KR101446247B1 - Multi ball lense for led and led lamp including thereof - Google Patents

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KR101446247B1
KR101446247B1 KR1020130031436A KR20130031436A KR101446247B1 KR 101446247 B1 KR101446247 B1 KR 101446247B1 KR 1020130031436 A KR1020130031436 A KR 1020130031436A KR 20130031436 A KR20130031436 A KR 20130031436A KR 101446247 B1 KR101446247 B1 KR 101446247B1
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Abstract

The present invention relates to a complex lens for an LED lamp device which transmits light emitted from an LED, and an LED lamp device including the same. The complex lens is formed to have a plurality of balls which have circular or oval cross sections, and have portions overlapped by each other. Therefore, the direction of the emitting light, emitted from the LED, or diffusion of the light is adjusted.

Description

LED 등기구용 복합렌즈 및 이를 포함하는 LED 등기구{MULTI BALL LENSE FOR LED AND LED LAMP INCLUDING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a composite lens for an LED lamp,

본 발명은 LED 등기구용 복합렌즈 및 이를 포함하는 LED 등기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빛의 직진성과 확산성을 조절할 수 있는 LED 등기구용 복합렌즈 및 이의 응용으로서 상기 LED 등기구용 복합렌즈를 포함하는 LED 등기구에 관한 것이다.The present invention relates to a composite lens for an LED lamp and an LED lamp including the same, and more particularly, to a composite lens for an LED lamp that can control the straightness and diffusibility of light, and an application thereof, LED lamp.

LED(Light Emitting Diode)는 P형과 N형 반도체의 접합구조를 가지고, 전압을 가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드 갭(band gap)에 해당하는 에너지의 빛을 방출하는 광전자 소자이며, 반응시간이 일반 전구에 비하여 빠르고, 소비전력이 20% 수준으로 낮아 고 효율의 조명수단을 포함하여 다방면에 활용되고 있다.LED (Light Emitting Diode) is an optoelectronic device that has a junction structure of a P-type and an N-type semiconductor and emits light of energy corresponding to a band gap of a semiconductor due to the combination of electrons and holes when a voltage is applied. Time is faster than general bulbs and power consumption is as low as 20%, and it is utilized in various fields including high efficiency lighting means.

상기의 발광다이오드(LED)는 빛의 직진성이 우수하기 때문에 조그마한 크기의 발광다이오드로 발광된 빛을 멀리까지 보낼 수 있다는 장점이 있으나, 이와 같은 빛의 직진성에 의해 발광다이오드로부터 조사된 빛이 측방향으로는 거의 조사되지 못하여 측방향의 빛의 세기가 현저히 떨어져 신호등이나 광고판, 전광판, 공사장의 이정표 신호나 각종 표지판 같이 대부분 직진성을 요구되는 광원으로서 주로 사용되고 있는 실정이다.The light emitting diode (LED) has an advantage of being able to transmit light emitted by a light emitting diode with a small size to a far distance because of its excellent linearity of light. However, due to the straightness of the light, The intensity of light in the lateral direction is remarkably lowered and it is mainly used as a light source requiring almost straightness, such as a signal lamp, a billboard, a billboard sign of a billboard, a construction site, and various signs.

또한, 측방향으로 빛을 조사시키기 위해서는 발광다이오드가 측방향을 향하도록 위치시키는 동시에 측방향 전체둘레에 걸쳐 발광다이오드를 설치해야 하는 등, 구성이 복잡해지고, 설치가 번거로워지는 등의 문제점이 많았다.In addition, in order to irradiate the light in the lateral direction, the light emitting diode must be positioned in the lateral direction and the light emitting diode must be disposed in the entire lateral direction, which complicates the structure and makes installation troublesome.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래기술로서 등록특허공보 제10-0808669호(공고일:2008.02.29.)에서는 하부에 광원인 발광다이오드로부터 빛이 입사되는 입사면이 형성되고, 상부 내측으로 역 원뿔형상의 홈이 파여져 상기 입사면을 통해 직진되는 발광다이오드의 빛이 측방향으로 반사되는 반사면을 가짐으로써, 발광다이오드의 빛이 측방향으로 고르게 조사되는 전구에 관해 기재되어 있으며, 또한 공개특허공보 제10-2010-0045639호(공개일:2010.05.04)에서는 상면에 상방으로 돌출된 구 형상의 상부곡면이 형성된 투명 재질의 렌즈몸체 및 상기 렌즈몸체의 내측으로 상기 LED 램프에서 발산된 빛을 외측방으로 난반사 시키는 난반사부재를 포함함으로써, 직진성을 갖는 LED 램프의 빛이 외측방으로 퍼져나가도록 하여 넓은 면적의 조명 효과가 더욱 향상되도록 한 LED 램프용 광 확산렌즈에 관해 기재되어 있다.In order to solve such a problem, as an example of a prior art, in Patent Document 10-0808669 (Announcement: Feb. 29, 2008), an incidence surface on which light is incident from a light emitting diode as a light source is formed, The light emitted from the light emitting diode is uniformly irradiated in the lateral direction by having the reflection surface of the light emitting diode linearly reflected through the incidence surface so as to be laterally reflected, 2010-0045639 discloses a lens body made of a transparent material having a spherical upper curved surface protruded upward from an upper surface thereof and a lens body made of a transparent material, So that the light of the LED lamp having the straightness spreads out to the outside room, so that the lighting effect of a large area is further improved A light diffusing lens for an LED lamp is described.

그러나 상기 선행기술을 포함하는 종래기술에서는 개별 LED와 대응되는 각각의 렌즈의 형태를 가공함으로써 측방향으로 조명을 전체적으로 가능하게 하는 기능은 부여할 수 있으나, 사용자가 조명을 원하는 부분에만 조명을 제공하거나 특정 영역의 조명을 강화할 수 있도록 하기 위해 특정범위의 조사각을 갖는 부분만을 광조사함으로써 확산성을 향상시키는 것은 효과적이지 못한 문제점을 안고 있는 실정이다.However, in the prior art including the above-mentioned prior art, it is possible to impart the function of making the illumination as a whole possible in the lateral direction by processing the shape of each lens corresponding to the individual LEDs. However, In order to enhance the illumination of a specific region, it is not effective to improve the diffusibility by irradiating only a portion having an irradiation angle in a specific range.

1. 대한민국 등록특허 제10-0808669호1. Korean Patent No. 10-0808669 2. 대한민국 공개특허 제10-2010-0045639호2. Korean Patent Publication No. 10-2010-0045639

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 다수의 LED를 광원으로 한 조명등을 구성함에 있어서 상기 개별 LED에서 조사되는 빛이 각각 조사방향을 달리 함으로써 확산성을 향상시켜 줄 수 있는 LED 등기구용 복합렌즈 및 이를 포함하는 LED 등기구를 제공하고자 한다.In order to solve such a problem, the present invention provides a composite lens for an LED luminaire which can improve the diffusibility of light emitted from the individual LEDs, To provide an LED light fixture.

또한 본 발명은 각각의 LED에서 조사되는 빛의 조사방향을 사용자가 원하는 방향으로 조절할 수 있도록 함으로써, 사용자가 조명을 원하는 특정범위의 조사각을 갖는 부분만을 조명을 제공할 수 있도록 할 수 있는 LED 등기구용 복합렌즈 및 이를 포함하는 LED 등기구를 제공하고자 한다.Further, the present invention provides an LED lighting device capable of providing illumination only to a portion having an irradiation angle of a specific range desired by a user by allowing the user to adjust the irradiation direction of the light emitted from each LED to a direction desired by the user And an LED lamp including the composite lens.

또한 본 발명은 상기 복합렌즈의 착탈 및 교체가 용이한 LED 등기구를 제공하는 것을 또 다른 발명의 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an LED lamp for easily attaching and detaching the composite lens.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 LED 소자에서 조사되는 빛을 투과시키는 LED 등기구용 복합렌즈에 있어서, 상기 복합렌즈는 단면이 원형 또는 타원형을 가지는 복수의 볼이 일정부분 중첩된 형태로 형성되어, 상기 LED 소자에서 조사되는 빛의 조사 방향 또는 빛의 확산성이 조절되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구용 복합렌즈를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composite lens for an LED lamp for transmitting light emitted from an LED device, wherein the composite lens has a plurality of balls, each having a circular or elliptical cross section, And a diffusing property of the light emitted from the LED device is adjusted.

일실시예로, 상기 복합렌즈에서 중첩되는 형태의 각각의 볼(ball)의 수는 2개 내지 10개인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the number of balls of each of the superimposed shapes in the composite lens is 2 to 10.

일실시예로, 상기 복합렌즈의 재질은 폴리스티렌, 아크릴, 실리콘 수지, PMMA, 유리, 석영 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the material of the composite lens includes at least one selected from the group consisting of polystyrene, acrylic, silicone resin, PMMA, glass, and quartz.

일실시예로, 상기 복합렌즈의 각각의 볼의 크기는 각 LED 소자 폭의 1 내지 30배인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the size of each of the balls of the composite lens is 1 to 30 times the width of each LED element.

일실시예로, 상기 복합렌즈에서 중첩되는 형태의 각각의 볼(ball)의 크기는 서로 동일하거나 또는 상이한 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the sizes of the balls of the overlapping shape in the composite lens are the same or different.

일실시예로, 상기 복합렌즈의 단면에서 최대로 중첩되는 부분의 길이는 각 볼의 높이보다 작은 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the length of the portion that maximally overlaps the cross-section of the composite lens is smaller than the height of each of the balls.

일실시예로, 상기 복합렌즈가 3개 이상인 경우, 각각의 볼의 중심을 연결한 선은 정다각형인 것을 특징으로 한다. 이 경우에, 상기 복합렌즈내 각각의 볼은 상기 정다각형의 이웃한 꼭지점에 위치하는 볼끼리만이 서로 중첩하며, 각각의 볼의 중심을 연결하여 얻어지는 정다각형의 중심에 추가의 볼 또는 반구가 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, when the number of the compound lenses is three or more, the lines connecting the centers of the balls are regular polygons. In this case, each of the balls in the composite lens overlaps only the balls positioned at neighboring vertexes of the regular polygon, and an additional ball or hemisphere is formed at the center of a regular polygon obtained by connecting the centers of the balls .

일실시예로, 상기 정다각형의 중심에 추가로 형성되는 볼 또는 반구의 지름은 이웃한 나머지의 볼의 지름보다 큰 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the diameter of the ball or hemisphere further formed in the center of the regular polygon is larger than the diameter of the remaining balls.

또 다른 실시예로, 본 발명은 상기 복합렌즈를 포함하는 LED 등기구를 제공한다.In yet another embodiment, the present invention provides an LED luminaire comprising the composite lens.

일실시예로, LED 소자가 형성되는 기판; 상기 기판상에 가로 및 세로방향으로 서로 일정 간격을 이루도록 배치되며, 전원을 인가받아 빛을 조사하는 복수의 LED 소자; 상기 LED 소자의 각각의 상부에 각각의 볼이 대응하도록 구비되는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 복수의 복합렌즈 및 상기 LED 소자에서 발생되는 열을 외부로 배출하는 방열판을 포함하는 LED 등기구를 제공한다.In one embodiment, a substrate on which an LED element is formed; A plurality of LED elements arranged on the substrate at predetermined intervals in the horizontal and vertical directions, A plurality of composite lenses according to any one of claims 1 to 9, wherein each of the plurality of composite lenses is provided so that each of the balls corresponds to each of the LED elements; and a heat sink for discharging heat generated from the LED element to the outside LED lighting fixtures.

일실시예로, 상기 각각의 복합렌즈는 LED 소자와 밀착되어 있거나, 또는 LED 소자로부터 100 um 내지 5000 um 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, each of the composite lenses is in close contact with the LED element or is characterized by a distance of 100 to 5000 um from the LED element.

일실시예로, 상기 복합렌즈의 각각의 볼의 중심축은 LED 소자의 중심과 일치하거나 또는 LED 소자의 중심으로부터 벗어나도록 위치하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the central axis of each of the balls of the composite lens coincides with the center of the LED element or is positioned so as to deviate from the center of the LED element.

일실시예로, 상기 복합렌즈내 볼의 중심축이 LED 소자의 중심으로부터 벗어나도록 위치하는 경우에, 상기 LED 소자의 중심은 상기 LED 소자의 상부에 위치한 볼의 직경범위내에 위치하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the center of the LED element is located within a diameter range of the ball located above the LED element, when the center axis of the ball in the composite lens is positioned to deviate from the center of the LED element .

일실시예로, 상기 복합렌즈내 볼의 크기, 각각의 볼의 중첩정도 또는 볼의 중심축이 LED 소자의 중심으로부터 벗어나는 정도를 조절함으로써, 상기 등기구가 조사하는 빛의 직진성과 확산성을 조절하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, by adjusting the size of the ball in the composite lens, the degree of overlap of each ball, or the extent to which the central axis of the ball deviates from the center of the LED element, the luminosity and diffusibility of the light illuminated by the luminaire is controlled .

일실시예로, 상기 기판상에는 각각의 복합렌즈를 지지할 수 있도록 지지대가 구비되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, a support is provided on the substrate so as to support each compound lens.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 LED 등기구용 복합렌즈를 통해, 개별 LED에서 조사되는 빛이 각각 조사방향을 달리 함으로써 확산성을 향상시켜 줄 수 있는 장점이 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, there is an advantage that diffusibility can be improved by varying the irradiation direction of light emitted from the individual LEDs through the composite lens for an LED lamp of the present invention.

또한 본 발명은 각각의 LED에서 조사되는 빛의 조사방향을 사용자가 원하는 방향으로 조절할 수 있도록 함으로써, 사용자가 조명을 원하는 특정범위의 조사각을 갖는 부분에만 조명을 제공할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.Further, the present invention has an advantage in that the user can adjust the irradiation direction of light irradiated from each LED to a direction desired by the user, so that the user can provide illumination only to a portion having an irradiation angle in a specific range have.

또한 본 발명에 의해 제조되는 LED 등기구는 복합렌즈를 지지할 수 있도록 지지대가 구비됨으로써, 복합렌즈를 견고하게 지지할 수 있고, 또한 상기 복합렌즈의 착탈 및 교체가 용이하여 LED 등기구의 제조 공정단가를 낮출 수 있다.In addition, the LED lamp manufactured according to the present invention can support the composite lens firmly by supporting the composite lens so as to support the composite lens, and can easily attach and detach the composite lens, Can be lowered.

또한 본 발명의 LED 등기구는 상기 복합렌즈가 LED의 외부에만 위치하게 됨으로서 LED의 방열에 효과적이므로 LED의 수명을 오래도록 유지할 수 있고, 방열능력이 우수한 등기구를 제공할 수 있어, 제품수명 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the LED lamp of the present invention can maintain the lifetime of the LED for a long time because the composite lens is located only on the outside of the LED, so it is possible to provide a luminaire with excellent heat dissipation capability, .

또한 본 발명은 LED 소자 크기에 따라 적절히 조절된 크기의 복합렌즈를 포함함으로써, 균일하게 조명하거나 또는 원거리까지 집중조명하거나 또는 넓은 범위로 확산 조명할 수 있는 장점이 있다.Further, the present invention has the advantage that it includes a composite lens of a size appropriately adjusted according to the size of the LED element, so that uniform illumination, centralized illumination to a long distance, or diffusion illumination to a wide range is possible.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 볼이 중첩된 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 나타내는 그림이고, 도 1b는 두 개의 볼이 중첩된 복합렌즈의 단면을 도시한 그림이다.
도 2a는 3개의 볼이 중첩된 형태의 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 나타내는 그림이고, 도 2b는 도 2a에서의 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 평면도를 도시한 그림이다.
도 3은 4개의 볼이 중첩된 형태의 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 도시한 그림이다.
도 4a는 본 발명의 LED 등기구용 복합렌즈에서 각각의 볼이 서로 이웃한 볼끼리만 서로 중첩된 형태의 복합렌즈를 도시한 그림이고, 도 4b는 모든 볼이 서로 중첩된 것을 도시한 그림이다.
도 5는 본 발명에서 정다각형의 각각의 꼭지점에 볼이 구비되며 각각의 볼은 서로 이웃한 볼끼리만 서로 중첩되며, 상기 정다각형의 중심에 추가의 볼이 형성된 것을 도시한 그림이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 나타내는 그림이고, 도 6b는 도 6a에 따른 LED 등기구용 복합렌즈가 기판에 지지되는 경우의 단면도를 도시한 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구용 복합렌즈의 하부에 LED 소자가 다양하게 위치하는 것을 나타내는 복합렌즈의 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 구비되었을 경우, 복합렌즈를 투과한 빛에 의한 조명의 영역을 도시한 그림이고, 도 8b는 도 8a의 단면도를 도시한 그림이다.
도 9a은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 구비되었을 경우, 복합렌즈를 투과한 빛에 의한 조명의 영역을 도시한 그림이고, 도 9b는 도 9a의 단면도를 도시한 그림이다.
도 10a 내지 10c는 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 등기구용 복합렌즈를 기판에 적용한 평면도를 나타낸 그림이다.
도 11은 본 발명에 의한 LED 등기구용 복합렌즈를 적용한 등기구의 측면도를 나타낸 그림이다.FIG. 1A is a view showing a composite lens in which two balls are superimposed on an LED element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a composite lens in which two balls are superimposed.
FIG. 2A is a view showing a composite lens for an LED luminaire in which three balls are overlapped on an LED element, and FIG. 2B is a plan view showing the composite lens of FIG. 2A on the LED element.
FIG. 3 is a view showing that a composite lens for an LED luminaire in which four balls are superimposed is located on an LED element.
FIG. 4A is a view showing a composite lens in which the respective balls are overlapped with each other only in the adjacent lenses of the composite lens for an LED lamp of the present invention, and FIG. 4B is a view showing that all the balls are overlapped with each other.
FIG. 5 is a view showing that a ball is provided at each vertex of a regular polygon in the present invention, and each ball is overlapped with another adjacent ball, and an additional ball is formed at the center of the regular polygon.
FIG. 6A is a view showing a composite lens for an LED lamp according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view of a composite lens for an LED lamp according to FIG. It is a picture.
FIG. 7 is a plan view of a composite lens in which LED elements are positioned at various positions below a composite lens for an LED lamp according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 8A is a view showing an area of illumination by light transmitted through a compound lens when a composite lens for an LED lamp according to an embodiment of the present invention is provided on an LED element, FIG. 8B is a sectional view of FIG. It is a picture shown.
FIG. 9A is a view showing a region of illumination by light transmitted through a compound lens when a compound lens for an LED luminaire according to another embodiment of the present invention is provided on an LED element, FIG. 9B is a cross- FIG.
10A to 10C are plan views illustrating a composite lens for an LED lamp according to an exemplary embodiment of the present invention applied to a substrate.
11 is a side view of a luminaire to which a composite lens for an LED luminaire according to the present invention is applied.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention. Numbers (e.g., first, second, etc.) used in the description process of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

본 발명에서 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined in this invention, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 발명은 LED 등기구용 복합렌즈 및 이를 포함하는 LED 등기구에 관한 것으로, 본 발명의 복합렌즈는 단면이 원형 또는 타원형을 가지는 복수의 볼이 일정부분 중첩된 형태로 형성되어, LED 소자에서 개별적으로 조사되는 빛의 조사방향 또는 빛의 확산성을 조절되게 하여 사용자가 원하는 방향으로 조명을 조사시키거나 특정범위의 조사각을 갖는 부분에만 조사하게 할 수 있다.The present invention relates to a composite lens for an LED luminaire and an LED lamp including the same, wherein the composite lens of the present invention has a plurality of balls having a circular or elliptical shape in cross section, The light irradiation direction or the diffusing property of the light can be controlled so that the user can illuminate the desired direction or only the portion having the irradiation angle within a specific range can be irradiated.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 볼이 중첩된 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 나타내는 그림이고, 도 1b는 두 개의 볼이 중첩된 복합렌즈의 단면을 도시한 그림이다.FIG. 1A is a view showing a composite lens in which two balls are superimposed on an LED element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a composite lens in which two balls are superimposed.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 복합렌즈(100)는 복수의 볼이 서로 맞닿아 중첩된 부분을 포함하도록 구성된다. Referring to FIGS. 1A and 1B, the composite lens 100 of the present invention is configured so that a plurality of balls abut against each other to include overlapping portions.

상기 각각의 볼은 서로 동일한 크기의 볼이 중첩된 형태일 수도 있고, 또는 서로 크기가 상이한 형태의 볼이 중첩된 형태일 수도 있다. 또한 상기 각각의 볼의 단면은 원형 또는 타원형을 가질 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서는 예시적으로 상기 볼이 원형을 나타내고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. Each of the balls may have a shape in which balls of the same size are overlapped with each other, or a shape in which balls of different sizes are overlapped with each other. In addition, the cross-section of each of the balls may have a circular or elliptical shape. In Figs. 1A and 1B, the ball is illustratively a circle, but the present invention is not limited thereto.

도 1a에서 예시적으로 볼 수 있는 바와 같이, 상기 각각의 볼은 서로 동일한 크기의 볼이 서로 중첩되는 부문을 가지고 맞닿게 되며. 상기 각각의 볼의 하부에 LED소자가 위치함으로써, 본 발명의 LED 등기구가 구현될 수 있다. As can be seen by way of example in FIG. 1A, each of the balls is brought into abutment with an area of overlapping balls of the same size. The LED device is disposed under each of the balls, so that the LED device of the present invention can be realized.

상기 복합렌즈의 재질은 광투과성의 성질을 가지는 투명재료는 어느 것이나 사용가능하며, 바람직하게는 LED 소자에서 발생하는 열에 대한 내열성이 있으면서 성형가능성 및 대량생산의 적합성을 고려하여 선택될 수 있다. As the material of the composite lens, any of transparent materials having light-transmitting properties can be used, and it can be selected in consideration of heat resistance against heat generated from LED devices, suitability for molding and suitability for mass production.

본 발명에서 사용되는 복합렌즈의 재료로서 예시적으로 폴리스티렌, 아크릴, 실리콘 수지, PMMA, 유리, 석영 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 재료가 사용될 수 있고, 더욱 바람직하게는, 이들 중 성형가능성이 우수하고 내열성이 좋은 합성수지를 사용할 수 있다. Examples of the material of the composite lens used in the present invention include polystyrene, Acrylic resin, silicone resin, PMMA, glass, and quartz may be used. More preferably, a synthetic resin having excellent moldability and heat resistance can be used.

상기 복합렌즈는 앞서 예시적으로 기재한 재료중의 어느 하나를 선택하여 각 볼을 동일한 비율로 제작한 후 이를 상호 결합시켜 제작할 수도 있고, 또는 상기 복합렌즈와 동일한 형태를 갖는 주형을 제작한 후에 이에 상기 재료를 가열하여 유동성을 가지도록 하여 이를 상기 주형에 넣고 냉각함으로써 제작할 수 있다. The composite lens may be manufactured by selecting any one of the materials exemplarily described above to manufacture the balls at the same ratio and bonding them together or by forming a mold having the same shape as the composite lens, Heating the material to have fluidity, placing the material in the mold, and cooling the material.

본 발명에서 상기 복합렌즈내 각각의 볼의 크기는 대응하는 각 LED 소자 폭의 1 내지 30배일 수 있다. 상기 LED 소자의 크기에 따라 복합렌즈내 볼 크기를 조절함으로써 빛의 확산정도를 조절할 수 있다. In the present invention, the size of each ball in the composite lens may be 1 to 30 times the width of each corresponding LED element. The group by controlling the size of the ball within the multiple lens according to the size of the LED device can be adjusted to the degree of light diffusion.

본 발명에서 상기 복합렌즈의 단면에서 최대로 중첩되는 부분의 길이는 각 볼의 높이보다 적은 것을 특징으로 한다. 이를 도 1b를 통해 살펴보면, 상기 각각의 볼의 단면이 중첩되는 경우에 최대로 중첩되는 길이인 d는 복합렌즈의 높이인 h보다 적은 것을 나타낸다. 이는 상기 각각의 볼의 단면이 원형인 경우뿐만 아니라, 타원형인 경우에도 적용될 수 있다. In the present invention, the length of the portion of the composite lens which is maximally overlapped in the cross section is smaller than the height of each of the balls. Referring to FIG. 1B, d, which is the maximum overlapping length when the cross-sections of the balls are overlapped, is smaller than the height h of the composite lens. This is applicable not only to the case where the cross section of each of the balls is circular, but also to the case of an ellipse.

한편, 본 발명의 복합렌즈는 3개 이상의 볼이 서로 중첩된 형태를 가질 수 있다. 이 경우에 각각의 볼의 중심을 연결한 선은 정다각형일 수 있다. Meanwhile, the composite lens of the present invention may have a shape in which three or more balls are superimposed on each other. In this case, the line connecting the centers of the respective balls may be a regular polygon.

이는 도 2내의 도 2a 및 도 2b에 따라 이해될 수 있다. 도 2a는 3개의 볼이 중첩된 형태의 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 나타내는 그림으로서, 상기 3개의 볼의 중심을 연결하게 되는 경우 정삼각형을 이루는 것을 나타내고 있고, 상기 도 2b는 도 2a에서의 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 평면도를 나타내고 있다.  This can be understood in accordance with FIGS. 2A and 2B in FIG. 2A is a diagram showing a composite lens for an LED luminaire in which three balls are superimposed on each other on an LED element. In the figure, the centers of the three balls are connected to form an equilateral triangle. FIG. 2a shows a plan view in which the composite lens is placed on the LED element.

또한 도 3에서는 4개의 볼이 중첩된 형태의 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 나타내고 있다. 상기 도 3에서 보는 바와 같이 정사각형의 각 꼭지점이 각각의 볼의 중심이 되도록 하며 각각 중첩된 볼이 하나의 복합렌즈를 이루며 기판상에 지지되고 각각의 볼의 하부에 LED 소자가 각각 구비될 수 있다. 3, a composite lens for an LED luminaire in which four balls are superimposed is located on the LED element. As shown in FIG. 3, each vertex of the square is the center of each ball, and the overlapped balls form a single compound lens and are supported on the substrate, and LED elements may be respectively provided on the bottom of each ball .

또한 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에서 상기 복합렌즈의 볼이 서로 중첩되는 부분의 바깥쪽은 단면이 두 개의 원이 서로 만나게 됨으로써 오목한 형태를 가지게 되며, 상기 오목한 형태를 나타내는 부분에는 기판에 고정되는 지지대(30)가 상기 복합렌즈를 지지함으로써 복합렌즈가 기판에 고정될 수 있다. 상기 지지대(30)는 복합렌즈의 볼의 개수만큼 구비되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다. In addition, as shown in FIGS. 2 to 3, in the present invention, the outside of a portion where the balls of the composite lens are overlapped with each other has a concave shape due to the fact that two circles meet each other. In the concave shape, A supporting base 30 fixed to the supporting frame 30 supports the composite lens so that the composite lens can be fixed to the substrate. The supporting member 30 is preferably provided by the number of balls of the composite lens, but is not limited thereto.

상기와 같이 4개 이상의 볼이 중첩되는 경우에는 각각의 볼은 모든 볼이 서로 중첩될 수도 있고, 각각의 볼 중에서 서로 이웃한 볼끼리만 서로 중첩될 수 도 있다. 이는 도 4a 및 도 4b를 통해 구체적으로 살펴보고자 한다.In the case where four or more balls are overlapped as described above, each ball may be overlapped with each other, or only adjacent balls may overlap each other. This will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B.

도 4a는 본 발명에 있어서 4개 또는 5개의 볼이 중첩된 형태의 LED 등기구용 복합렌즈로서 각각의 볼은 서로 이웃한 볼끼리만 서로 중첩된 것을 보여준다. 이와 같은 경우에 상기 정사각형의 서로 이웃하는 볼이 아닌 대각선 방향에 위치하는 볼끼리는 단면이 중첩되는 부분을 갖지 않게 된다. FIG. 4A is a composite lens for an LED luminaire in which four or five balls are superimposed in the present invention, wherein each of the balls is overlapped with only one of the neighboring balls. In such a case, the balls located in the diagonal direction other than the squares adjacent to each other do not have overlapping sections.

한편. 4b는 본 발명에 있어서 4개의 볼이 중첩된 형태의 LED 등기구용 복합렌즈로서 모든 볼은 서로 중첩된 부분을 갖는 것을 보여준다. Meanwhile. 4b is a composite lens for an LED luminaire in which four balls are superimposed in the present invention, and all the balls have overlapping portions.

앞서 설명한 바와 같이 상기 4a 및 도 4b의 복합렌즈는 각각의 볼의 하부에는 LED 소자가 구비되고 상기 LED 소자로부터 조사된 빛이 복합렌즈를 통해 통과함으로써 빛의 확산성과 방향성을 조절할 수 있다. As described above, the composite lens of FIGS. 4A and 4B has an LED element at the bottom of each ball, and light emitted from the LED element passes through the compound lens to control the light diffusivity and directionality.

한편, 본 발명은 상기 복합렌즈내 각각의 볼은 상기 정다각형의 이웃한 꼭지점에 위치하는 볼끼리만이 서로 중첩하며, 각각의 볼의 중심을 연결하여 얻어지는 정다각형의 중심에 추가의 볼 또는 반구가 형성될 수 있다. On the other hand, according to the present invention, each of the balls in the compound lens overlaps only the balls located at neighboring vertexes of the regular polygon, and additional balls or hemispheres are formed in the center of the regular polygon obtained by connecting the centers of the balls .

이는 도 5를 통해 구체적으로 살펴보고자 한다.This will be specifically described with reference to FIG.

도 5는 본 발명에 있어서 정다각형의 각각의 꼭지점에 5개 또는 6개의 볼이 중첩된 형태의 LED 등기구용 복합렌즈로서 각각의 볼은 서로 이웃한 볼끼리만 서로 중첩되는 것을 보여주며, 상기 정다각형의 중심에 추가의 볼 또는 반구가 형성된 것을 보여준다. FIG. 5 is a composite lens for an LED lamp according to the present invention in which five or six balls are superimposed on each vertex of a regular polygon, wherein each of the balls is shown to overlap with each other only with the adjacent balls, In which an additional ball or hemisphere is formed.

이 경우에 상기 정다각형의 중심에 추가로 형성되는 볼 또는 반구의 지름은 이웃한 나머지의 볼의 지름보다 크게 볼을 형성할 수 있다. In this case, the diameter of the ball or hemisphere further formed at the center of the regular polygon may form a ball larger than the diameter of the remaining remaining balls.

일반적으로 볼의 크기가 커지게 되면 LED 소자로부터 조사되는 빛의 확산성이 유리해져 보다 넓은 면적을 조사할 수 있게 된다. 따라서, 이와 같이 중심에 볼 또는 반구의 지름의 크기를 크게 하는 경우 중앙부에 집중되는 빛을 확산성이 좋게 할 수 있다. Generally, when the size of the ball is increased, the diffusing property of the light emitted from the LED element is improved, so that a wider area can be irradiated. Therefore, when the diameter of the ball or the hemisphere is enlarged at the center as described above, the light concentrated at the center can be diffused well.

한편, 상기 정다각형의 중심에 추가의 볼이 형성되는 경우에는 볼 중심의 위치하는 LED소자에 의한 빛이 직진하게 되어 어느 일부분만 조사되도록 할 수 있으며, 상기 정다각형의 중심에 추가의 반구가 형성되되, 반구의 평평한 부분이 LED 소자 맞닿게 되는 경우에는 LED소자에 의한 빛이 확산하게 되어 넓은 면적이 조사되도록 할 수 있다. When additional balls are formed at the center of the regular polygon, the light emitted by the LED elements positioned at the center of the ball may be straightened so that only a part of the light is irradiated. Further, a hemisphere is formed at the center of the regular polygon, When the flat portion of the hemisphere comes into contact with the LED element, the light due to the LED element is diffused, so that a large area can be irradiated.

본 발명에서 빛의 확산성을 향상시키기 위해 상기 정다각형의 중심에 반구의 평평한 부분이 LED 소자 맞닿도록 반구를 형성시킬 수 있다.In order to improve the diffusibility of light in the present invention, a hemisphere may be formed so that the flat portion of the hemisphere contacts the LED element at the center of the regular polygon.

본 발명은 상기 복합렌즈를 포함하는 LED 등기구를 제공할 수 있다. 이 경우에 상기 복합렌즈는 기판상에 가로 및 세로방향으로 서로 일정 간격을 이루도록 배치되며, 전원을 인가받아 빛을 조사하는 복수의 LED 소자의 상부에 위치함으로써, 상기 LED 소자로부터 조사되는 빛을 투과하여 빛의 조사방향과 확산정도를 조절할 수 있다. The present invention can provide an LED luminaire including the composite lens. In this case, the composite lens is disposed on the substrate at a predetermined distance from each other in the horizontal and vertical directions, and is positioned on top of a plurality of LED elements that receive power and irradiate light, So that the irradiation direction and degree of diffusion of the light can be controlled.

보다 구체적으로 상기 LED 등기구용 복합렌즈의 각각의 볼아래에는 LED소자가 위치한다. 이는 상대적으로 LED 소자를 기준으로 살펴보면, 각각의 LED소자의 상부에는 상기 LED 등기구용 복합렌즈의 볼이 위치하게 되는 것을 의미하며, 상기 복합렌즈내 포함되는 볼의 개수와 동일하게 복합렌즈에 대응하는 LED소자의 개수가 정해지는 것으로서, 이는 도 6a 및 도 6b를 통해 이해될 수 있다. More specifically, the LED element is positioned under each of the balls of the composite lens for the LED lamp. This means that the ball of the compound lens for the LED lamp is located on the upper side of each LED element relative to the LED element, and the number of balls corresponding to the compound lens corresponding to the number of balls included in the compound lens The number of LED elements is determined, which can be understood from Figs. 6A and 6B.

도 6a는 본 발명에서의 3개 볼로 이루어진 복합렌즈가 LED 소자상에 위치한 것을 나타낸다. 상기 복합렌즈내 각각의 볼이 서로 중첩되는 부분의 바깥쪽은 앞서 기재된 바와 같이 기판에 고정되는 지지대가 닿게되어 상기 복합렌즈를 지지할 수 있다. 도 6b는 도 6a에 따른 LED 등기구용 복합렌즈가 기판에 지지되는 경우의 단면도를 도시하였다. 이를 살펴보면, 기판(20)상에 LED 소자(10)에 밀착되어 상기 복합렌즈(100)이 위치하는 것을 볼 수 있다. 본 발명에서 상기 복합렌즈와 LED 소자와의 간격은 LED 소자로부터의 발열을 발산하기 위해 밀착되어 닿도록 하여도 좋고, 또는 복합렌즈의 열화를 방지하도록 LED 소자로부터 100um 내지 5000um 떨어져 위치할 수도 있다.6A shows that a composite lens composed of three balls in the present invention is located on the LED element. The outside of a portion where each of the balls in the composite lens is overlapped with each other is supported by a support member fixed to the substrate as described above to support the composite lens. 6B is a cross-sectional view of a composite lens for an LED lamp according to FIG. 6A supported on a substrate. As a result, it can be seen that the composite lens 100 is placed in close contact with the LED element 10 on the substrate 20. In the present invention, the gap between the composite lens and the LED element may be in close contact with the LED element to radiate the heat from the LED element, or may be located 100 to 5000um away from the LED element to prevent deterioration of the composite lens.

한편 본 발명에서 상기 복합렌즈의 각각의 볼의 중심축은 LED 소자의 중심과 일치하거나 또는 LED 소자의 중심으로부터 벗어나도록 위치할 수 있다. 이는 도 7을 통해 상세히 설명된다. Meanwhile, in the present invention, the center axis of each ball of the composite lens may be positioned coincident with the center of the LED element or deviated from the center of the LED element. This will be described in detail with reference to FIG.

도 7은 본 발명에서 2개의 볼로 이루어진 복합렌즈의 하부에 LED 소자가 다양한 위치에서 구비될 수 있는 것을 나타내는 복합렌즈의 평면도이다. 이를 보다 상세히 살펴보면, 상기 도7에서의 복합렌즈는 2개의 볼이 중첩된 형태를 가지며, 각각의 볼의 하부에 LED 소자가 각각 위치할 수 있다. 이 경우에, 상기 복합렌즈의 각각의 볼의 중심축은 LED 소자의 중심과 일치하여 2번위치와 2'번위치에 LED 소자의 중심이 위치할 수 있다. 또한 본 발명에서 상기 각각의 볼의 중심축은 LED 소자의 중심으로부터 벗어나, 각각의 LED 소자의 중심은 1번위치와 1'번위치에 위치할 수 있고, 또는 3번위치와 3'번위치에 각각 위치할 수도 있으며, 또한 4번위치와 4'번위치에 각각 위치할 수도 있고, 4번위치와 1'번위치에 위치할 수도 있고, 5번위치와 2'번위치에 각각 위치할 수도 있다. FIG. 7 is a plan view of a composite lens showing that LED elements can be provided at various positions below a composite lens composed of two balls in the present invention. FIG. In more detail, the composite lens of FIG. 7 has a shape in which two balls are superimposed, and LED elements may be positioned at the bottom of each ball. In this case, the center axis of each ball of the composite lens is coincident with the center of the LED element, and the center of the LED element may be located at the 2 < th > Further, in the present invention, the center axis of each of the balls is deviated from the center of the LED element, and the center of each LED element may be located at the first position and the first position, or the third position and the third position Or may be located at positions 4 and 4 'respectively, at positions 4 and 1', or at positions 5 and 2 ', respectively.

상기 각각의 LED 소자의 중심의 위치가 복합렌즈의 각각의 볼의 중심안쪽에 위치하게 되면 빛은 퍼지려는 성향이 있어 빛의 확산성이 좋아지며, 복합렌즈의 각각의 볼의 중심에 위치하게 되면 빛은 직진하려는 성향이 있어 직진성이 좋아진다. When the position of the center of each LED element is located inside the center of each of the balls of the composite lens, the light tends to spread and the diffusion of light is improved. The light has a tendency to go straight and the straightness gets better.

상기 LED 소자(10)에서 조사되는 빛이 복합렌즈(100)를 통과하면 조사 방향 또는 빛의 확산성이 어떻게 조절되는지를 비교하기 위해 도 8a와 도 8b, 도 9a와 도 9b를 참조한다. Referring to FIGS. 8A and 8B and FIGS. 9A and 9B, a comparison is made as to how the irradiation direction or the diffusivity of light is controlled when light emitted from the LED device 10 passes through the compound lens 100.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 구비되었을 경우, 복합렌즈를 투과한 빛에 의한 조명의 영역을 도시한 그림이고, 도 8b는 도 8a의 단면도를 도시한 그림이다.FIG. 8A is a view showing an area of illumination by light transmitted through a compound lens when a composite lens for an LED lamp according to an embodiment of the present invention is provided on an LED element, FIG. 8B is a sectional view of FIG. It is a picture shown.

또한 도 9a은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LED 등기구용 복합렌즈가 LED 소자상에 구비되었을 경우, 복합렌즈를 투과한 빛에 의한 조명의 영역을 도시한 그림이고, 도 9b는 도 9a의 단면도를 도시한 그림이다.9A is a view showing an area of illumination by light transmitted through a compound lens when a composite lens for an LED luminaire according to another embodiment of the present invention is provided on an LED element, Fig.

상기 도 8a와 9a는 2개의 볼을 가지는 복합렌즈(110)와 2개의 LED 소자(10)를 동일하게 이용하여 구성되었고 단지 LED 소자(10)간의 간격이 다르게 배치되었다는 차이가 있다. 8A and 9A are different from each other in that the composite lens 110 having two balls and the two LED elements 10 are used in the same manner and the intervals between the LED elements 10 are different from each other.

상기 도 8a 및 도 8b에서 보는 바와 같이 복합렌즈내 각각의 볼의 중심에 각각의 LED 소자가 위치하는 경우에는 상기 LED 소자(10)에서 조사되어 상기 복합렌즈를 통과한 빛이 직진하려는 성향을 나타내는 것을 도시하고 있다. 8A and 8B, when each LED element is positioned at the center of each of the balls in the compound lens, light emitted from the LED element 10 and passing through the compound lens tends to go straight .

또한, 상기 도 9a 및 도 9b에서 보는 바와 같이 복합렌즈내 각각의 볼의 중심 바깥쪽에 각각의 LED 소자가 위치하는 경우에는 LED 소자(10)간의 간격이 넓어서 서로 반대편쪽으로 빛이 진행하려는 경향이 있어 상기 복합렌즈를 통과한 빛이 양쪽으로 벗어나게 비추려는 성향을 나타내는 것을 도시하고 있다. 9A and 9B, when the respective LED elements are located outside the centers of the respective balls in the composite lens, the intervals between the LED elements 10 are wide and the light tends to proceed toward the opposite side And the light passing through the compound lens tends to be reflected on both sides.

또한 상기 도 8 및 도 9에서는 도시하지 않았지만, 복합렌즈내 각각의 볼의 중심 안쪽에 각각의 LED 소자가 위치하는 경우에는 LED 소자(10)간의 간격이 좁아서 상기 복합렌즈를 통과한 빛이 확산하려는 성향을 나타낼 수 있다.8 and 9, when the respective LED elements are located in the centers of the respective balls in the composite lens, the distance between the LED elements 10 is narrow, so that the light passing through the composite lens diffuses It can show tendency.

따라서, 사용자는 복합렌즈의 구조, 복합렌즈(100)내 볼의 크기, 각각의 볼의 중첩정도, LED 소자(10)의 개수 및 간격, 복합렌즈(100)내 볼의 중심축이 LED 소자(10)의 중심으로부터 벗어나는 정도를 조절하는 것에 의해, LED 소자(10)에서 조사되는 빛을 균일하게 조명시키거나 원거리까지 집중 조명시킬 수 있고, 넓은 범위로 확산해서 조명할 수 있다.Therefore, the user can easily understand the structure of the composite lens, the size of the ball in the composite lens 100, the degree of overlapping of the respective balls, the number and spacing of the LED elements 10 and the center axis of the ball in the composite lens 100, 10, it is possible to uniformly illuminate the light emitted from the LED element 10 or to focus the light to a long distance, and diffuse and illuminate the light to a wide range.

한편, 본 발명에서 상기 복합렌즈내 볼의 중심축이 LED 소자의 중심으로부터 벗어나도록 위치하는 경우에, 상기 LED 소자의 중심은 상기 LED 소자의 상부에 위치한 볼의 직경범위내에 위치하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에서 각각의 LED 소자는 상기 복합렌즈내 각각의 볼이 차지하는 영역내에 그 중심이 위치하도록 구비됨으로써, LED 소자의 상부에 볼이 위치하지 않게 되는 경우를 방지하는 것이다.Meanwhile, in the present invention, when the center axis of the ball in the composite lens is positioned to deviate from the center of the LED element, the center of the LED element is located within the diameter range of the ball located above the LED element . That is, in the present invention, each LED element is provided so that its center is located in a region occupied by each of the balls in the composite lens, thereby preventing a case where the ball is not positioned above the LED element.

본 발명은 상기 복합렌즈(100)를 적용하여 LED 등기구(200)로 구성할 수 있으며, 상기 LED 등기구(200)는 LED 소자(10), 복합렌즈(100), 기판(20) 및 방열판(60)을 포함할 수 있다.The LED lighting device 200 may include an LED device 10, a composite lens 100, a substrate 20, and a heat sink 60. The LED lighting device 200 may include a light emitting diode ).

보다 구체적으로, 상기 LED 등기구(1)는 LED 소자가 형성되는 기판(20); 상기 기판상에 가로 및 세로방향으로 서로 일정 간격을 이루도록 배치되며, 전원을 인가받아 빛을 조사하는 복수의 LED 소자(10); 상기 LED 소자의 각각의 상부에 각각의 볼이 대응하도록 구비되는 복수의 복합렌즈(100); 및 상기 기판하부에 형성되는 LED 소자에서 발생되는 열을 외부로 배출하는 방열판(60);을 포함하여 이루어질 수 있다. More specifically, the LED lamp 1 includes a substrate 20 on which an LED element is formed; A plurality of LED elements (10) arranged on the substrate at regular intervals from each other in the horizontal and vertical directions and irradiating light with power; A plurality of compound lenses (100) provided on respective upper portions of the LED elements so as to correspond to respective balls; And a heat sink (60) for discharging heat generated from the LED element formed under the substrate to the outside.

상기 기판(20)은 LED 소자(10)가 배치되는 공간을 제공하고 기판(20)의 상부 또는 하부에는 상기 LED 소자(10)에서 발생되는 열을 외부로 배출하는 방열판(60)이 설치된다. The substrate 20 is provided with a space in which the LED elements 10 are disposed and a heat sink 60 is installed on the upper or lower surface of the substrate 20 to discharge the heat generated from the LED elements 10 to the outside.

추가적으로 상기 기판상에는 각각의 복합렌즈를 지지할 수 있도록 지지대(30)가 구비될 수 있고, 또한 상기 LED 등기구(200)는 상기 LED 등기구(200)의 각 구성요소가 설치되는 공간을 제공하며 전면이 개방된 케이스(40)와 상기 케이스의 전면에 구비되어 상기 LED 소자와 복합렌즈를 덮는 커버(50)를 추가적으로 구비할 수 있다.In addition, a support base 30 may be provided on the substrate so as to support each compound lens. Further, the LED lighting fixture 200 may provide a space in which the respective components of the LED lighting fixture 200 are installed, And a cover (50) provided on the front surface of the case and covering the LED element and the composite lens may be additionally provided.

도 10a 내지 10c는 본 발명에서 4개의 볼을 가지는 복합렌즈가 각각 지지대에 의해 지지되어 기판에 적용된 등기구의 평면도를 나타낸 그림이다. 이를 상세히 살펴보면, 상기 지지대(30)는 기판(20)상에 각각의 복합렌즈(100)를 지지하되, 상기 복합렌즈(100)의 각각의 볼이 중첩되는 바깥쪽 부분과 접촉하여 복합렌즈(100)를 지지하는 것을 볼 수 있다. 10A to 10C are plan views of a luminaire, in which a composite lens having four balls is supported by a support and applied to a substrate, according to the present invention. In detail, the support 30 supports the respective composite lenses 100 on the substrate 20, and contacts the outer portions where the respective balls of the composite lens 100 overlap with each other, ). ≪ / RTI >

이 경우에 상기 지지대가 구비된 기판상에 본 발명의 복합렌즈를 끼워넣게 되면 상기 복합렌즈가 용이하게 착탈될 수 있어, LED 등기구의 제작공정이 간편한 장점이 있다.In this case, if the composite lens of the present invention is fitted on the substrate having the support, the composite lens can be easily attached and detached, and the manufacturing process of the LED lamp is simple.

일반적으로 등기구의 조명 효율을 높이기 위해서는 상기 도 10과 같이 복합렌즈(100)와 LED 소자(10)를 기판상에 최대한 밀집되게 배치할 수 있다. In general, in order to increase the illumination efficiency of the lamp, the composite lens 100 and the LED element 10 may be arranged as close to the substrate as possible, as shown in FIG.

한편, 도 10a에서는 본 발명의 등기구는 상기 복합렌즈내의 각각의 볼의 중심위치에 LED소자가 위치하도록 구성된 것을 볼 수 있고, 도 10b에서는 각각의 LED소자의 중심이 상기 복합렌즈내의 각각의 볼의 중심이 이루는 정사각형의 내부위치에 위치하도록 구성된 것을 볼 수 있다. In FIG. 10A, the luminaire of the present invention is configured such that the LED elements are positioned at the center positions of the respective balls in the composite lens. In FIG. 10B, It can be seen that it is configured to be located at the inner position of the square formed by the center.

또한 도 10c에서는 각각의 LED소자는 상기 복합렌즈내의 각각의 볼의 중심과는 무방하게 랜덤으로 배치되되, 각각의 LED소자의 중심은 각각의 볼이 이루는 원내에 포함되도록 위치하여 구성된 것을 볼 수 있다. In Fig. 10C, each LED element is randomly arranged irrespective of the center of each ball in the composite lens, and the center of each LED element is positioned so as to be included in the circle formed by each ball .

한편, 일반적으로 LED 소자(10)는 발열이 크기 때문에 장시간 사용하기 위해서는 상기 방열판(60) 이외에도 추가적으로 냉각팬을 더 설치하는 것이 좋다.In general, since the LED element 10 generates a large amount of heat, it is preferable to additionally provide a cooling fan in addition to the heat sink 60 for a long time.

도 11은 본 발명의 일실시예로서, LED 등기구용 복합렌즈를 적용한 등기구의 측면도를 나타낸 그림이다. 도 11를 참조하면, 상기 LED 등기구(200)의 각 구성요소가 설치되는 공간을 제공하는 케이스(40)와 상기 케이스 일측에 공기가 통과하는 통기구가 형성되어 있어 케이스(40) 내외부의 온도차로 발생하는 LED 등기구(200) 내의 습기를 최소화한다.11 is a side view of a luminaire to which a composite lens for an LED luminaire is applied, according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, a case 40 for providing a space in which the respective components of the LED lamp 200 are installed and a vent for air to pass through the case are formed, Thereby minimizing the moisture in the LED lamp 200.

또한, 상기 케이스(40)의 하단에는 투명한 재질로 형성된 커버(50)가 하단에 부착되며, 상기 커버(50)는 착탈이 가능한 구조가 적용되기 때문에 사용자는 커버(50)를 LED 등기구(200)에서 분리한 후 상기 지지대(30)를 이용하여 복합렌즈(100)의 착탈 및 교체할 수 있다.A cover 50 formed of a transparent material is attached to the lower end of the case 40 and a cover 50 is detachably attached to the cover 40. Therefore, The composite lens 100 can be attached and detached using the support 30.

이상으로, 본 발명 내용의 특정 예를 상세히 기술하였는 바, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the invention is not limited thereby. It will be obvious.

10: LED 소자 20: 기판
30: 지지대 40: 케이스
50: 커버 60: 방열판
100: 복합렌즈 200 : LED 등기구 10: LED element 20: substrate
30: Support base 40: Case
50: cover 60: heat sink
100: Compound lens 200: LED lamp

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete LED 소자가 형성되는 기판;
상기 기판상에 가로 및 세로방향으로 서로 일정 간격을 이루도록 배치되며, 전원을 인가받아 빛을 조사하는 복수의 LED 소자;
상기 LED 소자에서 조사되는 빛의 방향 및 확산을 조절하기 위하여 복수의 볼이 일정 부분이 결합하여 형성된 복합렌즈 및
상기 기판하부에 LED 소자에서 발생되는 열을 외부로 배출하는 방열판을 포함하되,
상기 복합렌즈의 볼의 개수에 대응하여 LED 소자가 개수가 정해지며,
상기 복합렌즈는 LED 소자와 밀착되어 있거나, LED 소자로부터 100um 내지 5000um 떨어져 있고,
상기 복합렌즈의 볼의 크기는 상기 LED 소자 폭의 1 내지 30배인 것을 특징으로 하는 LED 등기구.A substrate on which an LED element is formed;
A plurality of LED elements arranged on the substrate at predetermined intervals in the horizontal and vertical directions,
A composite lens in which a plurality of balls are formed by combining certain parts to control the direction and diffusion of light emitted from the LED device,
And a heat sink for discharging heat generated from the LED device to the outside under the substrate,
The number of LED elements is determined corresponding to the number of balls of the composite lens,
The composite lens is in close contact with the LED element or is spaced from 100 to 5000um from the LED element,
Wherein the size of the ball of the composite lens is 1 to 30 times the width of the LED element. 삭제delete 제11항에 있어서,
빛의 직진성을 위하여 상기 복합렌즈의 각각의 볼의 중심축을 LED 소자의 중심과 일치시켜 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.12. The method of claim 11,
And the central axis of each of the balls of the composite lens is positioned to coincide with the center of the LED element for the straightness of light. 제11항에 있어서,
빛의 확산성을 위하여 상기 복합렌즈내 볼의 중심축이 LED 소자의 중심으로부터 벗어나도록 위치하고, 상기 LED 소자의 중심은 상기 LED 소자의 상부에 위치한 볼의 직경범위 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.12. The method of claim 11,
Wherein the central axis of the ball in the composite lens is positioned so as to deviate from the center of the LED element for the diffusion of light and the center of the LED element is located within a diameter range of the ball located on the upper portion of the LED element. . 제11항에 있어서,
상기 복합렌즈의 구조, 복합렌즈내 볼의 크기, 각각의 볼의 중첩정도, LED 소자의 개수 및 간격, 복합렌즈내 볼의 중심축이 LED 소자의 중심으로부터 벗어나는 정도를 조절함으로써, 상기 등기구가 조사하는 빛의 직진성과 확산성을 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.12. The method of claim 11,
By controlling the structure of the composite lens, the size of the ball in the composite lens, the degree of overlap of the respective balls, the number and spacing of the LED elements, and the degree of deviation of the central axis of the ball in the composite lens from the center of the LED element, Wherein the light source is a light emitting diode. 제11항에 있어서,
상기 기판상에는 각각의 복합렌즈를 지지할 수 있도록 지지대가 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.12. The method of claim 11,
And a support stand is provided on the substrate so as to support each compound lens.
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