| 1 |
1
LED 단일 칩 또는 LED 어레이의 광 분포를 설정하고, 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면 또는 객체면(object plane)에 대한 조도 분포를 설정하는 단계; 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛과 상기 객체면에 도달하는 빛 사이의 에너지 상관관계를 측정하는 단계; 및 상기 에너지 상관관계를 통해 상기 객체면에 초점을 맺게 하거나 평행광(collimated light)을 형성할 수 있도록 최적화된 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면 형상을 설계하는 단계를 포함하고, 상기 3차원 자유형상 광학계는, 하나의 자유형상 단면을 가진 자유형상 거울, 하나 이상의 자유형상 단면을 가진 자유형상 렌즈 및 상기 자유형상 거울과 상기 자유형상 렌즈의 조합 중 어느 하나를 포함하며, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛을 상기 자유형상 단면을 통과시키거나 반사시켜 상기 객체면에 초점을 맺게 하거나 가우시안(Gaussian) 분포, 베셀(Bessel) 분포 및 플랫탑(Flat-top) 분포 중 어느 하나의 분포를 갖는 평행광(collimated light)을 형성하며, 상기 최적화된 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면 형상을 설계하는 단계는, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛에 대해 에너지 보존 법칙을 적용하고, 수치해석적으로 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면의 표면 형상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 3차원 자유형상 광학계의 구현 방법
|
| 2 |
2
제1항에 있어서, 설계된 상기 3차원 자유형상 광학계의 단면 형상을 결합한 후, 광선 추적 전산모사를 통해 검증하는 단계; 상기 광선 추적 전산모사를 통한 검증 결과에 따라 기설정된 요구조건을 만족하는지 여부를 확인하는 단계; 상기 요구조건을 만족하지 않는 경우, 피드백 루프를 통해 상기 3차원 자유형상 광학계의 단면 형상을 보정하는 단계; 및 제작 공차를 개선하는 단계를 더 포함하는, 3차원 자유형상 광학계의 구현 방법
|
| 3 |
3
삭제
|
| 4 |
4
제1항에 있어서, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛과 상기 객체면에 도달하는 빛 사이의 에너지 상관관계를 측정하는 단계는, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛과 상기 3차원 자유형상 광학계의 상기 자유형상 단면 사이의 관계를 설정하는 단계; 및 상기 자유형상 단면과 상기 객체면 사이의 관계를 설정하는 단계를 포함하는, 3차원 자유형상 광학계의 구현 방법
|
| 5 |
5
삭제
|
| 6 |
6
LED 단일 칩 또는 LED 어레이의 광 분포를 설정하고, 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면 또는 객체면(object plane)에 대한 조도 분포를 설정하는 광 분포 및 조도 분포 설정부; 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛과 상기 객체면에 도달하는 빛 사이의 에너지 상관관계를 측정하는 에너지 상관관계 측정부; 및 상기 에너지 상관관계를 통해 상기 객체면에 초점을 맺게 하거나 평행광(collimated light)을 형성할 수 있도록 최적화된 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면 형상을 설계하는 광학계의 단면 형상 설계부를 포함하고, 상기 3차원 자유형상 광학계는, 하나의 자유형상 단면을 가진 자유형상 거울, 하나 이상의 자유형상 단면을 가진 자유형상 렌즈 및 상기 자유형상 거울과 상기 자유형상 렌즈의 조합 중 어느 하나를 포함하며, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛을 상기 자유형상 단면을 통과시키거나 반사시켜 상기 객체면에 초점을 맺게 하거나 가우시안(Gaussian) 분포, 베셀(Bessel) 분포 및 플랫탑(Flat-top) 분포 중 어느 하나의 분포를 갖는 평행광(collimated light)을 형성하며, 상기 광학계의 단면 형상 설계부는, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛에 대해 에너지 보존 법칙을 적용하고, 수치해석적으로 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면의 표면 형상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 3차원 자유형상 광학계의 구현 시스템
|
| 7 |
7
제6항에 있어서, 설계된 상기 3차원 자유형상 광학계의 단면 형상을 결합한 후, 광선 추적 전산모사를 통해 검증하는 광학계 검증부; 상기 광선 추적 전산모사를 통한 검증 결과에 따라 기설정된 요구조건을 만족하는지 여부를 확인하는 요구조건 확인부; 상기 요구조건을 만족하지 않는 경우, 상기 3차원 자유형상 광학계의 단면 형상을 보정하는 피드백 루프부; 및제작 공차를 개선하는 공차 개선부를 더 포함하는, 3차원 자유형상 광학계의 구현 시스템
|
| 8 |
8
삭제
|
| 9 |
9
제6항에 있어서, 상기 에너지 상관관계 측정부는, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛과 상기 3차원 자유형상 광학계의 상기 자유형상 단면 사이의 관계를 설정하고, 상기 자유형상 단면과 상기 객체면 사이의 관계를 설정하는 것을 특징으로 하는, 3차원 자유형상 광학계의 구현 시스템
|
| 10 |
10
삭제
|
| 11 |
11
LED 단일 칩 또는 LED 어레이; 및 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛을 통과시키거나 반사시키는 하나 이상의 자유형상 단면으로 구성된 3차원 자유형상 광학계를 포함하고, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛이 상기 하나 이상의 자유형상 단면을 통과하거나 반사하여 객체면(object plane)에 도달하며, 상기 3차원 자유형상 광학계는, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛과 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 자유형상 단면 또는 상기 객체면에 도달하는 빛 사이의 에너지 상관관계를 통해 최적화된 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면 형상을 가지며, 상기 에너지 상관관계를 통해 상기 객체면에 초점을 맺게 하거나 평행광(collimated light)을 형성할 수 있도록 최적화된 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면 형상을 갖고, 하나의 자유형상 단면을 가진 자유형상 거울, 하나 이상의 자유형상 단면을 가진 자유형상 렌즈 및 상기 자유형상 거울과 상기 자유형상 렌즈의 조합 중 어느 하나를 포함하며, 상기 자유형상 단면을 통해 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛을 상기 객체면에 초점을 맺게 하거나 가우시안(Gaussian) 분포, 베셀(Bessel) 분포 및 플랫탑(Flat-top) 분포 중 어느 하나의 분포를 갖는 평행광(collimated light)을 형성하게 하며, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛에 대해 에너지 보존 법칙을 적용하고, 수치해석적으로 상기 3차원 자유형상 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈나 거울의 단면의 표면 형상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 3차원 자유형상 광학계를 이용한 고출력 LED 모듈
|
| 12 |
12
제11항에 있어서, 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이가 소정의 펄스폭(pulse duration)과 펄스반복비(pulse repetition rate)의 펄스 동작이 가능하도록 고속 스위칭 펄스 전류를 출력하는 LED 드라이버를 더 포함하고, 상기 LED 드라이버에 의해 상기 LED 단일 칩 또는 상기 LED 어레이에서 방출된 빛이 상기 자유형상 단면을 통과하거나 반사하여 펄스 형태로 상기 객체면에 초점을 맺게 하거나 평행광(collimated light)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 3차원 자유형상 광학계를 이용한 고출력 LED 모듈
|
| 13 |
13
제12항에 있어서, 상기 LED 드라이버와 연결되어 파장별 선택적으로 상기 펄스폭 및 상기 펄스반복비를 제어하는 LED 컨트롤러를 더 포함하는, 3차원 자유형상 광학계를 이용한 고출력 LED 모듈
|
| 14 |
14
삭제
|
| 15 |
15
삭제
|
