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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
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저널정보
한국광학회 Current Optics and Photonics Journal of the Optical Society of Korea Vol.20 No.5
발행연도
2016.10
수록면
614 - 622 (9page)

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In this paper, we propose a novel differential equation method for designing a total internal reflection(TIR) LED lens with double freeform surfaces. A complete set of simultaneous differential equations forthe method is derived from the condition for minimizing the Fresnel loss, illumination models, Snell’sLaw of ray propagation, and a new constraint on the incident angle of a ray on the light-exiting surfaceof the lens. The last constraint is essential to complete the set of simultaneous differential equations. Byadopting the TIR structure and applying the condition for minimizing the Fresnel loss, it is expected thatthe proposed TIR LED lens can have a high luminous flux efficiency, even though its beam-spread angleis narrow. To validate the proposed method, three TIR LED lenses with beam-spread angles of less than22.6° have been designed, and their performances evaluated by ray tracing. Their luminous flux efficienciescould be obviously increased by at least 35% and 5%, compared to conventional LED lenses with a singlefreeform surface and with double freeform surfaces, respectively.
#Double freeform surfaces #Fresnel loss #Luminous flux efficiency #Narrow beam-spread angle #TIR LED lens

목차

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참고문헌 (31)

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J. Jiang / 2010 / Optical design of a freeform TIR lens for LED streetlight / Optik 121:1761~1765 google schola N. Shatz / 2008 / Advanced optics for LED flashlights / Proc. SPIE 7059:1~12 google schola B. W. Kim / 2010 / Eliminating hotspots in a multi-chip LED array direct backlight system with optimal patterned reflectors for uniform illuminance and minimal system thickness / Opt. Express 18:8595~8604 google schola H. C. Chen / 2013 / Rectangular illumination using a secondary optics with cylindrical lens for LED street light / Opt. Express 21:3201~3212 google schola 김봉준 / 2014 / 대면적 COB-type LED 패키지를 포함한 LED 램프의 좁은 광속각 구현을 위한 2차 광학계 최적 설계 / 한국광학회지 25(2):78~84 dbpia

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