, the angles between each of the plurality of gratings divided on the first inclined inner surface and the axis perpendicular to the optical axis are the same, and the second inner surface is a plurality of gratings. Not divided.

본 발명의 실시 예에 따른 광전자 모듈은 기판 위에 구현된 광원, 및 광원소자를 포함한다. The optoelectronic module according to an embodiment of the present invention includes a light source implemented on a substrate and a light source device.

상기 광원소자는 상기 광원으로부터 출력되는 광선들이 전반사되며, 상기 전반사되는 광선들은 광축 방향으로 발산되도록 구현된 제1부분, 및 상기 광선들이 굴절되며, 상기 굴절된 광선들 중 일부는 상기 광축 방향에서 멀어질수록 광선과 상기 광축 사이의 각이 커지며, 상기 굴절된 광선들 중 나머지는 상기 광축 방향으로 발산되도록 구현된 제2부분을 포함한다.The light source element is a first portion implemented so that the light rays output from the light source are totally reflected, the total reflected light rays are radiated in the optical axis direction, and the light rays are refracted, and some of the refracted rays are far from the optical axis direction. An angle between the light beam and the optical axis increases as it increases, and the rest of the refracted light rays include a second portion configured to diverge in the direction of the optical axis.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 회절 방식의 광학소자는 광원으로부터 출력되는 광선들이 굴절되도록 구현되는 제1표면, 및 상기 제1표면을 통해 굴절된 광선들이 회절되도록 구현된 제2표면을 포함하며, 상기 제2표면은 복수의 스텝들로 구현되며, 상기 제2표면의 한쪽 끝에서 다른 끝으로 갈수록 스텝의 폭이 길어지도록 구현된다. A diffraction optical device according to another embodiment of the present invention includes a first surface configured to refract light rays output from a light source, and a second surface configured to diffract light rays refracted through the first surface, The second surface is implemented with a plurality of steps, and the width of the step increases from one end to the other of the second surface.

상기 제1표면과 상기 제2표면은 상기 광학소자의 광도가 상기 광축에서 가장 크지 않고, 상기 광축에서 임의의 거리만큼 떨어진 위치에서 가장 세도록 구현된다. The first surface and the second surface are implemented such that the luminous intensity of the optical element is not the largest in the optical axis, and is the strongest at a position distant from the optical axis by an arbitrary distance.

상기 제2표면은 상기 광원을 기준으로 상기 광선들 중 가장 멀리 발산되는 광선들이 속하는 제1존, 상기 광원을 기준으로 상기 제1존에 속하는 광선들보다는 가깝게 발산되는 광선들이 속하는 제2존, 및 상기 광원을 기준으로 상기 제2존에 속하는 광선들보다는 가깝게 발산되는 광선들이 속하는 제3존을 포함한다. The second surface includes a first zone to which rays emitted farthest from among the rays from the light source belong, a second zone to which rays radiated closer than rays belonging to the first zone based on the light source belong, and And a third zone to which light rays radiating closer than light rays belonging to the second zone belong to the light source.

상기 제2표면은 상기 제3존에 속하는 광선들은 상기 제2존에 속하는 광선들보다 더 많이 꺾이며, 상기 제2존에 속하는 광선들은 상기 제1존에 속하는 광선들보다 더 많이 꺽이도록 구현된다. The second surface is implemented such that rays belonging to the third zone are bent more than rays belonging to the second zone, and rays belonging to the second zone are bent more than rays belonging to the first zone. .

상기 제1표면은 광축의 중심에 가까울수록 상기 광원으로부터 출력되는 광선들은 덜 굴절되며, 상기 광축의 중심에서 멀어질수록 상기 광원으로부터 출력되는 광선들은 더 많이 굴절되도록 구현된다. The closer the first surface is to the center of the optical axis, the less the rays output from the light source are refracted, and the further away from the center of the optical axis, the more rays output from the light source are refracted.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 광전자 모듈은 기판 위에 구현된 광원, 및 광원소자를 포함한다. 상기 광원소자는 상기 광원으로부터 출력되는 광선들이 굴절되도록 구현되는 제1표면, 및 상기 제1표면을 통해 굴절된 광선들이 회절되도록 구현된 제2표면을 포함한다. An optoelectronic module according to another embodiment of the present invention includes a light source implemented on a substrate and a light source device. The light source device includes a first surface configured to refract light rays output from the light source, and a second surface configured to diffract light rays refracted through the first surface.

상기 제2표면은 복수의 스텝들로 구현되며, 상기 제2표면의 한쪽 끝에서 다른 끝으로 갈수록 스텝의 폭이 길어지도록 구현된다. The second surface is implemented with a plurality of steps, and the width of the step increases from one end to the other of the second surface.

본 발명의 실시 예에 따른 회절 방식의 광학소자 및 이를 포함하는 광전자 모듈은 광원으로부터 출력되는 빛이 전반사되도록 구현되는 제1부분과, 광원으로부터 출력되는 빛이 굴절되도록 구현되는 제2부분을 포함하도록 회절 방식의 광학소자를 구현함으로써 광원으로부터 출력되는 빛이 특정한 방향을 향하도록 조절할 수 있는 효과가 있다. The optical device of the diffraction method according to an embodiment of the present invention and the optoelectronic module including the same include a first part implemented so that light output from a light source is totally reflected, and a second part implemented so that light output from the light source is refracted. By implementing a diffraction-type optical device, there is an effect of controlling the light output from the light source to face a specific direction.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 광전자 모듈들의 단면도와 배광곡선 그래프를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학소자의 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 광학소자의 단면도와 배광곡선 그래프를 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 광학소자의 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학소자의 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학소자의 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 4, 도 5, 또는 도 6에 도시된 광학소자가 포함된 광전자 시스템의 블록도를 나타낸다.
In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the present invention, detailed descriptions of each drawing are provided.
1 shows a cross-sectional view and a light distribution curve graph of conventional optoelectronic modules.
2 is a perspective view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view and a light distribution curve graph of the optical device shown in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view of the optical element shown in FIG. 3.
5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.
7 shows a block diagram of an optoelectronic system including the optical device shown in FIG. 4, 5, or 6;

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are exemplified only for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention It can be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosure forms, and includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of the rights according to the concept of the present invention, the first component may be named as the second component, and similarly The second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but there may be other components in between. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "just between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, "includes." Or "take it." The terms, such as, are intended to designate the existence of the described feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, and one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof. It is to be understood that the possibility of the existence or addition of one thing is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. Does not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 광전자 모듈들의 단면도와 배광곡선 그래프를 나타낸다. 도 1의 (a)는 광전자 모듈이 광원만 포함할 때의 단면도와 배광곡선 그래프를 나타내며, 도 1의 (b)는 광전자 모듈이 광원과 일반적인 렌즈를 포함할 때의 단면도와 배광곡선 그래프를 나타낸다. 1 shows a cross-sectional view and a light distribution curve graph of conventional optoelectronic modules. FIG. 1(a) shows a cross-sectional view and a light distribution curve graph when the optoelectronic module includes only a light source, and FIG. 1(b) shows a cross-sectional view and a light distribution curve graph when the optoelectronic module includes a light source and a general lens. .

도 1의 (a)를 참고하면, 광전자 모듈(1)이 기판(3) 위에 구현된 광원(5)만을 포함할 때, 광원(3)의 중심(OX1)에서 광도가 가장 세며, 광원(3)의 중심(OX1)에서 멀어질수록 광도가 약해진다. Referring to FIG. 1A, when the optoelectronic module 1 includes only the light source 5 implemented on the substrate 3, the luminous intensity is the strongest at the center OX1 of the light source 3, and the light source 3 ), the further away from the center (OX1), the light intensity becomes weaker.

도 1의 (b)를 참고하면, 광전자 모듈(7)이 기판(9) 위에 구현된 광원(11)과 일반적인 렌즈(13)를 포함할 때, 광원(11)의 중심(OX2)에서 광도가 가장 세며, 광원(3)의 중심(OX2)에서 멀어질수록 광도가 약해진다. Referring to FIG. 1B, when the optoelectronic module 7 includes a light source 11 implemented on a substrate 9 and a general lens 13, the luminous intensity at the center OX2 of the light source 11 It is the strongest, and the luminous intensity decreases as the distance from the center OX2 of the light source 3 increases.

도 1의 (a)와 (b)에 도시된 광전자 모듈(1, 또는 7)이 광고 간판에 사용될 때, 광고 간판에서 나오는 빛은 원하는 방향뿐만 아니라 원하지 않는 방향으로도 비치게 된다. 광원(3, 또는 11)의 중심(OX1, 또는 OX2)에서 광도가 가장 세고, 광원(3, 또는 11)의 중심(OX1, 또는 OX2)에서 멀어질수록 광도가 약해지기 때문이다. 광고 간판의 효과를 높이고, 원하는 방향으로만 빛을 비추게 하기 위해 광원(5, 또는 11)에서 출력되는 빛을 제어할 새로운 광학소자가 필요하다. When the optoelectronic modules 1 or 7 shown in FIGS. 1A and 1B are used for an advertisement signboard, light emitted from the advertisement signboard is irradiated in not only a desired direction but also an undesired direction. This is because the luminous intensity is the strongest at the center (OX1 or OX2) of the light sources 3 or 11, and the luminous intensity decreases as the distance from the center (OX1 or OX2) of the light sources 3 or 11 increases. In order to increase the effect of the advertising signboard and to illuminate the light only in a desired direction, a new optical device to control the light output from the light source 5 or 11 is required.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학소자의 사시도를 나타낸다. 도 3은 도 2에 도시된 광학소자의 단면도와 배광곡선 그래프를 나타낸다. 도 4는 도 3에 도시된 광학소자의 단면도를 나타낸다. 2 is a perspective view of an optical device according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view and a light distribution curve graph of the optical device shown in FIG. 2. 4 is a cross-sectional view of the optical element shown in FIG. 3.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 광전자 모듈(20)은 광고 간판, 디지털 사이니지, 또는 조명 등에 사용될 수 있다. 광전자 모듈(20)은 기판(21) 위에 구현된 광원(23)과 광학소자(30)를 포함한다. 2 to 4, the optoelectronic module 20 may be used for advertising signage, digital signage, or lighting. The optoelectronic module 20 includes a light source 23 and an optical device 30 implemented on the substrate 21.

광원(23)에서 복수의 광선들(light rays; 11-1~11-n; n은 자연수)이 발산된다. 광원(23)은 VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) 어레이로 구현될 수 있다. A plurality of light rays (11-1 to 11-n; n is a natural number) are emitted from the light source 23. The light source 23 may be implemented as a VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) array.

광학소자(30)는 렌즈와 같은 수십 마이크로미터와 밀리미터 사이의 광학 시스템을 의미한다. 광학소자(30)는 내부가 파인 원기둥 형상이다. The optical element 30 refers to an optical system between tens of micrometers and millimeters, such as a lens. The optical device 30 has a cylindrical shape with a fine inside.

광학소자(30)는 광원(23)으로부터 출력되는 광선들(R1, R2)이 전반사되며, 상기 전반사되는 광선들(R1, R2)은 광축(OX3) 방향으로 발산되도록 구현된 제1부분(P1), 및 광선들(R3~Rn; n은 자연수)이 굴절되며, 상기 굴절된 광선들(R3~Rn) 중 일부(R4~Rn)는 광축(OX3) 방향에서 멀어질수록 광선(R4, R5,.. Rn)과 광축(OX3) 사이의 각이 커지며, 상기 굴절된 광선들(R3~Rn) 중 나머지(R3)는 광축(OX3) 방향으로 발산되도록 구현된 제2부분(P2)을 포함한다, In the optical device 30, the light rays R1 and R2 output from the light source 23 are totally reflected, and the total reflected light rays R1 and R2 are a first part P1 implemented so as to diverge in the direction of the optical axis OX3. ), and the rays (R3 to Rn; n is a natural number) are refracted, and some of the refracted rays (R3 to Rn) (R4 to Rn) are light rays (R4, R5) as the distance from the optical axis (OX3) direction increases. ,.. The angle between Rn and the optical axis OX3 is increased, and the remaining R3 of the refracted rays R3 to Rn includes a second part P2 implemented so as to diverge in the direction of the optical axis OX3. do,

제1부분(P1)과 제2부분(P2)은 광학소자(30)의 광도가 광축(OX3)에서 가장 크지 않고, 광축(OX3)에서 임의의 거리(d1)만큼 떨어진 위치에서 가장 세도록 구현된다. The first part (P1) and the second part (P2) are implemented so that the luminous intensity of the optical device 30 is not the largest from the optical axis (OX3), but is the strongest at a position away from the optical axis (OX3) by an arbitrary distance (d1). do.

제1부분(P1)은 제1내부 측면벽(31), 제1내부 측면벽(31)과 수직인 제1내부 표면(33), 제1내부 표면(33)에서 연장되는 제1경사 외부 표면(35), 제1경사 외부 표면(35)에서 연장되는 제2경사 외부 표면(37), 및 제2경사 외부 표면(37)에서 연장되는 제3경사 외부 표면(39)을 포함한다. The first portion P1 is a first inner side wall 31, a first inner surface 33 perpendicular to the first inner side wall 31, a first inclined outer surface extending from the first inner surface 33 (35), a second inclined outer surface 37 extending from the first inclined outer surface 35, and a third inclined outer surface 39 extending from the second inclined outer surface 37.

제1내부 측면벽(31)은 광축(OX3)과 수평이다. 제1내부 표면(33)은 기판(21)과 수평이다. 제1내부 표면(33)과 제1경사 외부 표면(35) 사이의 각은 90도보다 크고 120도보다 작다. 제1경사 외부 표면(35)과 제2경사 외부 표면(37) 사이의 각은 150도보다 크고 180도보다 작다. 제2경사 외부 표면(37)과 제3경사 외부 표면(39) 사이의 각은 90도보다 크고 120도보다 작다. The first inner side wall 31 is horizontal with the optical axis OX3. The first inner surface 33 is horizontal with the substrate 21. The angle between the first inner surface 33 and the first inclined outer surface 35 is greater than 90 degrees and less than 120 degrees. The angle between the first inclined outer surface 35 and the second inclined outer surface 37 is greater than 150 degrees and less than 180 degrees. The angle between the second inclined outer surface 37 and the third inclined outer surface 39 is greater than 90 degrees and less than 120 degrees.

제2부분(P2)은 제1내부 측면벽(31)에서 광축(OX3)까지 연장되는 제1경사 내부 표면(61), 제1경사 내부 표면(61)에서 연장되는 제2경사 내부 표면(63), 제2경사 내부 표면(63)에서 연장되는 제2내부 측면벽(65)을 포함한다. The second portion P2 includes a first inclined inner surface 61 extending from the first inner side wall 31 to the optical axis OX3, and a second inclined inner surface 63 extending from the first inclined inner surface 61. ), and a second inner side wall 65 extending from the second inclined inner surface 63.

제1내부 측면벽(31)과 제1경사 내부 표면(61) 사이의 각은 90도보다 크고 100도보다 작다. 제1경사 내부 표면(61)과 제2경사 내부 표면(63) 사이의 각은 100도보다 크고 180도보다 작다. 제2경사 내부 표면(63)과 제2내부 측면벽(65) 사이의 각은 120도보다 크고 180도보다 작다. The angle between the first inner side wall 31 and the first inclined inner surface 61 is greater than 90 degrees and less than 100 degrees. The angle between the first inclined inner surface 61 and the second inclined inner surface 63 is greater than 100 degrees and less than 180 degrees. The angle between the second inclined inner surface 63 and the second inner side wall 65 is greater than 120 degrees and less than 180 degrees.

제2부분(P2)은 제3경사 외부 표면(39)에서 연장되는 제4경사 외부 표면(41), 제4경사 외부 표면(41)에서 연장되는 제5경사 외부 표면(43), 제5경사 외부 표면(43)에서 연장되는 제6경사 외부 표면(45), 제6경사 외부 표면(45)에서 연장되는 제7경사 외부 표면(47), 제7경사 외부 표면(47)에서 연장되는 제8경사 외부 표면(49), 제8경사 외부 표면(49)에서 연장되는 제9경사 외부 표면(51), 제9경사 외부 표면(51)에서 연장되는 제10경사 외부 표면(53), 제10경사 외부 표면(53)에서 연장되는 제11경사 외부 표면(55), 제11경사 외부 표면(55)에서 연장되는 제12경사 외부 표면(57), 및 제12경사 외부 표면(57)에서 제2내부 측면벽(65)까지 연장되는 제2내부 표면(59)을 더 포함한다. The second part P2 is a fourth inclined outer surface 41 extending from the third inclined outer surface 39, a fifth inclined outer surface 43 extending from the fourth inclined outer surface 41, and the fifth inclined The sixth inclined outer surface 45 extending from the outer surface 43, the seventh inclined outer surface 47 extending from the sixth inclined outer surface 45, the eighth extending from the seventh inclined outer surface 47 The inclined outer surface 49, the ninth inclined outer surface 51 extending from the eighth inclined outer surface 49, the tenth inclined outer surface 53 extending from the ninth inclined outer surface 51, the tenth inclined The eleventh oblique outer surface 55 extending from the outer surface 53, the twelfth oblique outer surface 57 extending from the eleventh oblique outer surface 55, and the second inner at the twelfth oblique outer surface 57 It further comprises a second inner surface 59 extending to the side wall 65.

제3경사 외부 표면(39)과 제4경사 외부 표면(41)은 하나의 표면을 형성한다. 제3경사 외부 표면(39)은 제1부분(P1)에 속하며, 제4경사 외부 표면(41)은 제2부분(P2)에 속한다. 제4경사 외부 표면(41)과 제5경사 외부 표면(43)의 사이의 각은 150도 이상 180도 이하이다. 제5경사 외부 표면(43)과 제6경사 외부 표면(45) 사이의 각은 170도 이상 180도 이하이다. 제6경사 외부 표면(45)과 제7경사 외부 표면(47) 사이의 각은 90도 이상 180도 이하이다. 제7경사 외부 표면(47)과 제8경사 외부 표면(49) 사이의 각은 150도 이상 180도 이하이다. 제8경사 외부 표면(49)과 제9경사 외부 표면(51) 사이의 각은 120도 이상 180도 이하이다. 제9경사 외부 표면(51)과 제10경사 외부 표면(53) 사이의 각은 150도 이상 180도 이하이다. 제10경사 외부 표면(53)과 제11경사 외부 표면(55) 사이의 각은 150도 이상 180도 이하이다. 제11경사 외부 표면(55)과 제12경사 외부 표면(57) 사이의 각은 150도 이상 180도 이하이다. 제12경사 외부 표면(57)과 제2내부 표면(59) 사이의 각은 90도 이상 120도 이하이다. 제2내부 표면(59)과 제2내부 측면벽(65) 사이의 각은 90도 이상 120도 이하이다. The third inclined outer surface 39 and the fourth inclined outer surface 41 form one surface. The third inclined outer surface 39 belongs to the first portion P1, and the fourth inclined outer surface 41 belongs to the second portion P2. The angle between the fourth inclined outer surface 41 and the fifth inclined outer surface 43 is 150 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the fifth inclined outer surface 43 and the sixth inclined outer surface 45 is 170 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the sixth inclined outer surface 45 and the seventh inclined outer surface 47 is 90 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the seventh inclined outer surface 47 and the eighth inclined outer surface 49 is 150 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the eighth inclined outer surface 49 and the ninth inclined outer surface 51 is 120 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the ninth inclined outer surface 51 and the tenth inclined outer surface 53 is 150 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the tenth inclined outer surface 53 and the eleventh inclined outer surface 55 is 150 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the eleventh inclined outer surface 55 and the twelfth inclined outer surface 57 is 150 degrees or more and 180 degrees or less. The angle between the twelfth inclined outer surface 57 and the second inner surface 59 is 90 degrees or more and 120 degrees or less. The angle between the second inner surface 59 and the second inner side wall 65 is 90 degrees or more and 120 degrees or less.

제1내부 측면벽(31), 제1경사 내부 표면(61), 제2경사 내부 표면(63), 및 제2내부 측면벽(65)에 의해 형성되는 광학소자(30)의 내부 모양과, 제1경사 외부 표면(35) 내지 제12경사 외부 표면(57)에 의해 형성되는 광학소자(30)의 외부 모양은 서로 다르다. The inner shape of the optical element 30 formed by the first inner side wall 31, the first inclined inner surface 61, the second inclined inner surface 63, and the second inner side wall 65, The external shapes of the optical elements 30 formed by the first inclined outer surface 35 to the twelfth inclined outer surface 57 are different from each other.

광학소자(30)는 3개의 존들(Z1~Z3)로 나뉠 수 있다. 제1존(Z1)은 제1경사 외부 표면(35) 내지 제6경사 외부 표면(45)을 통해 광선들이 발산되는 영역이다. 제2존(Z2)은 제7경사 외부 표면(47) 내지 제8경사 외부 표면(49)을 통해 광선들이 발산되는 영역이다. 제3존(Z3)은 제9경사 외부 표면(51) 내지 제12경사 외부 표면(57)을 통해 광선들이 발산되는 영역이다. The optical device 30 may be divided into three zones Z1 to Z3. The first zone Z1 is a region in which light rays are diverged through the first inclined outer surface 35 to the sixth inclined outer surface 45. The second zone Z2 is a region through which light rays are diverged through the seventh inclined outer surface 47 to the eighth inclined outer surface 49. The third zone Z3 is a region through which light rays are diverged through the ninth inclined outer surface 51 to the twelfth inclined outer surface 57.

도 4의 그래프를 참고하면, 제1존(Z1)을 통해 발산되는 광선들의 강도는 광원(23)의 중심(OX3)에서 임의의 거리(d1)만큼 떨어진 위치에서 가장 세다. 제1존(Z1)을 통해 발산되는 광선들의 강도는 제2존(Z2)을 통해 발산되는 광선들의 강도보다 세며, 제2존(Z2)을 통해 발산되는 광선들의 강도는 제3존(Z3)을 통해 발산되는 광선들의 강도보다 세다. Referring to the graph of FIG. 4, the intensity of light rays emitted through the first zone Z1 is the greatest at a position away from the center OX3 of the light source 23 by an arbitrary distance d1. The intensity of the rays emitted through the first zone Z1 is greater than the intensity of the rays emitted through the second zone Z2, and the intensity of the rays emitted through the second zone Z2 is in the third zone Z3. It is stronger than the intensity of the rays radiating through it.

제1존(Z1)을 통해 발산되는 광선들은 제2존(Z2)을 통해 발산되는 광선들보다 광원(23)을 기준으로 더 멀리 발산되며, 제2존(Z2)을 통해 발산되는 광선들은 제3존(Z3)을 통해 발산되는 광선들보다 광원(23)을 기준으로 더 멀리 발산된다. The rays emitted through the first zone Z1 are dissipated farther from the light source 23 than the rays radiated through the second zone Z2, and the rays emitted through the second zone Z2 are reduced. The light rays radiate farther based on the light source 23 than the rays radiated through the three zone Z3.

광학소자(30)는 광원(23)으로부터 출력되는 광선들이 광학소자(30)의 어느 부분을 통해 발산되는가에 따라 광선들의 강도와 광원(23)으로부터 발산 거리를 다르게 함으로써 특정 위치에 광선들을 집중시킬 수 있다. 광학소자(30)가 광고 간판에 이용될 때, 빛의 공해로 인해 야기되는 불만이 감소될 수 있다. The optical device 30 focuses the rays at a specific location by varying the intensity of the rays and the divergence distance from the light source 23 depending on which part of the optical device 30 the rays of light output from the light source 23 are emitted. I can. When the optical device 30 is used for an advertisement signboard, complaints caused by light pollution can be reduced.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학소자의 단면도를 나타낸다. 5 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 광학소자(30-1)는 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)와 다른 구조를 갖는다. Referring to FIG. 5, the optical device 30-1 has a structure different from that of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제1경사 외부 표면(35-1)은 제1복수의 격자들로 나뉜다. The first inclined outer surface 35-1 is divided into a first plurality of grids.

제2경사 외부 표면(37-1)은 제2복수의 격자들로 나뉜다. The second inclined outer surface 37-1 is divided into a second plurality of grids.

제3경사 외부 표면(39-1)은 제3복수의 격자들로 나뉜다. The third inclined outer surface 39-1 is divided into a third plurality of grids.

상기 격자들 및 아래에서 설명될 격자들은 경사 외부 표면과 형상은 같지만, 크기가 작은 형상들이 반복되는 것으로 정의될 수 있다. The gratings and the gratings to be described below may have the same shape as the inclined outer surface, but may be defined as repeating shapes having small sizes.

제1경사 외부 표면(35-1)에서 나뉜 상기 제1복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제1복수의 격자들 각각과 광축(OX3') 사이의 각(θ1)은 모두 같다. 상기 제1복수의 격자들 각각과 광축(OX3') 사이의 각(θ1)은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제1경사 외부 표면(35)과 광축(OX3'') 사이의 각(θ1)과 같다. The first plurality of gratings divided on the first inclined outer surface 35-1 are all the same. The angles θ1 between each of the first plurality of gratings and the optical axis OX3' are all the same. The angle θ1 between each of the first plurality of gratings and the optical axis OX3' is the first inclined outer surface 35 and the optical axis OX3'' of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4 It is equal to the angle between (θ1).

제2경사 외부 표면(37-1)에서 나뉜 상기 제2복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제2복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각(θ2)은 모두 같다. 상기 제2복수의 격자들 각각과 광축(OX3') 사이의 각(θ2)은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제2경사 외부 표면(37)과 광축(OX3'') 사이의 각(θ2)과 같다. The second plurality of gratings divided on the second inclined outer surface 37-1 are all the same. The angle θ2 between each of the second plurality of gratings and the optical axis OX3 is the same. The angle θ2 between each of the second plurality of gratings and the optical axis OX3' is the second inclined outer surface 37 and the optical axis OX3'' of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4 It is equal to the angle between (θ2).

제3경사 외부 표면(39-1)에서 나뉜 상기 제3복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제3복수의 격자들 각각과 광축(OX3)과 수직인 축(VX3') 사이의 각(θ3)은 모두 같다. 상기 제3복수의 격자들 각각과 광축(OX3)과 수직인 축(VX3') 사이의 각(θ3)은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제3경사 외부 표면(39)과 광축(OX3)과 수직인 축(VX3) 사이의 각(θ3)과 같다. The third plurality of gratings divided on the third inclined outer surface 39-1 are all the same. The angles θ3 between each of the third plurality of gratings and the axis VX3' perpendicular to the optical axis OX3 are the same. The angle θ3 between each of the third plurality of gratings and the axis VX3′ perpendicular to the optical axis OX3 is the third inclined outer surface 39 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4 Is equal to the angle (θ3) between the optical axis (OX3) and the vertical axis (VX3).

제1내부 측면벽(31-1)과 제1내부 표면(33-1)은 복수의 격자들로 나뉘지 않는다. The first inner side wall 31-1 and the first inner surface 33-1 are not divided into a plurality of grids.

제1경사 내부 표면(61-1), 제2경사 내부 표면(63-1), 제2내부 측면벽(65-1), 제4경사 외부 표면(41-1), 제5경사 외부 표면(43-1), 제6경사 외부 표면(45-1), 제7경사 외부 표면(47-1), 제8경사 외부 표면(49-1), 제9경사 외부 표면(51-1), 제10경사 외부 표면(53-1), 제11경사 외부 표면(55-1), 및 제12경사 외부 표면(57-1) 각각은 복수의 격자들로 나뉜다. The first inclined inner surface (61-1), the second inclined inner surface (63-1), the second inner side wall (65-1), the fourth inclined outer surface (41-1), the fifth inclined outer surface ( 43-1), the sixth inclined outer surface (45-1), the seventh inclined outer surface (47-1), the eighth inclined outer surface (49-1), the ninth inclined outer surface (51-1), Each of the tenth inclined outer surface 53-1, the eleventh inclined outer surface 55-1, and the twelfth inclined outer surface 57-1 is divided into a plurality of grids.

제1경사 내부 표면(61-1)은 제4복수의 격자들로 나뉜다. 제1경사 내부 표면(61-1)에서 나뉜 상기 제4복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제4복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 모두 같다. 상기 제4복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제1경사 내부 표면(61)과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각과 같다. The first inclined inner surface 61-1 is divided into a fourth plurality of grids. The fourth plurality of gratings divided by the first inclined inner surface 61-1 are all the same. The angles between each of the fourth plurality of gratings and an axis perpendicular to the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the fourth plurality of gratings and the axis perpendicular to the optical axis OX3 is perpendicular to the first inclined inner surface 61 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4. Is equal to the angle between the axes.

제2경사 내부 표면(63-1)은 제5복수의 격자들로 나뉜다. 제2경사 내부 표면(63-1)에서 나뉜 상기 제5복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제5복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 모두 같다. 상기 제5복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제2경사 내부 표면(63)과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각과 같다. The second inclined inner surface 63-1 is divided into a fifth plurality of grids. The fifth plurality of gratings divided on the second inclined inner surface 63-1 are all the same. The angles between each of the fifth plurality of gratings and an axis perpendicular to the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the fifth plurality of gratings and the axis perpendicular to the optical axis OX3 is perpendicular to the second inclined inner surface 63 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4. Is equal to the angle between the axes.

제2내부 측면벽(65-1)은 제6복수의 격자들로 나뉜다. 제2내부 측면벽(65-1)에서 나뉜 상기 제6복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제6복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 모두 같다. 상기 제6복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제2내부 측면벽(65)과 광축(OX3) 사이의 각과 같다. The second inner side wall 65-1 is divided into a sixth plurality of grids. The sixth plurality of grids divided by the second inner side wall 65-1 are all the same. The angles between each of the sixth plurality of gratings and the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the sixth plurality of gratings and the optical axis OX3 is the same as the angle between the second inner side wall 65 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제4경사 외부 표면(41-1)은 제7복수의 격자들로 나뉜다. 제4경사 외부 표면(41-1)에서 나뉜 상기 제7복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제7복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 모두 같다. 상기 제7복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제4경사 외부 표면(41)과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각과 같다. 상기 제7복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 제3경사 외부 표면(39-1)에서 나뉜 상기 제3복수의 격자들 각각과 광축(OX3)과 수직인 축(VX3') 사이의 각(θ3)과 같다. The fourth inclined outer surface 41-1 is divided into a seventh plurality of grids. The seventh plurality of gratings divided on the fourth inclined outer surface 41-1 are all the same. The angles between each of the seventh plurality of gratings and an axis perpendicular to the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the seventh plurality of gratings and the axis perpendicular to the optical axis OX3 is perpendicular to the fourth oblique outer surface 41 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4. Is equal to the angle between the axes. An angle between each of the seventh plurality of gratings and an axis perpendicular to the optical axis OX3 is an axis perpendicular to each of the third plurality of gratings divided by the third inclined outer surface 39-1 and the optical axis OX3 It is equal to the angle (θ3) between (VX3').

제5경사 외부 표면(43-1)은 제8복수의 격자들로 나뉜다. 제5경사 외부 표면(43-1)에서 나뉜 상기 제8복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제8복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 모두 같다. 상기 제8복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제5경사 외부 표면(43)과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각과 같다.The fifth inclined outer surface 43-1 is divided into eighth plurality of grids. The eighth plurality of grids divided on the fifth inclined outer surface 43-1 are all the same. The angles between each of the eighth plurality of gratings and an axis perpendicular to the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the eighth plurality of gratings and the axis perpendicular to the optical axis OX3 is perpendicular to the fifth oblique outer surface 43 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4. Is equal to the angle between the axes.

제6경사 외부 표면(45-1)은 제9복수의 격자들로 나뉜다. 제6경사 외부 표면(45-1)에서 나뉜 상기 제9복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제9복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 모두 같다. 상기 제9복수의 격자들 각각과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제6경사 외부 표면(45)과 광축(OX3)에 수직인 축 사이의 각과 같다.The sixth inclined outer surface 45-1 is divided into a ninth plurality of grids. The ninth plurality of gratings divided on the sixth inclined outer surface 45-1 are all the same. The angles between each of the ninth plurality of gratings and an axis perpendicular to the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the ninth plurality of gratings and the axis perpendicular to the optical axis OX3 is perpendicular to the sixth oblique outer surface 45 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4. Is equal to the angle between the axes.

제7경사 외부 표면(47-1)은 제10복수의 격자들로 나뉜다. 제7경사 외부 표면(47-1)에서 나뉜 상기 제10복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제10복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 모두 같다. 상기 제10복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제7경사 외부 표면벽(47)과 광축(OX3) 사이의 각과 같다. The seventh inclined outer surface 47-1 is divided into a tenth plurality of grids. The tenth plurality of grids divided on the seventh inclined outer surface 47-1 are all the same. The angles between each of the tenth plurality of gratings and the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the tenth plurality of gratings and the optical axis OX3 is the same as the angle between the seventh inclined outer surface wall 47 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제8경사 외부 표면(49-1)은 제11복수의 격자들로 나뉜다. 제8경사 외부 표면(49-1)에서 나뉜 상기 제11복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제11복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 모두 같다. 상기 제11복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제8경사 외부 표면벽(49)과 광축(OX3) 사이의 각과 같다. The eighth inclined outer surface 49-1 is divided into an eleventh plurality of grids. The eleventh plurality of grids divided by the eighth inclined outer surface 49-1 are all the same. The angles between each of the eleventh plurality of gratings and the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the eleventh plurality of gratings and the optical axis OX3 is the same as the angle between the eighth inclined outer surface wall 49 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제9경사 외부 표면(51-1)은 제12복수의 격자들로 나뉜다. 제9경사 외부 표면(51-1)에서 나뉜 상기 제12복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제12복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 모두 같다. 상기 제12복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제9경사 외부 표면벽(51)과 광축(OX3) 사이의 각과 같다. The ninth inclined outer surface 51-1 is divided into a twelfth plurality of grids. The twelfth plurality of grids divided on the ninth inclined outer surface 51-1 are all the same. The angles between each of the twelfth plurality of gratings and the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the twelfth plurality of gratings and the optical axis OX3 is the same as the angle between the ninth oblique outer surface wall 51 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제10경사 외부 표면(53-1)은 제13복수의 격자들로 나뉜다. 제10경사 외부 표면(53-1)에서 나뉜 상기 제13복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제13복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 모두 같다. 상기 제13복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제10경사 외부 표면벽(53)과 광축(OX3) 사이의 각과 같다. The tenth inclined outer surface 53-1 is divided into a thirteenth plurality of grids. The thirteenth plurality of gratings divided on the tenth inclined outer surface 53-1 are all the same. The angles between each of the thirteenth plurality of gratings and the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the thirteenth plurality of gratings and the optical axis OX3 is the same as the angle between the tenth oblique outer surface wall 53 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제11경사 외부 표면(55-1)은 제14복수의 격자들로 나뉜다. 제11경사 외부 표면(55-1)에서 나뉜 상기 제14복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제14복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 모두 같다. 상기 제14복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제11경사 외부 표면벽(55)과 광축(OX3) 사이의 각과 같다. The eleventh inclined outer surface 55-1 is divided into a fourteenth plurality of grids. The fourteenth plurality of grids divided on the eleventh inclined outer surface 55-1 are all the same. The angles between each of the fourteenth plurality of gratings and the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the fourteenth plurality of gratings and the optical axis OX3 is the same as the angle between the eleventh oblique outer surface wall 55 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제12경사 외부 표면(57-1) 각각은 제15복수의 격자들로 나뉜다. 제12경사 외부 표면(57-1)에서 나뉜 상기 제15복수의 격자들은 모두 같다. 상기 제15복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 모두 같다. 상기 제15복수의 격자들 각각과 광축(OX3) 사이의 각은 도 3과 도 4에 도시된 광학소자(30)의 제12경사 외부 표면벽(57)과 광축(OX3) 사이의 각과 같다. Each of the twelfth inclined outer surfaces 57-1 is divided into fifteenth plurality of grids. The fifteenth plurality of grids divided on the 12th inclined outer surface 57-1 are all the same. The angles between each of the fifteenth plurality of gratings and the optical axis OX3 are all the same. The angle between each of the fifteenth plurality of gratings and the optical axis OX3 is equal to the angle between the twelfth oblique outer surface wall 57 and the optical axis OX3 of the optical device 30 shown in FIGS. 3 and 4.

제2내부 표면(59-1)은 복수의 격자들로 나뉘지 않는다. The second inner surface 59-1 is not divided into a plurality of gratings.

도 5에 도시된 광학소자(30)와 함께 이용되는 광원(미도시)은 가간섭성이 아닌 LED, 또는 램프로 구현될 수 있다. A light source (not shown) used with the optical device 30 shown in FIG. 5 may be implemented as an LED or a lamp that is not coherent.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학소자의 단면도를 나타낸다.6 is a cross-sectional view of an optical device according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참고하면, 광전자 모듈(20-2)은 기판(21-2) 위에 구현된 광원(23-2)과 광학소자(30-2)를 포함한다. 도 6에 도시된 광전자 모듈(20-2)은 도 2 내지 도 5에 도시된 광전자 모듈(20)과 다른 구조를 갖는다. 또한, 광학소자(30-2)는 도 2 내지 도 5에 도시된 광학소자(30, 또는 30-1)과는 다른 구조를 갖는다. 광원(23-2)은 가가섭성이 있는 레이저 다이오드, 또는 VCSEL(Vertical-cavity surface-emitting laser)로 구현될 수 있다. 광원(23-2)으로부터 출력되는 광선들 사이의 각(θ13)은 30도 이내이다. Referring to FIG. 6, the optoelectronic module 20-2 includes a light source 23-2 and an optical device 30-2 implemented on a substrate 21-2. The optoelectronic module 20-2 shown in FIG. 6 has a structure different from the optoelectronic module 20 shown in FIGS. 2 to 5. In addition, the optical device 30-2 has a structure different from that of the optical device 30 or 30-1 shown in FIGS. 2 to 5. The light source 23-2 may be implemented as a coherent laser diode or a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). The angle θ13 between the light rays output from the light source 23-2 is within 30 degrees.

광학소자(30-2)는 제1표면(30-3)과 제2표면(30-4)을 포함한다. The optical device 30-2 includes a first surface 30-3 and a second surface 30-4.

제1표면(30-3)은 광원(23-2)으로부터 출력되는 광선들이 굴절이 가능하도록 구현된다. 제1표면(30-3)은 광축(OX4)의 중심에 가까울수록 광원(23-2)으로부터 출력되는 광선들(예컨대, RL3)은 덜 굴절되며, 광축(OX4)의 중심에서 멀어질수록 광원(23-2)으로부터 출력되는 광선들(예컨대, RL1, 또는 RLn)은 더 많이 굴절되도록 구현된다. The first surface 30-3 is implemented so that light rays output from the light source 23-2 can be refracted. The closer the first surface 30-3 is to the center of the optical axis OX4, the less the rays output from the light source 23-2 (eg, RL3) are refracted, and the farther from the center of the optical axis OX4, the light source Light rays (eg, RL1 or RLn) output from (23-2) are implemented to be refracted more.

제2표면(30-4)은 제1표면(30-3)을 통해 굴절된 광선들이 회절이 가능하도록 구현된다. 제2표면(30-4)은 복수의 스텝들로 구현된다. 제2표면(30-4)의 한쪽 끝에서 다른 끝으로 갈수록 스텝의 폭이 길어진다. 예컨대, 제1스텝의 폭(w1)보다 제2스텝의 폭(w2)이 길다. 제1스텝의 폭(w1)은 100nm이하이다. The second surface 30-4 is implemented such that light rays refracted through the first surface 30-3 can be diffracted. The second surface 30-4 is implemented in a plurality of steps. The width of the step increases as it goes from one end of the second surface 30-4 to the other. For example, the width w2 of the second step is longer than the width w1 of the first step. The width w1 of the first step is 100 nm or less.

광전자 모듈(20-2)이 광고 간판으로 이용될 때, 광학소자(30-2)는 도 2 내지 도 5에 도시된 광학소자(30, 또는 30-1)와 같이 광원(23-2)을 통해 발산되는 광선들의 강도이 서로 다르도록 구현된다. When the optoelectronic module 20-2 is used as an advertisement signboard, the optical device 30-2 uses the light source 23-2 like the optical device 30 or 30-1 shown in FIGS. 2 to 5 It is implemented so that the intensities of the rays emitted through are different from each other.

제2표면(30-4)은 3개의 존들(Z4~Z6)로 나뉠 수 있다. 제1존(Z4)은 광원(23-2)을 기준으로 가장 멀리 발산되는 광선들(RL1, RL2)이 속하는 영역이다. 제2존(Z5)은 광원(23-2)을 기준으로 제1존(Z4)에 속하는 광선들(RL1, RL2)보다는 가깝게 발산되는 광선들(RL3, RL4)이 속하는 영역이다. 제3존(Z6)은 광원(23-2)을 기준으로 제2존(Z5)에 속하는 광선들(RL3, RL4)보다는 가깝게 발산되는 광선들(RLn; n은 자연수)이 속하는 영역이다. The second surface 30-4 may be divided into three zones Z4 to Z6. The first zone Z4 is an area to which the rays RL1 and RL2 radiating farthest from the light source 23-2 belong. The second zone Z5 is a region to which the rays RL3 and RL4 radiating closer than the rays RL1 and RL2 belonging to the first zone Z4 based on the light source 23-2 belong. The third zone Z6 is a region to which rays RLn (n is a natural number) radiating closer than the rays RL3 and RL4 belonging to the second zone Z5 based on the light source 23-2 belong.

제3존(Z6)에서 발산되는 광선들(RLn)이 광원(23-2)에서 가장 가깝게 발산되기 위해서는 제2표면(30-4)에서 상대적으로 더 많이 꺽어야 한다. 제2존(Z5)에서 발산되는 광선들(RL3, RL4)이 제3존(Z6)에서 발산되는 광선들(RLn)보다 광원(23-2)에서 더 멀리 발산되기 위해서는 상대적으로 제3존(Z6)에서 발산되는 광선들(RLn)보다 제2표면(30-4)에서 적게 꺽여야 한다. 제1존(Z4)에서 발산되는 광선들(RL1, RL2)이 제2존(Z5)에서 발산되는 광선들(RL3, RL4)보다 광원(23-2)에서 더 멀리 발산되기 위해서는 상대적으로 제2존(Z5)에서 발산되는 광선들(RL3, RL4)보다 제2표면(30-4)에서 적게 꺽여야 한다. 즉, 제1존(Z4)에서 발산되는 광선들(RL1, RL2)이 가장 적게 꺽이며, 제2존(Z5)에서 발산되는 광선들(RL3, RL4), 제3존(Z6)에서 발산되는 광선들(RLn) 순이다. 즉, 제2표면(30-4)은 한쪽 끝에서 다른 끝으로 갈수록 꺽임을 크게 하기 위해 광축(OX4)과 수직인 축(VX4)과 제2표면(30-4)의 굴절면 사이의 각은 작아야한다. 즉, 제1각(θ10)이 제2각(θ11)보다 커야 한다. 제1각(θ10)이 제2각(θ11)보다 커야 하므로, 제2표면(30-4)의 한쪽 끝에서 다른 끝으로 갈수록 스텝의 폭이 길어진다. In order for the light rays RLn emitted from the third zone Z6 to radiate most closely from the light source 23-2, the second surface 30-4 needs to be bent relatively more. In order for the rays RL3 and RL4 emitted from the second zone Z5 to radiate farther from the light source 23-2 than the rays RLn emitted from the third zone Z6, the third zone ( The second surface 30-4 should be bent less than the rays RLn emitted from Z6). In order for the light rays RL1 and RL2 emitted from the first zone Z4 to radiate farther from the light source 23-2 than the light rays RL3 and RL4 emitted from the second zone Z5, the second The second surface 30-4 should bend less than the light rays RL3 and RL4 emitted from the zone Z5. That is, the rays radiated from the first zone (Z4) RL1 and RL2 are the least bent, and the rays radiated from the second zone (Z5) (RL3, RL4), and the third zone (Z6). The rays RLn are in order. That is, in order to increase the bending of the second surface 30-4 from one end to the other, the angle between the axis VX4 perpendicular to the optical axis OX4 and the refractive surface of the second surface 30-4 should be small. do. That is, the first angle θ10 must be greater than the second angle θ11. Since the first angle θ10 must be greater than the second angle θ11, the width of the step increases from one end of the second surface 30-4 to the other.

도 7의 그래프를 참고하면, 제1존(Z4)을 통해 발산되는 광선들(RL1, RL2)의 강도는 광원(23-2)의 중심에서 임의의 거리(d2)만큼 떨어진 위치에서 가장 세다. 제1존(Z4)을 통해 발산되는 광선들의 강도는 제2존(Z5)을 통해 발산되는 광선들의 강도보다 세며, 제2존(Z5)을 통해 발산되는 광선들의 강도는 제3존(Z6)을 통해 발산되는 광선들의 강도보다 세다.Referring to the graph of FIG. 7, the intensity of light rays RL1 and RL2 emitted through the first zone Z4 is the strongest at a location distant from the center of the light source 23-2 by an arbitrary distance d2. The intensity of the rays emitted through the first zone Z4 is greater than the intensity of the rays emitted through the second zone Z5, and the intensity of the rays emitted through the second zone Z5 is in the third zone Z6. It is stronger than the intensity of the rays radiating through it.

광학소자(30-2)는 광원(23-2)으로부터 출력되는 광선들이 광학소자(30-2)의 어느 부분을 통해 발산되는가에 따라 광선들의 강도와 광원(23-2)으로부터 발산 거리를 다르게 함으로써 특정 위치에 광선들을 집중시킬 수 있다. 광학소자(30-2)가 광고 간판에 이용될 때, 빛의 공해로 인해 야기되는 불만이 감소될 수 있다. The optical element 30-2 differs in intensity of the light rays and the divergence distance from the light source 23-2 depending on which part of the optical element 30-2 the light rays output from the light source 23-2 are emitted. By doing this, you can focus the rays at a specific location. When the optical device 30-2 is used for an advertisement signboard, complaints caused by light pollution can be reduced.

도 7은 도 4, 도 5, 또는 도 6에 도시된 광학소자가 포함된 광전자 시스템의 블록도를 나타낸다. 7 shows a block diagram of an optoelectronic system including the optical device shown in FIG. 4, 5, or 6;

도 7을 참고하면, 광전자 시스템(100)은 광고 간판 등에 사용될 수 있다. 상기 광고 간판에서 빛은 특정 방향으로 향한다. 광전자 시스템(100)은 광전자 모듈(20), 외부 케이스들(110, 120)을 포함한다. 광전자 모듈(20)은 광전자 기판(21) 위에 구현된 광원(미도시)과 광학소자(30)를 포함한다. 외부 케이스들(110, 120)은 광전자 모듈(20)을 외부 충격에서 보호하는 역할을 한다. 또한, 외부 케이스(110, 120)는 상기 광원에서 출력되는 광선들이 외부 케이스(110, 120) 밖으로 나가지 않도록 하는 역할을 한다. Referring to FIG. 7, the optoelectronic system 100 may be used for an advertisement signboard or the like. In the advertising signboard, light is directed in a specific direction. The optoelectronic system 100 includes an optoelectronic module 20 and outer cases 110 and 120. The optoelectronic module 20 includes a light source (not shown) and an optical device 30 implemented on the optoelectronic substrate 21. The outer cases 110 and 120 serve to protect the optoelectronic module 20 from external impact. In addition, the outer cases 110 and 120 serve to prevent light rays output from the light source from going out of the outer cases 110 and 120.

도 7을 참고하면, 광전자 시스템(100)은 광고 간판, 디스플레이 장치용 조명, 창호, 건물 외부 광고판, 또는 의료 및 산업용 레이저 광학기기, 또는 특수 조명기 분야 등에 사용될 수 있다. 상기 광고 간판에서 빛은 특정 방향으로 향한다. 광전자 시스템(100)은 광전자 모듈(20), 외부 케이스들(110, 120)을 포함한다. 광전자 모듈(20)은 광전자 기판(21) 위에 구현된 광원(미도시)과 광학소자(30)를 포함한다. 외부 케이스들(110, 120)은 광전자 모듈(20)을 외부 충격에서 보호하는 역할을 한다. 또한, 외부 케이스(110, 120)는 상기 광원에서 출력되는 광선들이 외부 케이스(110, 120) 밖으로 나가지 않도록 하는 역할을 한다. 종래의 광전자 시스템의 경우, 디스플레이 면적(도 7의 경우, 외부 케이스(110, 또는 120)의 면적)에 해당하는 만큼의 도광판(LGP, Light Gudie Panel)이 필요하였다. 하지만 본 발명의 경우, 도 2에 도시된 광학소자(30)은 선형으로, 광학소자(30)에 대응하여 상기 광원이 결합됨으로써 종래의 광전자 시스템과는 달리 디스플레이 면적에 해당하는 만큼의 도광판이 필요하지 않아 광전자 시스템(100)의 소형화가 가능하다는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 재료 절감 및 설치 자유도가 높다. Referring to FIG. 7, the optoelectronic system 100 may be used in the field of advertising signboards, lighting for display devices, windows, exterior billboards, medical and industrial laser optical devices, or special illuminators. In the advertising signboard, light is directed in a specific direction. The optoelectronic system 100 includes an optoelectronic module 20 and outer cases 110 and 120. The optoelectronic module 20 includes a light source (not shown) and an optical device 30 implemented on the optoelectronic substrate 21. The outer cases 110 and 120 serve to protect the optoelectronic module 20 from external impact. In addition, the outer cases 110 and 120 serve to prevent light rays output from the light source from going out of the outer cases 110 and 120. In the case of a conventional optoelectronic system, a light guide plate (LGP, Light Gudie Panel) corresponding to the display area (in the case of FIG. 7, the area of the outer case 110 or 120) was required. However, in the case of the present invention, the optical device 30 shown in FIG. 2 is linear, and the light source is coupled to correspond to the optical device 30, so unlike a conventional optoelectronic system, a light guide plate corresponding to the display area is required. As a result, the optoelectronic system 100 can be miniaturized. Due to these advantages, material savings and installation freedom are high.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment illustrated in the drawings, this is only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the attached registration claims.

20-2: 광전자 모듈;
21-2: 기판;
23-2: 광원;
30-2: 광학소자;
20-2: optoelectronic module;
21-2: substrate;
23-2: light source;
30-2: optical element;

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 광원으로부터 출력되는 광선들이 전반사되며, 상기 전반사되는 광선들은 광축 방향으로 발산되도록 구현된 제1부분; 및
상기 광선들이 굴절되며, 상기 굴절된 광선들 중 일부는 상기 광축 방향에서 멀어질수록 광선과 상기 광축 사이의 각이 커지며, 상기 굴절된 광선들 중 나머지는 상기 광축 방향으로 발산되도록 구현된 제2부분을 포함하며,
상기 제1부분과 상기 제2부분은,
광학소자의 광도가 상기 광축에서 가장 크지 않고, 상기 광축에서 임의의 거리만큼 떨어진 위치에서 가장 세도록 구현되며,
상기 제1부분은,
제1내부 측면벽;
상기 제1내부 측면벽과 수직인 제1내부 표면;
상기 제1내부 표면에서 연장되는 제1경사 외부 표면;
상기 제1경사 외부 표면에서 연장되는 제2경사 외부 표면; 및
상기 제2경사 외부 표면에서 연장되는 제3경사 외부 표면을 포함하며,
상기 제1내부 측면벽은 상기 광축과 수평이며,
상기 제2부분은.
상기 제1내부 측면벽에서 상기 광축까지 연장되는 제1경사 내부 표면;
상기 제1경사 내부 표면에서 연장되는 제2경사 내부 표면;
상기 제2경사 내부 표면에서 연장되는 제2내부 측면벽;
상기 제3경사 외부 표면에서 연장되는 제4경사 외부 표면;
상기 제4경사 외부 표면에서 연장되는 제5경사 외부 표면;
상기 제5경사 외부 표면에서 연장되는 제6경사 외부 표면;
상기 제6경사 외부 표면에서 연장되는 제7경사 외부 표면;
상기 제7경사 외부 표면에서 연장되는 제8경사 외부 표면;
상기 제8경사 외부 표면에서 연장되는 제9경사 외부 표면;
상기 제9경사 외부 표면에서 연장되는 제10경사 외부 표면;
상기 제10경사 외부 표면에서 연장되는 제11경사 외부 표면;
상기 제11경사 외부 표면에서 연장되는 제12경사 외부 표면; 및
상기 제12경사 외부 표면에서 상기 제2내부 측면벽까지 연장되는 제2내부 표면을 포함하는 광학소자.
A first portion implemented such that rays output from a light source are totally reflected, and the total reflected rays are diverged in a direction of an optical axis; And
The second part is implemented such that the light rays are refracted, and some of the refracted rays increase in an angle between the light rays and the optical axis as the distance from the optical axis direction increases, and the rest of the refracted rays diverge in the optical axis direction Including,
The first part and the second part,
The luminous intensity of the optical device is not the largest in the optical axis, and is implemented so that the intensity is the strongest at a position away from the optical axis by an arbitrary distance
The first part,
A first inner side wall;
A first inner surface perpendicular to the first inner side wall;
A first inclined outer surface extending from the first inner surface;
A second inclined outer surface extending from the first inclined outer surface; And
And a third inclined outer surface extending from the second inclined outer surface,
The first inner side wall is horizontal with the optical axis,
The second part.
A first inclined inner surface extending from the first inner sidewall to the optical axis;
A second inclined inner surface extending from the first inclined inner surface;
A second inner side wall extending from the second inclined inner surface;
A fourth inclined outer surface extending from the third inclined outer surface;
A fifth inclined outer surface extending from the fourth inclined outer surface;
A sixth inclined outer surface extending from the fifth inclined outer surface;
A seventh inclined outer surface extending from the sixth inclined outer surface;
An eighth inclined outer surface extending from the seventh inclined outer surface;
A ninth inclined outer surface extending from the eighth inclined outer surface;
A tenth inclined outer surface extending from the ninth inclined outer surface;
An eleventh inclined outer surface extending from the tenth inclined outer surface;
A twelfth inclined outer surface extending from the eleventh inclined outer surface; And
An optical device comprising a second inner surface extending from the twelfth inclined outer surface to the second inner sidewall.
기판 위에 구현된 광원; 및
광원소자를 포함하며,
상기 광원소자는,
상기 광원으로부터 출력되는 광선들이 굴절되도록 구현되는 제1표면; 및
상기 제1표면을 통해 굴절된 광선들이 회절되도록 구현된 제2표면을 포함하며,
상기 제2표면은 복수의 스텝들로 구현되며, 상기 제2표면의 한쪽 끝에서 다른 끝으로 갈수록 스텝의 폭이 길어지도록 구현되며,
제1부분은,
제1내부 측면벽;
상기 제1내부 측면벽과 수직인 제1내부 표면;
상기 제1내부 표면에서 연장되는 제1경사 외부 표면;
상기 제1경사 외부 표면에서 연장되는 제2경사 외부 표면; 및
상기 제2경사 외부 표면에서 연장되는 제3경사 외부 표면을 포함하며,
상기 제1내부 측면벽은 광축과 수평이며,
제2부분은,
상기 제1내부 측면벽에서 상기 광축까지 연장되는 제1경사 내부 표면;
상기 제1경사 내부 표면에서 연장되는 제2경사 내부 표면;
상기 제2경사 내부 표면에서 연장되는 제2내부 측면벽;
상기 제3경사 외부 표면에서 연장되는 제4경사 외부 표면;
상기 제4경사 외부 표면에서 연장되는 제5경사 외부 표면;
상기 제5경사 외부 표면에서 연장되는 제6경사 외부 표면;
상기 제6경사 외부 표면에서 연장되는 제7경사 외부 표면;
상기 제7경사 외부 표면에서 연장되는 제8경사 외부 표면;
상기 제8경사 외부 표면에서 연장되는 제9경사 외부 표면;
상기 제9경사 외부 표면에서 연장되는 제10경사 외부 표면;
상기 제10경사 외부 표면에서 연장되는 제11경사 외부 표면;
상기 제11경사 외부 표면에서 연장되는 제12경사 외부 표면; 및
상기 제12경사 외부 표면에서 상기 제2내부 측면벽까지 연장되는 제2내부 표면을 포함하도록 구현되는 광전자 모듈.
A light source implemented on the substrate; And
It includes a light source device,
The light source device,
A first surface configured to refract light rays output from the light source; And
And a second surface configured to diffract light rays refracted through the first surface,
The second surface is implemented with a plurality of steps, and the width of the step increases from one end of the second surface to the other,
The first part is,
A first inner side wall;
A first inner surface perpendicular to the first inner side wall;
A first inclined outer surface extending from the first inner surface;
A second inclined outer surface extending from the first inclined outer surface; And
And a third inclined outer surface extending from the second inclined outer surface,
The first inner side wall is horizontal to the optical axis,
The second part is,
A first inclined inner surface extending from the first inner sidewall to the optical axis;
A second inclined inner surface extending from the first inclined inner surface;
A second inner side wall extending from the second inclined inner surface;
A fourth inclined outer surface extending from the third inclined outer surface;
A fifth inclined outer surface extending from the fourth inclined outer surface;
A sixth inclined outer surface extending from the fifth inclined outer surface;
A seventh inclined outer surface extending from the sixth inclined outer surface;
An eighth inclined outer surface extending from the seventh inclined outer surface;
A ninth inclined outer surface extending from the eighth inclined outer surface;
A tenth inclined outer surface extending from the ninth inclined outer surface;
An eleventh inclined outer surface extending from the tenth inclined outer surface;
A twelfth inclined outer surface extending from the eleventh inclined outer surface; And
The optoelectronic module configured to include a second inner surface extending from the twelfth oblique outer surface to the second inner sidewall.
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KR100935205B1 (en) 2009-07-08 2010-01-06 (주)어플리컴 Method of generating shape information of lens for point source
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