KR102156274B1 - Lens structure for led lighting apparatus and led lighting apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a lens structure for an LED lighting device and an LED lighting device including the same. The lens structure for an LED lighting device includes a first refraction lens member in which a plurality of engraved patterns or a plurality of embossed patterns refracting diffused LED light are located on at least one of a first side located at a distance from a diffusion lens member of an LED module body emitting LED light and facing the diffusion lens member and a second side located opposite the first side. The lens structure for an LED lighting device is capable of preventing the glare of LED light, increasing light distribution efficiency through the control of light distribution, in particular, considerably improving safety during driving through glare prevention when applied to a streetlight, and considerably improving the lighting efficiency of an LED lamp applied to a streetlight by enabling light distribution control so that a low illuminance part between streetlights can be minimized.

Description

LED 조명 장치용 렌즈 구조체 및 이를 구비한 LED 조명 장치{LENS STRUCTURE FOR LED LIGHTING APPARATUS AND LED LIGHTING APPARATUS HAVING THE SAME}Lens structure for LED lighting device and LED lighting device equipped with the same {LENS STRUCTURE FOR LED LIGHTING APPARATUS AND LED LIGHTING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 LED 조명 장치용 렌즈 구조체 및 이를 구비한 LED 조명 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 다층 복합 구조의 확산 렌즈 구조로 눈부심을 방지하고, 배광을 조절할 수 있는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체 및 이를 구비한 LED 조명 장치에 관한 발명이다. The present invention relates to a lens structure for an LED lighting device and an LED lighting device having the same, and more particularly, to a lens structure for an LED lighting device capable of controlling glare and controlling light distribution with a multi-layered composite structure of a diffusion lens structure, and provided with the same. It is an invention relating to an LED lighting device.

일반적으로 LED는 발광 다이오드를 말하며, 백열등, 형광 등의 기존 램프와 비교하여 전력 소모가 적고, 수명이 길어 조명 기구로의 활용도가 점차 증가하고 있다. In general, LED refers to a light-emitting diode, and its use as a lighting fixture is gradually increasing due to its low power consumption and long lifespan compared to conventional lamps such as incandescent lamps and fluorescent lamps.

LED는 광이 직진성을 가지는 특성으로 LED광을 반사방식 또는 렌즈방식을 통해 광을 확산시켜 원하는 방향으로 광을 조사하는 방식으로 구성된다. The LED has a linearity characteristic, and is constructed by diffusing the LED light through a reflection method or a lens method to irradiate light in a desired direction.

LED 조명 장치는 기존 램드와 비교하여 전력 소모가 적고, 수명이 길어 고속도로, 시가지의 주요도로, 상업지구 도로, 주택지구 도로 등의 도로에 설치되는 가로등에도 적용되고 있는 실정이다.LED lighting devices consume less power than conventional lamps and have a longer lifespan, so they are applied to streetlights installed on roads such as highways, major roads in urban areas, commercial district roads, and residential district roads.

LED 조명 장치를 적용한 가로등은 낮은 소비 전력 및 우수한 조도, 긴 수명시간으로 유지 보수에 소요되는 비용 및 인력을 절감할 수 있어 점차 활용도가 증가하고 있다.Street lights with LED lighting devices are gradually increasing in utilization as they can reduce maintenance costs and manpower with low power consumption, excellent illumination, and long life time.

그러나, LED 조명 장치는 LED광의 직진성에 의해 눈부심이 발생되는 문제점이 있다.However, the LED lighting device has a problem in that glare occurs due to the straightness of the LED light.

특히 가로등에 적용되는 LED 조명 장치의 경우 높은 휘도의 빛으로 인해 눈부심(Glare) 현상이 발생하고, 눈부심 현상으로 인해 운전에 방해가 되고, 교통 사고를 유발하는 요인이 되는 문제점이 있었다.In particular, in the case of an LED lighting device applied to a street light, there is a problem that glare occurs due to high luminance light, obstructs driving due to the glare phenomenon, and causes a traffic accident.

종래의 LED 조명 장치를 적용한 가로등은 눈부심을 방지하기 위해 빛을 차단하여 배광 각도를 조절하고 있으나, 이 경우 가로등 사이에서 조도가 낮아져 운전 시 시야확보가 안되는 영역이 발생되는 문제점이 있었다. A streetlight to which a conventional LED lighting device is applied has a problem in that the light distribution angle is adjusted by blocking light to prevent glare, but in this case, there is a problem in that an area where visibility is not secured during driving due to low illumination between the streetlights.

즉, 종래의 LED 조명 장치는 눈부심을 방지하면서 배광 각도를 조절하는 데 있어 반사판을 이용하거나, 단층의 확산 렌즈만 사용하기 때문에 눈부심을 방지하는데 한계가 있고, 설치 위치에 따라 적절한 배광 각도로 조절하는데 있어 한계가 있었다. In other words, conventional LED lighting devices have limitations in preventing glare because they use a reflector to control the light distribution angle while preventing glare, or use only a single-layer diffusion lens, and it is difficult to adjust the light distribution angle according to the installation location. There was a limit.

0001)한국특허공개 제2016-0124510호 "반사 갓의 각도 조절이 가능한 조명기구"(2016.10.28.공개)0001) Korean Patent Publication No. 2016-0124510 "A lighting fixture capable of adjusting the angle of the reflective shade" (published on October 28, 2016)

본 발명의 목적은 다층 복합 구조의 확산 렌즈 구조로 눈부심을 방지하고, 배광을 조절할 수 있는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체 및 이를 구비한 LED 조명 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a lens structure for an LED lighting device capable of controlling glare and controlling light distribution with a diffused lens structure of a multilayered composite structure, and an LED lighting device having the same.

본 발명의 다른 목적은 가로등에 적용되어 눈부심 현상을 방지함과 아울러 도로면을 효과적으로 조명할 수 있는 배광을 형성할 수 있는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체 및 이를 구비한 LED 조명 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a lens structure for an LED lighting device capable of forming a light distribution capable of effectively illuminating a road surface as well as preventing glare by being applied to a street light, and an LED lighting device having the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체의 일 실시예는 LED 광을 출광하는 LED 모듈체의 확산 렌즈부재와 이격되게 위치되며 상기 확산 렌즈부재를 마주보는 제1면 또는 제1면의 반대편에 위치되는 제2면 중 적어도 어느 한 측에 확산된 LED 광을 굴절시키는 복수의 음각 패턴 또는 복수의 양각 패턴이 위치되는 제1굴절 렌즈부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the lens structure for an LED lighting device according to the present invention is positioned to be spaced apart from the diffusion lens member of the LED module body for emitting LED light, and the first surface facing the diffusion lens member Or a first refractive lens member in which a plurality of concave patterns or a plurality of convex patterns are positioned to refract the diffused LED light on at least one of the second surfaces located opposite the first surface.

본 발명에서 상기 제1면에는 복수의 제1음각 패턴이 위치되고, 상기 제2면에는 복수의 제1양각 패턴이 위치될 수 있다. In the present invention, a plurality of first intaglio patterns may be located on the first surface, and a plurality of first relief patterns may be located on the second surface.

본 발명에서 상기 제1음각 패턴은 다각뿔에서 뿔 부분의 일부가 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태로 형성될 수 있다. In the present invention, the first intaglio pattern may be formed in a shape having a planar cut surface by cutting a part of the horn in the polygonal pyramid.

본 발명에서 상기 제1음각 패턴은 상기 LED 모듈체의 폭방향에서 마주하는 제1측면과 제2측면의 제1경사각과 제2경사각이 서로 다른 각도로 기울어질 수 있다. In the present invention, the first intaglio pattern may be inclined at different angles in which the first and second inclined angles of the first side and the second side face each other in the width direction of the LED module body.

본 발명에서 상기 제1음각 패턴은 상기 LED 모듈체의 길이 방향에서 마주하는 제3측면과 제4측면의 제3경사각과 제4경사각이 서로 동일한 각도로 기울어질 수 있다. In the present invention, the first intaglio pattern may be inclined at the same angle as the third and fourth inclination angles of the third side and the fourth side facing each other in the longitudinal direction of the LED module body.

본 발명에서 상기 제1면에는 상기 제1음각 패턴으로 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)가 적용될 수 있다. In the present invention, a micro lens array (MLA) may be applied to the first surface as the first intaglio pattern.

본 발명에서 상기 마이크로 렌즈 어레이에서 반구형 렌즈의 밑면 직경과 높이의 비율은 0.6 이하이며, 상기 반구형 렌즈의 밑면 직경은 50 ~ 1000㎛일 수 있다. In the present invention, the ratio of the bottom diameter and the height of the hemispherical lens in the microlens array may be 0.6 or less, and the bottom diameter of the hemispherical lens may be 50 ~ 1000㎛.

본 발명에서 상기 제1양각 패턴은 적어도 상기 제1음각 패턴의 깊이보다 큰 높이를 가지는 원통형 돌기부일 수 있다. In the present invention, the first embossed pattern may be a cylindrical protrusion having a height greater than at least a depth of the first engraved pattern.

본 발명에서 상기 제1양각 패턴은 원통형 돌기부의 단부 측에 반구형 렌즈가 돌출된 형태로 형성될 수 있다. In the present invention, the first relief pattern may be formed in a shape in which a hemispherical lens protrudes from the end side of the cylindrical protrusion.

본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체의 일 실시예는 상기 제1굴절 렌즈부재를 통과한 LED 광이 입사되어 LED 광을 굴절시키는 제2굴절 렌즈부재를 더 포함할 수 있다.An embodiment of the lens structure for an LED lighting device according to the present invention may further include a second refractive lens member for refracting the LED light by incident LED light passing through the first refractive lens member.

본 발명에서 상기 제2굴절 렌즈부재는 상기 제1굴절 렌즈부재와 이격되게 위치되되, 상기 제1굴절 렌즈부재와 상기 확산 렌즈부재의 간격보다 좁은 간격을 가지도록 제1굴절 렌즈부재와 이격되게 위치될 수 있다. In the present invention, the second refractive lens member is positioned to be spaced apart from the first refractive lens member, and is positioned to be spaced apart from the first refractive lens member so as to have a narrower distance than the distance between the first refractive lens member and the diffusion lens member. Can be.

본 발명에서 상기 제2굴절 렌즈부재는 상기 제1굴절 렌즈부재에 광학 접착제로 접착될 수 있다. In the present invention, the second refractive lens member may be adhered to the first refractive lens member with an optical adhesive.

본 발명에서 상기 제2굴절 렌즈부재는 상기 제1굴절 렌즈부재와 마주보는 제3면, 상기 제3면의 반대면인 제4면을 포함하고, 상기 제4면에 복수의 양각 패턴이 돌출되게 위치될 수 있다. In the present invention, the second refractive lens member includes a third surface facing the first refractive lens member and a fourth surface opposite to the third surface, and a plurality of embossed patterns protrude from the fourth surface. Can be located.

본 발명에서 상기 제2굴절 렌즈부재의 제3면에는 복수의 제2음각 패턴 또는 광을 확산시키는 확산 시트층이 위치될 수 있다. In the present invention, a plurality of second intaglio patterns or a diffusion sheet layer for diffusing light may be positioned on the third surface of the second refractive lens member.

본 발명에서 상기 제2음각 패턴은 다각뿔에서 뿔 부분의 일부가 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태로 형성되거나 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)가 적용될 수 있다. In the present invention, the second intaglio pattern may be formed in a shape having a planar cut surface by cutting a part of the horn in a polygonal pyramid, or a micro lens array (MLA) may be applied.

본 발명에서 상기 마이크로 렌즈 어레이에서 반구형 렌즈의 밑면 직경과 높이의 비율은 0.6 이하이며, 상기 반구형 렌즈의 밑면 직경은 50 ~ 1000㎛일 수 있다. In the present invention, the ratio of the bottom diameter and the height of the hemispherical lens in the microlens array may be 0.6 or less, and the bottom diameter of the hemispherical lens may be 50 ~ 1000㎛.

본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체의 일 실시예는 상기 확산 렌즈부재와 상기 제1굴절 렌즈부재의 간격을 지지하고, 상기 확산 렌즈부재와 상기 제1굴절 렌즈부재 사이 거리를 조절할 수 있는 복수의 렌즈 간격 조절부를 더 포함할 수 있다. One embodiment of the lens structure for an LED lighting device according to the present invention is a plurality of supporting the distance between the diffusion lens member and the first refractive lens member, and adjusting a distance between the diffusion lens member and the first refractive lens member. It may further include a lens spacing adjustment unit of.

본 발명에서 상기 렌즈 간격 조절부는 상기 LED 모듈체의 기판 상에 돌출되게 위치되는 제1간격지지 막대부재 및 상기 제1굴절 렌즈부재의 제1면에 돌출되어 상기 제1간격지지 막대부재에 이동 가능하게 결합되는 제2간격지지 막대부재를 포함할 수 있다. In the present invention, the lens spacing adjustment unit is a first spacing support rod member positioned to protrude on the substrate of the LED module body and protruding from the first surface of the first refractive lens member to move to the first spacing support rod member It may include a second spaced support rod member that is coupled to each other.

본 발명에서 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 어느 한 측에는 다른 한측이 이동 가능하게 삽입되는 막대 삽입부가 위치되고, 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 다른 한 측의 외주면에는 간격 유지 돌기부가 이격되게 돌출되며, 상기 막대 삽입부의 내측면에는 상기 간격 유지 돌기부가 삽입되어 걸리는 간격 유지 걸림홈부가 길이 방향으로 이격되게 돌출되고, 상기 간격 유지 돌기부는 기설정된 힘 이상으로 상기 제1굴절 렌즈부재를 밀거나 당길 때 간격 유지 걸림홈부에서 이탈되어 다음 차례의 간격 유지 걸림홈부로 삽입되어 상기 제1굴절 렌즈부재의 위치를 지지할 수 있다. In the present invention, at one side of the first spacer support rod member and the second spacer support rod member, a rod insertion portion into which the other side is movably inserted is positioned, and the first spacer support rod member and the second spacer support rod The outer circumferential surface of the other side of the member protrudes to be spaced apart, and the spacing protrusion is inserted into the inner surface of the rod insertion unit to protrude the distance maintaining engaging groove to be spaced apart in the longitudinal direction, and the spacing protrusion is When the first refractive lens member is pushed or pulled with a predetermined force or more, the first refractive lens member may be separated from the gap maintaining locking groove and inserted into the next gap maintaining locking groove to support the position of the first refractive lens member.

본 발명에서 상기 렌즈 간격 조절부는 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재의 위치를 고정하는 막대 위치 고정부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the lens spacing adjustment unit may further include a rod position fixing unit that fixes the positions of the first and second spacing support rod members.

본 발명에서 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 어느 한 측에는 다른 한측이 이동 가능하게 삽입되는 막대 삽입부가 위치되고, 상기 막대 위치 고정부는 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 어느 한 측에 체결되어 상기 막대 삽입부 내에 위치되는 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 다른 한 측을 가압하는 세트 스크류일 수 있다. In the present invention, at one side of the first spacer support rod member and the second spacer support rod member, a rod insertion portion into which the other side is movably inserted is positioned, and the rod position fixing unit includes the first spacer support rod member and the It may be a set screw that is fastened to one of the second spacer support rod members and presses the other side of the first spacer support rod member and the second spacer support rod member positioned in the rod insertion part.

본 발명에서 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재는 각각 상기 LED 모듈체와 상기 제1굴절 렌즈부재에 회전 가능하게 힌지 결합되어 각 상기 렌즈 간격 조절부의 길이를 서로 다르게 조절하여 상기 제1굴절 렌즈부재의 각도를 조절할 수 있다. In the present invention, the first spacer support rod member and the second spacer support rod member are hinge-coupled to each of the LED module body and the first refractive lens member so that the lengths of each of the lens distance adjustment units are differently adjusted. The angle of the first refractive lens member may be adjusted.

본 발명에서 상기 제1간격지지 막대부재는 제1볼조인트로 상기 LED 모듈체에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 상기 제2간격지지 막대부재는 제2볼조인트로 상기 제1굴절 렌즈부재에 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다. In the present invention, the first space support rod member is hingedly coupled to the LED module body with a first ball joint, and the second space support rod member is rotatable with the first refractive lens member with a second ball joint Can be hinged together.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LED 조명장치의 일 실시예는 LED 광을 확산 렌즈부재를 통해 확산시켜 방출하는 LED 모듈체 및 상기 LED 모듈체와 이격되게 위치되는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체를 포함하며, 상기 LED 조명 장치용 렌즈 구조체는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체의 일 실시예인 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the LED lighting device according to the present invention is an LED module body that diffuses and emits LED light through a diffusion lens member, and a lens for an LED lighting device positioned spaced apart from the LED module body. It includes a structure, the lens structure for the LED lighting device is characterized in that one embodiment of the lens structure for the LED lighting device according to the present invention.

본 발명은 다층 복합 구조의 확산 렌즈 구조로 LED 광을 눈부심을 방지하고, 배광을 조절할 수 있어 배광 효율을 증대시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of increasing light distribution efficiency by preventing glare of LED light and controlling light distribution with a diffusion lens structure having a multilayered composite structure.

본 발명은 다층 복합 구조의 렌즈에 대한 간격 및 각도를 조절하여 LED 광의 배광을 다양하게 조절할 수 있어 설치 위치와 사용 목적에 따라 적합한 배광 설계를 통해 조명 효율을 극대화하는 효과가 있다. The present invention has the effect of maximizing lighting efficiency through a suitable light distribution design according to the installation location and purpose of use, since the light distribution of LED light can be variously adjusted by adjusting the distance and angle of the lens of the multi-layered composite structure.

본 발명은 특히, 가로등에 적용 시 눈부심 방지를 통해 운전 시 안전성을 크게 향상시키고, 가로등 사이에서 조도가 낮은 부분을 최소화하도록 배광 조절이 가능하여 가로등에 적용되는 LED 램프의 조명 효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.In particular, the present invention greatly improves safety during driving by preventing glare when applied to streetlights, and the light distribution can be adjusted to minimize low-illumination areas between streetlights, thereby greatly improving the lighting efficiency of LED lamps applied to streetlights. There is.

도 1은 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체를 구비한 LED 조명 장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체를 구비한 LED 조명 장치의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체를 구비한 LED 조명 장치의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체에서 음각 패턴의 일 실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체에서 음각 패턴의 다른 실시예와 양각 패턴의 일 실시예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체의 제2굴절 렌즈부재에 대한 다른 실시예를 도시한 도면.
도 7은 종래 LED 모듈에 의한 배광을 예시한 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 LED 조명 장치에 의한 배광을 예시한 도면. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of an LED lighting device having a lens structure for an LED lighting device according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of an LED lighting device having a lens structure for the LED lighting device according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing another embodiment of an LED lighting device having a lens structure for an LED lighting device according to the present invention.
Figure 4 is a view showing an embodiment of the intaglio pattern in the lens structure for an LED lighting device according to the present invention.
5 is a view showing another embodiment of an intaglio pattern and an embodiment of a relief pattern in the lens structure for an LED lighting device according to the present invention.
6 is a view showing another embodiment of the second refractive lens member of the lens structure for an LED lighting device according to the present invention.
7 is a diagram illustrating light distribution by a conventional LED module.
8 to 10 are views illustrating light distribution by the LED lighting device according to the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their conventional or dictionary meanings. Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and thus various alternatives that can be substituted for them at the time of application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)를 구비한 LED 조명 장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)를 구비한 LED 조명 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)를 구비한 LED 조명 장치의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of an LED lighting device having a lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention, and FIG. 2 is a lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention. It is a cross-sectional view showing an embodiment of the LED lighting device provided, Figure 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the LED lighting device having a lens structure 200 for the LED lighting device according to the present invention.

도 1 내지 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)를 구비한 LED 조명 장치의 일 실시예는 기판(110) 상에 LED(120)가 실장되고 LED(120)에서 발생된 LED 광을 확산시키는 확산 렌즈부재(130)를 포함하는 LED 모듈체(100)를 포함한다.Referring to Figures 1 to 3, an embodiment of an LED lighting device having a lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention, the LED 120 is mounted on the substrate 110 and in the LED 120 It includes an LED module body 100 including a diffusion lens member 130 for diffusing the generated LED light.

LED 모듈체(100)는 기판(110), 기판(110) 상에 실장되는 복수의 LED(120), 복수의 LED(120)가 내부에 삽입되고 돔형태로 돌출된 복수의 캡 렌즈부(131)를 포함하는 확산 렌즈부재(130)를 포함한다. The LED module body 100 includes a substrate 110, a plurality of LEDs 120 mounted on the substrate 110, and a plurality of cap lens units 131 having a plurality of LEDs 120 inserted therein and protruding in a dome shape. It includes a diffusion lens member 130 including ).

캡 렌즈부(131)는 돔형태로 기판(110) 상에 돌출되게 위치되고 내부에 LED(120)가 삽입되는 엘이디 삽입부가 위치된다. The cap lens unit 131 is positioned to protrude on the substrate 110 in a dome shape, and an LED insertion portion into which the LED 120 is inserted is positioned.

확산 렌즈부재(130)는 돔형태의 캡 렌즈부(131)를 통해 LED(120)에서 발광되는 LED 광을 확산시키는 역할을 확산 렌즈로 LED 렌즈를 확산시키는 공지의 렌즈 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The diffusion lens member 130 plays a role of diffusing the LED light emitted from the LED 120 through the dome-shaped cap lens unit 131 and is variously modified into a known lens structure that diffuses the LED lens with a diffusion lens. It should be noted that more detailed descriptions that may be made are omitted.

본 발명에 따른 LED 조명 장치는 확산 렌즈부재(130)와 이격되게 위치되어 확산 렌즈부재(130)를 통해 확산되어 방출되는 LED 광을 굴절시키는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)를 포함한다. The LED lighting device according to the present invention includes a lens structure 200 for an LED lighting device that is positioned to be spaced apart from the diffusion lens member 130 and refracts the LED light that is diffused and emitted through the diffusion lens member 130.

또한, 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)의 일 실시예는 확산 렌즈부재(130)를 마주보는 제1면(310) 또는 제1면(310)의 반대편에 위치되는 제2면(320) 중 적어도 어느 한 측에 LED 광을 굴절시키는 복수의 음각 패턴 또는 복수의 양각 패턴이 위치되는 제1굴절 렌즈부재(300)를 포함한다.In addition, an embodiment of the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention is a first surface 310 facing the diffusion lens member 130 or a second surface positioned opposite to the first surface 310 It includes a first refractive lens member 300 in which a plurality of concave patterns or a plurality of convex patterns for refracting the LED light are positioned on at least one side of the 320.

제1굴절 렌즈부재(300)는 확산 렌즈부재(130)와 이격되게 위치되어 확산 렌즈부재(130)에서 확산된 LED 광이 공기층을 통과한 후 내부로 입사될 수 있게 된다.The first refractive lens member 300 is positioned to be spaced apart from the diffusion lens member 130 so that the LED light diffused from the diffusion lens member 130 passes through the air layer and then enters into the interior.

제1굴절 렌즈부재(300)는 투명 플라스틱 재질로 제조되어 LED 광을 투과시킬 수 있는 유리 등 다른 공지의 투명 재질로 제조될 수 있음을 밝혀둔다. It should be noted that the first refractive lens member 300 is made of a transparent plastic material and can be made of other known transparent materials such as glass capable of transmitting LED light.

확산 렌즈부재(130)와 제1굴절 렌즈부재(300)의 사이에는 확산 렌즈부재(130)에서 확산된 LED 광이 통과되는 공기층이 위치되고, LED 광은 공기층을 통과한 후 투명 플라스틱 또는 투명 유리 등의 투명 재질로 제조된 제1굴절 렌즈부재(300)로 입사하게 된다. An air layer through which the LED light diffused from the diffusion lens member 130 passes is positioned between the diffusion lens member 130 and the first refractive lens member 300, and the LED light passes through the air layer and then transparent plastic or transparent glass. It is incident on the first refractive lens member 300 made of a transparent material such as.

확산 렌즈부재(130)에서 확산되어 방출된 LED 광은 굴절율이 낮은 공기층에서 굴절율이 높은 굴절률로 입사하는 현상이 발생하고, 이 경우 스넬의 법칙에 의해 입사광과 굴절광의 방향이 설정된다. The LED light diffused and emitted from the diffusing lens member 130 is incident with a high refractive index in an air layer having a low refractive index, and in this case, the directions of the incident light and the refractive light are set according to Snell's law.

참고로 스넬의 법칙은 η1sinθ1 = η2sinθ2 이다.For reference, Snell's law is η 1 sinθ 1 = η 2 sinθ 2 .

여기서 η1은 공기층의 굴절율, θ1은 입사각, η2는 제1굴절 렌즈부재(300)의 굴절율, θ2는 굴절각이다. Here, η 1 is the refractive index of the air layer, θ 1 is the incident angle, η 2 is the refractive index of the first refractive lens member 300 , and θ 2 is the refractive angle.

굴절율이 낮은 공기층에서 굴절율이 높은 굴절률로 LED 광이 입사할 때 임계각 이상이 형성되면 LED 광이 전반사 되는 현상이 나타난다. When LED light with a high refractive index is incident in the air layer with a low refractive index, when more than a critical angle is formed, the LED light is totally reflected.

이에 확산 렌즈부재(130)를 마주보는 제1면(310)에 음각 패턴을 형성하여 공기층을 통과하여 제1굴절 렌즈부재(300)로 입사된 후 굴절되는 LED 광의 굴절 각도를 전반사가 최소화될 수 있거나 전반사가 이루어질 수 없도록 임계각 이하로 조절하도록 한다. Accordingly, an intaglio pattern is formed on the first surface 310 facing the diffusing lens member 130, passing through the air layer, and entering the first refractive lens member 300, and then the refraction angle of the refracted LED light can be minimized. Or, it should be adjusted below the critical angle so that total reflection cannot be achieved.

또한, 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)의 일 실시예는 제1굴절 렌즈부재(300)를 통과한 LED 광이 입사되어 LED 광을 굴절시켜 방출하는 제2굴절 렌즈부재(400)를 더 포함한다. In addition, an embodiment of the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention is a second refractive lens member 400 that refracts and emits the LED light when the LED light passing through the first refractive lens member 300 is incident. ).

제2굴절 렌즈부재(400)는 제1굴절 렌즈부재(300)와 마주보는 제3면(410), 제3면(410)의 반대면인 제4면(420)을 포함하고, 제4면(420)에 복수의 양각 패턴이 돌출되게 위치되는 것을 일 예로 한다. The second refractive lens member 400 includes a third surface 410 facing the first refractive lens member 300, a fourth surface 420 opposite to the third surface 410, and a fourth surface An example is that a plurality of embossed patterns are positioned to protrude at 420.

본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)의 일 실시예는 LED 모듈체(100)의 확산 렌즈부재(130)와 이격되게 위치되는 제1굴절 렌즈부재(300)와 제1굴절 렌즈부재(300)와 이격되게 위치되는 제2굴절 렌즈부재(400)를 포함하여 제2굴절 렌즈부재(400)를 통해 방출되는 LED 광이 전반사를 위한 임계각 이상이 되도록 한다. One embodiment of the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention is a first refractive lens member 300 and a first refractive lens member positioned to be spaced apart from the diffusion lens member 130 of the LED module body 100 The LED light emitted through the second refractive lens member 400 including the second refractive lens member 400 positioned to be spaced apart from 300 may be equal to or greater than a critical angle for total reflection.

더 상세하게 제1굴절 렌즈부재(300)의 제1면(310)에는 복수의 제1음각 패턴(311)이 위치되고, 제1굴절 렌즈부재(300)의 제2면(320)에는 복수의 제1양각 패턴(321)이 위치되는 것을 일 예로 한다. In more detail, a plurality of first intaglio patterns 311 are positioned on the first surface 310 of the first refractive lens member 300, and a plurality of first intaglio patterns 311 are located on the second surface 320 of the first refractive lens member 300. As an example, the first embossed pattern 321 is positioned.

또한, 제2굴절 렌즈부재(400)의 제4면(420)에는 복수의 양각 패턴이 돌출되게 위치되며, 제2굴절 렌즈부재(400)의 제3면(410)에는 복수의 제2음각 패턴(411) 또는 광을 확산시키는 확산 시트층(412)이 위치될 수 있다. In addition, a plurality of embossed patterns are positioned to protrude on the fourth surface 420 of the second refractive lens member 400, and a plurality of second engraved patterns are formed on the third surface 410 of the second refractive lens member 400. 411 or a diffusion sheet layer 412 for diffusing light may be positioned.

제2굴절 렌즈부재(400)는 제1굴절 렌즈부재(300)에 광학 접착제로 접착되어 제1굴절 렌즈부재(300)에 장착되는 것을 일 예로 한다.As an example, the second refractive lens member 400 is attached to the first refractive lens member 300 with an optical adhesive and mounted on the first refractive lens member 300.

그리고, 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)의 일 실시예는 LED 모듈체(100)와 분리 가능하게 결합되어 다른 복합 구조 렌즈를 가지는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)의 다른 실시예로 교체될 수 있다. In addition, an embodiment of the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention is detachably coupled to the LED module body 100 to have another composite structure lens. ) Can be replaced with another embodiment.

복수의 제1음각 패턴(311)은 제1굴절 렌즈부재(300)의 제1면(310)에 위치되어 LED 모듈체(100)의 확산 렌즈부재(130)와 마주보게 위치되며, 복수의 제1양각 패턴(321)은 제1굴절 렌즈부재(300)의 제2면(320)에 위치되어 제2굴절 렌즈부재(400)의 제3면(410)과 마주보게 위치된다. The plurality of first intaglio patterns 311 are positioned on the first surface 310 of the first refractive lens member 300 to face the diffusion lens member 130 of the LED module body 100, and The one-embossed pattern 321 is positioned on the second surface 320 of the first refractive lens member 300 and is positioned to face the third surface 410 of the second refractive lens member 400.

더 상세하게 도 4는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)에서 음각 패턴의 일 실시예를 도시한 도면이고, 는 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)에서 음각 패턴의 다른 실시예를 도시한 도면이다.In more detail, Figure 4 is a view showing an embodiment of an intaglio pattern in the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention, is a view of the intaglio pattern in the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention. It is a diagram showing another embodiment.

도 4의 (a)는 음각 패턴의 일 실시예를 도시한 입체도로 절단된 사각홈형태의 음각 패턴을 입체로 표현한 사시도이고, 도 4의 (b)는 제1굴절 렌즈부재(300)의 일부분을 확대하여 도시한 사시도이다. Figure 4 (a) is a perspective view showing an intaglio pattern in the form of a square groove cut in a three-dimensional view showing an embodiment of the intaglio pattern, and Figure 4 (b) is a part of the first refractive lens member 300 Is an enlarged perspective view.

도 4를 참고하면 제1음각 패턴(311)은 피라미드 형상 즉, 사각뿔에서 뾰족한 단부 측 일부분 즉, 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the first intaglio pattern 311 may be formed in a pyramid shape, that is, a portion of a square pyramid at a pointed end side, that is, a horn portion, to have a planar cut surface.

제1음각 패턴(311)은 LED 모듈체(100)의 폭방향에서 마주하는 제1측면과 제2측면의 제1경사각(θ1)과 제2경사각(θ2)을 조절하여 전반사 및 배광 방향을 조절할 수 있다.The first engraved pattern 311 is a total reflection and light distribution direction by adjusting the first and second inclination angles θ 1 and the second inclination angles θ 2 facing each other in the width direction of the LED module body 100. Can be adjusted.

제1측면의 제1경사각(θ1)과 제2측면의 제2경사각(θ2)은 평면인 사각뿔의 밑면부분을 기준으로 한 경사각도인 것임을 밝혀둔다.It should be noted that the first inclination angle (θ 1 ) of the first side and the second inclination angle (θ 2 ) of the second side are inclination angles based on the bottom of the square pyramid, which is a plane.

그리고, 제1경사각(θ1)과 제2경사각(θ2)은 서로 다른 각도로 기울어져 전반사 및 배광 방향을 효율적으로 조절할 수 있게 한다.In addition, the first inclination angle θ 1 and the second inclination angle θ 2 are inclined at different angles so that the total reflection and light distribution direction can be efficiently adjusted.

또한, 제1음각 패턴(311)은 LED 모듈체(100)의 길이 방향에서 마주하는 제3측면과 제4측면의 제3경사각(θ3)과 제4경사각(θ4)을 조절하여 가로 배광을 유지할 수 있다. In addition, the first intaglio pattern 311 is horizontally distributed by adjusting the third inclination angle (θ 3 ) and the fourth inclination angle (θ 4 ) of the third side and the fourth side facing in the length direction of the LED module body 100 Can keep.

제3측면의 제3경사각(θ3)과 제4측면의 제4경사각(θ4)은 평면인 사각뿔의 밑면부분을 기준으로 한 경사각도인 것임을 밝혀둔다. It should be noted that the third inclination angle (θ 3 ) of the third side and the fourth inclination angle (θ 4 ) of the fourth side are inclination angles based on the bottom of the square pyramid.

그리고, 제3경사각(θ3)과 제4경사각(θ4)은 서로 동일한 각도로 기울어져 가로 배광을 효과적으로 유지할 수 있도록 한다.In addition, the third inclination angle θ 3 and the fourth inclination angle θ 4 are inclined at the same angle to effectively maintain the horizontal light distribution.

가로 배광은 가로등에 적용될 때 도로의 주행 방향에 대한 배광 방향이고, 세로 배광은 도로의 폭 방향에 대한 배광 방향인 것임을 밝혀둔다. It should be noted that when applied to streetlights, horizontal light distribution is the light distribution direction with respect to the driving direction of the road, and vertical light distribution is the light distribution direction with respect to the width direction of the road.

도 5의 (a)는 마이크로 렌즈 어레이의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5의 (b)는 마이크로 렌즈 어레이의 일 실시예를 도시한 평면도이다. FIG. 5A is a perspective view showing an embodiment of a micro lens array, and FIG. 5B is a plan view showing an embodiment of a micro lens array.

도 5의 (a)과 도 5의 (b)를 참고하면 제1음각 패턴(311)은 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)가 적용될 수 있다. Referring to FIGS. 5A and 5B, a micro lens array (MLA) may be applied to the first intaglio pattern 311.

마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)는 홈형태의 반구형 렌즈 또는 돌기 형태의 반구형 렌즈가 복수의 열과 복수의 행으로 배열된 형태로 제1면(310)에 적용 시 제1음각 패턴(311)의 형태 즉, 홈형태의 반구형 렌즈가 복수의 열과 복수의 행으로 배열된 형태로 적용되고, 제2면(320)에 적용 시 제1양각 패턴(321)의 형태 즉, 돌기 형태의 반구형 렌즈가 복수의 열과 복수의 행으로 배열된 형태로 적동되는 것이 적합함을 밝혀둔다.The micro lens array (MLA) is a first intaglio pattern 311 when applied to the first surface 310 in a form in which a groove-shaped hemispherical lens or a protruding hemispherical lens is arranged in a plurality of columns and a plurality of rows. That is, a groove-shaped hemispherical lens is applied in a form arranged in a plurality of columns and a plurality of rows, and when applied to the second surface 320, the first relief pattern 321 is formed, that is, a hemispherical lens in the form of a protrusion. It should be noted that it is appropriate to be operated in a form arranged in a plurality of columns and rows.

마이크로 렌즈 어레이에서 반구형 렌즈의 밑면 직경과 높이의 비율은 0.6 이하이며, 반구형 렌즈의 밑면 직경 즉, 최대 직경은 50 ~ 1000㎛인 것을 일 예로 한다. In the microlens array, the ratio of the bottom diameter and the height of the hemispherical lens is 0.6 or less, and the bottom diameter of the hemispherical lens, that is, the maximum diameter is 50 to 1000 μm.

마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)는 제1굴절 렌즈부재(300)의 길이 방향 또는 제1굴절 렌즈부재(300)의 폭방향에서 홈형태의 반구형 렌즈 간격 또는 돌기 형태의 반구형 렌즈 간격을 조절하여 배광 방향 또는 형태를 조절할 수 있다. The micro lens array (MLA) adjusts the spacing of a hemispherical lens in a groove shape or a hemispherical lens in a protrusion in the longitudinal direction of the first refractive lens member 300 or in the width direction of the first refractive lens member 300 Thus, the light distribution direction or shape can be adjusted.

다시 도 1 내지 도 3을 참고하면, 제1굴절 렌즈부재(300)의 제2면(320)에는 복수의 제1 패턴이 돌출되게 위치되되, 제1양각 패턴(321)은 원통형 즉, 실린더형 돌기부로 형성되는 것을 일 예로 한다.Referring back to FIGS. 1 to 3, a plurality of first patterns are positioned to protrude from the second surface 320 of the first refractive lens member 300, and the first embossed pattern 321 is cylindrical, that is, a cylindrical shape. As an example, it is formed as a protrusion.

제1양각 패턴(321)은 적어도 제1음각 패턴(311)의 깊이보다 큰 높이를 가지는 원통형 돌기부인 것을 일 예로 한다. As an example, the first embossed pattern 321 is a cylindrical protrusion having a height greater than the depth of the first embossed pattern 311.

제1양각 패턴(321)은 원통형 돌기부의 단부 측에 반구형 렌즈가 돌출된 형태로 형성되는 것을 일 예로 한다. As an example, the first embossed pattern 321 is formed in a shape in which a hemispherical lens protrudes from the end side of the cylindrical protrusion.

제1양각 패턴(321)은 적어도 제1음각 패턴(311)의 깊이보다 큰 높이를 가지고 단부 측에 반구형 렌즈가 돌출된 형태로 형성되어 제1굴절 렌즈부재(300)에서 방출되는 LED 광이 제2굴절 렌즈부재(400)로 입사되는 입사 각도를 조절하고 제2굴절 렌즈부재(400)로 입사되는 입사 각도 조절을 통해 제2굴절 렌즈부재(400)를 통해 최종적으로 방출되는 LED 광의 전반사 효율이 향상될 수 있도록 한다. The first embossed pattern 321 has a height that is at least greater than the depth of the first engraved pattern 311 and has a hemispherical lens protruding from the end side, so that the LED light emitted from the first refractive lens member 300 is controlled. The total reflection efficiency of the LED light finally emitted through the second refractive lens member 400 is improved by adjusting the incident angle incident on the 2-refractive lens member 400 and adjusting the incident angle incident on the second refractive lens member 400. So that it can be improved.

제2굴절 렌즈부재(400)는 제1굴절 렌즈부재(300)와 이격되게 위치되되, 제1굴절 렌즈부재(300)와 확산 렌즈부재(130)의 사이 간격보다 좁은 간격을 가지도록 제1굴절 렌즈부재(300)와 이격되게 위치된다. The second refractive lens member 400 is positioned to be spaced apart from the first refractive lens member 300, and the first refractive lens member 400 has a narrower gap than the gap between the first refractive lens member 300 and the diffusion lens member 130. It is positioned to be spaced apart from the lens member 300.

또한, 제2굴절 렌즈부재(400)의 제3면(410)은 제1굴절 렌즈부재(300)와 마주하여 위치되고, 제2굴절 렌즈부재(400)의 내부로 입사되는 LED 광을 확산시키는 확산 시트층(412)이 위치되는 것을 일 예로 한다.In addition, the third surface 410 of the second refractive lens member 400 is positioned to face the first refractive lens member 300 and diffuses the LED light incident into the inside of the second refractive lens member 400. As an example, the diffusion sheet layer 412 is positioned.

확산 시트층(412)은 광을 확산시키는 확산 필름일 수도 있고, 코팅액을 도포한 후 경화시킨 확산 코팅층일 수도 있다. The diffusion sheet layer 412 may be a diffusion film for diffusing light, or a diffusion coating layer cured after applying a coating solution.

확산 시트층(412)은 제2굴절 렌즈부재(400) 내로 입사되는 LED 광을 2차로 확산시켜 직진성을 가지는 LED 광의 눈부심을 더 방지하도록 함과 아울러 보다 배광의 크기를 증대시켜 넓은 면적을 효과적으로 조명할 수 있도록 한다.The diffusion sheet layer 412 secondly diffuses the LED light incident into the second refractive lens member 400 to further prevent glare of the LED light having linearity, and increases the size of the light distribution to effectively illuminate a large area. To be able to do it.

또한, 제2굴절 렌즈부재(400)의 제4면(420)에는 제2양각 패턴(421)이 돌출되게 위치되며 제2양각 패턴(421)은 제1굴절 렌즈부재(300)에 적용되는 제1음각 패턴(311)의 크기보다 큰 양각 패턴으로 최종적으로 방출되는 LED 광의 방출 각도를 조절하여 전반사의 발생을 방지하고 제2굴절 렌즈부재(400) 내로 입사된 LED 광이 전반사 없이 전부 하부 측으로 방출될 수 있도록 함과 아울러 설치된 위치에서의 배광 방향 및 배광 형태를 조절할 수 있다. In addition, a second embossed pattern 421 is positioned to protrude from the fourth surface 420 of the second refractive lens member 400, and the second embossed pattern 421 is applied to the first refractive lens member 300. Total reflection is prevented by adjusting the emission angle of the finally emitted LED light in a relief pattern larger than the size of the 1 intaglio pattern 311, and all LED light incident into the second refractive lens member 400 is emitted to the lower side without total reflection In addition, the direction of light distribution and the shape of light distribution at the installed position can be adjusted.

한편, 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200) 및 이를 구비한 LED 조명 장치는 확산 렌즈부재(130)와 제1굴절 렌즈부재(300)의 간격을 지지하고, 확산 렌즈부재(130)와 제1굴절 렌즈부재(300) 사이 거리를 조절할 수 있는 복수의 렌즈 간격 조절부(500)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention and the LED lighting device having the same supports the distance between the diffusion lens member 130 and the first refractive lens member 300, and the diffusion lens member 130 A plurality of lens spacing adjustment units 500 capable of adjusting a distance between the and the first refractive lens member 300 may be further included.

렌즈 간격 조절부(500)는 LED 모듈체(100)의 기판(110) 상에 돌출되게 위치되는 제1간격지지 막대부재(510), 제1굴절 렌즈부재(300)의 제1면(310)에 돌출되어 제1간격지지 막대부재(510)에 이동 가능하게 결합되는 제2간격지지 막대부재(520)를 포함할 수 있다. The lens spacing adjustment unit 500 includes a first spacing support bar member 510 positioned to protrude on the substrate 110 of the LED module body 100, and the first surface 310 of the first refractive lens member 300 It may include a second spacing support rod member 520 which is protruded to and movably coupled to the first space support rod member 510.

도 2를 참고하면, 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520) 중 어느 한 측에는 다른 한측이 이동 가능하게 삽입되는 막대 삽입부(530)가 위치되고, 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520) 중 다른 한 측의 외주면에는 간격 유지 돌기부(540)가 이격되게 돌출되며, 막대 삽입부(530)의 내측면에는 간격 유지 돌기부(540)가 삽입되어 걸리는 간격 유지 걸림홈부(550)가 길이 방향으로 이격되게 돌출된다. Referring to FIG. 2, a rod insertion portion 530 into which the other side is movably inserted is positioned at one of the first spacer support rod member 510 and the second spacer support rod member 520, and the first distance A gap maintaining protrusion 540 protrudes from the outer peripheral surface of the other side of the support rod member 510 and the second gap support rod member 520 to be spaced apart, and a gap maintaining protrusion 540 on the inner surface of the rod insertion part 530. ) Is inserted to hold the gap holding groove 550 is protruded to be spaced apart in the longitudinal direction.

간격 유지 돌기부(540)는 길이 방향으로 이격되게 위치되어 제1굴절 렌즈부재(300)의 위치를 더 안정적으로 고정시킬 수 있다. The spacing maintaining protrusions 540 are positioned to be spaced apart in the longitudinal direction to more stably fix the position of the first refractive lens member 300.

간격 유지 돌기부(540)는 기설정된 힘 이상으로 제1굴절 렌즈부재(300)를 밀거나 당길 때 간격 유지 걸림홈부(550)에서 이탈되어 다음 차례의 간격 유지 걸림홈부(550)로 삽입되어 제1굴절 렌즈부재(300)의 위치를 지지한다. When the first refractive lens member 300 is pushed or pulled with a predetermined force or more, the gap maintaining protrusion 540 is separated from the gap maintaining locking groove 550 and inserted into the next interval maintaining locking groove 550 to be inserted into the first refractive lens member 300. The position of the refractive lens member 300 is supported.

즉, 확산 렌즈부재(130)와 제1굴절 렌즈부재(300) 사이 거리는 간격 유지 돌기부(540)가 간격 유지 걸림홈부(550)에서 이탈될 수 있는 힘 이상으로 제1굴절 렌즈부재(300)를 밀거나 당겨 간격 유지 돌기부(540)가 기격된 간격 유지 걸림홈부(550)에서 걸려지는 위치를 통해 조절될 수 있다. That is, the distance between the diffusing lens member 130 and the first refractive lens member 300 is greater than the force that the gap maintaining protrusion 540 can be separated from the gap maintaining locking groove 550. Pushing or pulling the gap maintaining protrusion 540 can be adjusted through a position to be caught in the spaced gap maintenance locking groove (550).

도 3을 참고하면 렌즈 간격 조절부(500)는 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520)의 위치를 고정하는 막대 위치 고정부(560)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the lens spacing adjustment unit 500 may further include a rod position fixing unit 560 for fixing the positions of the first and second spacing support rod members 510 and 520. .

제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520) 중 어느 한 측에는 다른 한측이 이동 가능하게 삽입되는 막대 삽입부(530)가 위치되고, 막대 위치 고정부(560)는 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520) 중 어느 한 측에 체결되어 막대 삽입부(530) 내에 위치되는 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520) 중 다른 한 측을 가압하는 세트 스크류인 것을 일 예로 한다. At one side of the first spacer support rod member 510 and the second spacer support rod member 520, a rod insertion portion 530 into which the other side is movably inserted is positioned, and the rod position fixing portion 560 is A first spacer support rod member 510 and a second spacer support rod member fastened to either side of the first spacer support rod member 510 and the second spacer support rod member 520 and positioned within the rod insertion unit 530 As an example, it is a set screw for pressing the other side of 520.

막대 위치 고정부(560)는 세트 스크류 이외에 막대 삽입부(530) 내에 이동 가능하게 삽입된 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520) 중 다른 한 측의 위치를 고정하는 공지의 고정구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The rod position fixing part 560 fixes the position of the other side of the first gap support rod member 510 and the second gap support rod member 520 that are movably inserted into the rod insertion part 530 in addition to the set screw. It should be noted that a more detailed description will be omitted since it can be variously modified and implemented using a known fixing structure.

렌즈 간격 조절부(500)는 세트 스크류를 풀어 막대 삽입부(530) 내에 삽입된 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520)의 삽입 길이 또는 인출 길이를 조절함으로써 간격 조절부의 전체 길이를 자유롭게 조절할 수 있고 원하는 위치에서 세트 스크류를 조여 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520) 중 다른 한측을 가압함으로써 해당 위치에서 고정될 수 있고, 이와 같은 원리로 확산 렌즈부재(130)와 제1굴절 렌즈부재(300) 사이 거리를 조절할 수 있다.The lens spacing adjustment unit 500 adjusts the insertion length or the withdrawal length of the first spacer support rod member 510 and the second spacer support rod member 520 inserted into the rod insertion unit 530 by loosening the set screw. The entire length of the adjustment unit can be freely adjusted and can be fixed at the corresponding position by pressing the other side of the first spacer support rod member 510 and the second spacer support rod member 520 by tightening the set screw at a desired position. With the same principle, the distance between the diffusion lens member 130 and the first refractive lens member 300 may be adjusted.

렌즈 간격 조절부(500)는 확산 렌즈부재(130)와 제1굴절 렌즈부재(300) 사이 거리를 조절하여 배광 형태 및 배광 크기를 조절할 수 있다. The lens spacing adjustment unit 500 may adjust a light distribution type and a light distribution size by adjusting a distance between the diffusion lens member 130 and the first refractive lens member 300.

또한, 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520)는 각각 LED 모듈체(100)와 제1굴절 렌즈부재(300)에 회전 가능하게 힌지 결합되어 각 렌즈 간격 조절부(500)의 길이를 서로 다르게 조절하여 제1굴절 렌즈부재(300)의 각도 및 제2굴절 렌즈부재(400)의 각도를 조절할 수 있다.In addition, the first space support rod member 510 and the second space support rod member 520 are hinged to each of the LED module body 100 and the first refractive lens member 300 so as to be rotatably coupled to each lens space adjustment unit. The angle of the first refractive lens member 300 and the angle of the second refractive lens member 400 may be adjusted by differently adjusting the length of 500.

제1간격지지 막대부재(510)는 제1볼조인트(511)로 LED 모듈체(100) 즉, 기판(110) 또는 확산 렌즈부재(130)에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 제2간격지지 막대부재(520)는 제2볼조인트(521)로 제1굴절 렌즈부재(300)에 회전 가능하게 힌지 결합된다.The first space support rod member 510 is hinged to be rotatably coupled to the LED module body 100, that is, the substrate 110 or the diffusion lens member 130 by a first ball joint 511, and a second space support rod The member 520 is hinge-coupled to the first refractive lens member 300 by a second ball joint 521 so as to be rotatable.

각 렌즈 간격 조절부(500)는 제1볼조인트(511)와 제2볼조인트(521)를 통해 360도 전방향에서 기울어지면서 제1굴절 렌즈부재(300)의 각도 및 제2굴절 렌즈부재(400)의 각도를 조절하여 배광 형태를 더 다양하게 조절할 수 있다. Each lens spacing adjustment unit 500 is inclined in all directions 360 degrees through the first ball joint 511 and the second ball joint 521, and the angle of the first refractive lens member 300 and the second refractive lens member ( By adjusting the angle of 400), the shape of light distribution can be more varied.

즉, 각 간격 조절부는 제1간격지지 막대부재(510)와 제2간격지지 막대부재(520)의 전체 길이를 개별적으로 조절함으로써 제1굴절 렌즈부재(300)의 각도 및 제2굴절 렌즈부재(400)의 각도를 조절하여 배광 형태를 더 다양하게 조절할 수 있다.That is, each spacing adjustment unit individually adjusts the total lengths of the first and second spacing support rod members 510 and 520, so that the angle of the first refractive lens member 300 and the second refractive lens member ( By adjusting the angle of 400), the shape of light distribution can be more varied.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 LED 조명 장치용 렌즈 구조체(200)의 제2굴절 렌즈부재(400)에 대한 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 6의 (a) 및 도 4를 참고하면 제2굴절 렌즈부재(400)의 제3면(410)에는 제2음각 패턴(411)이 위치되고, 제2음각 패턴(411)은 피라미드 형상 즉, 사각뿔에서 뾰족한 단부 측 일부분 즉, 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태로 형성될 수 있다.On the other hand, Figure 6 is a view showing another embodiment of the second refractive lens member 400 of the lens structure 200 for an LED lighting device according to the present invention, referring to Figure 6 (a) and Figure 4 A second intaglio pattern 411 is positioned on the third surface 410 of the second refractive lens member 400, and the second intaglio pattern 411 has a pyramid shape, that is, a part of a pointed end side of a square pyramid, that is, a horn part. It can be cut and formed into a shape having a flat cut surface.

피라미드 형태 즉, 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 피라미드 형태를 가지는 제2음각 패턴(411)은 상기에서 언급한 제1음각 패턴(311)의 실시예와 동일하게 실시될 수 있는 바 중복 기재로 기재를 생략함을 밝혀둔다. The second intaglio pattern 411 having a pyramid shape, that is, a pyramid shape having a flat cut surface by cutting a horn portion, can be implemented in the same manner as the embodiment of the first intaglio pattern 311 mentioned above. It should be noted that description is omitted.

또한, 제2굴절 렌즈부재(400)의 제4면(420)에는 제1굴절 렌즈부재(300)에 적용되는 제1음각 패턴(311)의 크기 또는 제3면(410)에 적용되는 제2음각 패턴(411)의 크기보다 큰 제2양각 패턴(421)이 돌출되게 위치된다.In addition, on the fourth surface 420 of the second refractive lens member 400, the size of the first engraved pattern 311 applied to the first refractive lens member 300 or the second surface 410 applied to the third surface 410 A second embossed pattern 421 larger than the size of the engraved pattern 411 is positioned to protrude.

제2양각 패턴(421)은 반구형 렌즈 즉, 마이크로 렌즈 어레이 구조가 적용될 수 있고, 반구형 렌즈의 밑면 직경과 높이의 비율은 0.6 이하인 것이 바람직하다. The second embossed pattern 421 may have a hemispherical lens, that is, a micro lens array structure, and the ratio of the bottom diameter and the height of the hemispherical lens is preferably 0.6 or less.

마이크로 렌즈 어레이 구조에 대한 실시예는 상기에서 언급한 바와 동일하게 실시도리 수 있는 바 중복 기재로 기재를 생략함을 밝혀둔다. The embodiment of the micro lens array structure can be implemented in the same manner as mentioned above, and thus it should be noted that description is omitted as a redundant description.

도 6의 (b)와 도 5를 참고하면 제2음각 패턴(411)은 반구형 렌즈홈이 복수의 열과 복수의 행으로 배열되는 마이크로 렌즈 어레이 구조가 적용될 수 있다. Referring to FIGS. 6B and 5, a micro lens array structure in which hemispherical lens grooves are arranged in a plurality of columns and a plurality of rows may be applied to the second intaglio pattern 411.

그리고, 제2굴절 렌즈부재(400)의 제4면(420)에 위치되는 제2양각 패턴(421)은 피라미드 형상 즉, 사각뿔에서 뾰족한 단부 측 일부분 즉, 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태로 돌출되게 형성될 수 있다.In addition, the second embossed pattern 421 positioned on the fourth surface 420 of the second refractive lens member 400 has a pyramidal shape, that is, a portion of a square pyramid at the pointed end, that is, a shape having a flat cut surface. It can be formed to protrude.

제2양각 패턴(421)은 피라미드 형태 즉, 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 피라미드 형태로 돌출되게 위치될 수 있다. The second embossed pattern 421 may be positioned to protrude in a pyramid shape, that is, a pyramid shape having a flat cut surface by cutting a horn portion.

피라미드 형태로 돌출된 제2양각 패턴(421)의 실시예는 크기가 제1음각 패턴(311)의 크기 및 제1양각 패턴(321)의 크기보다 크게 형성되며 이외의 실시예는 상기에서 언급한 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 피라미드 형태에 대한 실시예와 중복되게 실시될 수 있음을 밝혀둔다. In the embodiment of the second embossed pattern 421 protruding in a pyramid shape, the size is larger than the size of the first embossed pattern 311 and the size of the first embossed pattern 321, and other embodiments are described above. It should be noted that the horn portion may be cut to overlap with the embodiment of the pyramid shape having a planar cut surface.

정리하면, 제1굴절 렌즈부재(300)의 제1면(310)은 제1음각 패턴(311)이 위치되고, 제1굴절 렌즈부재(300)의 제2면(320)은 제1양각 패턴(321)이 위치될 수 있다.In summary, the first surface 310 of the first refractive lens member 300 has the first engraved pattern 311 positioned, and the second surface 320 of the first refractive lens member 300 is the first embossed pattern 321 may be located.

또한, 제2굴절 렌즈부재(400)의 제3면(410)에는 확산 시트층(412)이 위치되거나 제2음각 패턴(411)이 위치될 수 있고, 제4면(420)에는 제2양각 패턴(421)이 위치될 수 있다.In addition, a diffusion sheet layer 412 may be positioned on the third surface 410 of the second refractive lens member 400 or a second engraved pattern 411 may be positioned, and a second embossed on the fourth surface 420 The pattern 421 may be positioned.

제1음각 패턴(311)과 제2음각 패턴(411)은 피라미드 형상 즉, 사각뿔에서 뾰족한 단부 측 일부분 즉, 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태를 가지는 홈형태로 형성되어 복수의 열과 복수의 행으로 배치되거나, 반구형의 렌즈홈으로 마이크로 렌즈 어레이 구조를 가지는 것을 일 예로 한다. The first intaglio pattern 311 and the second intaglio pattern 411 are formed in a pyramid shape, that is, a portion of a pointed end side of a square pyramid, that is, a groove shape having a shape having a flat cut surface by cutting the horn portion. As an example, they are arranged in rows or have a microlens array structure with a hemispherical lens groove.

또한, 제1양각 패턴(321)은 실린더 형태 즉, 원통 형태로 돌출되는 것을 일 예로 한다.In addition, as an example, the first embossed pattern 321 protrudes in a cylindrical shape, that is, in a cylindrical shape.

또한, 제2양각 패턴(421)은 피라미드 형상 즉, 사각뿔에서 뾰족한 단부 측 일부분 즉, 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지는 돌기 형태로 복수의 열과 복수의 행으로 배치되거나, 반구형의 렌즈로 돌출되어 마이크로 렌즈 어레이 구조를 가지는 것을 일 예로 하며, 도시되지 않았지만 비구면 렌즈 또는 프레넬 렌즈가 적용될 수도 있음을 밝혀둔다. In addition, the second embossed pattern 421 is arranged in a plurality of columns and rows in a pyramid shape, that is, a portion of a pointed end side of a square pyramid, that is, a protrusion having a flat cut surface, or protrudes into a hemispherical lens. As an example, having a micro lens array structure, although not shown, it should be noted that an aspherical lens or a Fresnel lens may be applied.

도 7은 종래 LED 모듈에 의한 배광을 예시한 도면이고, 더 상세하게는 확산 렌즈부재(130)를 포함하는 공지의 LED 모듈체(100)에 의한 배광을 예시한 도면이고, 도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 LED 조명 장치에 의한 배광을 예시한 도면이다.7 is a view illustrating light distribution by a conventional LED module, and more particularly, a view illustrating light distribution by a known LED module body 100 including a diffusion lens member 130, and FIGS. 8 to 9 Is a diagram illustrating light distribution by the LED lighting device according to the present invention.

도 7의 (a), 도 8의 (a), 도 9의 (a), 도 10의 (a)에서 청색 라인은 도로의 주행 방향 즉, 도로의 길이 방향인 가로 배광을 나타내고, 녹색 라인은 도로의 폭 방향인 세로 배광을 나타내는 것임을 밝혀둔다. In FIGS. 7(a), 8(a), 9(a), and 10(a), the blue line represents the driving direction of the road, that is, the horizontal light distribution, which is the length direction of the road, and the green line It should be noted that it represents the vertical light distribution in the width direction of the road.

도 7의 (b)와 (c), 도 8의 (b)와 (c), 도 9의 (b)와 (c), 도 10의 (b)와 (c)에서 적색 라인은 도로의 주행 방향 즉, 도로의 길이 방향인 가로 배광을 나타내고, 청색 라인은 도로의 폭 방향인 세로 배광을 나타내는 것임을 밝혀둔다. In FIGS. 7(b) and (c), 8(b) and (c), 9(b) and (c), and FIG. 10(b) and (c), the red line indicates road driving. It should be noted that the direction, that is, the horizontal light distribution in the length direction of the road, and the blue line indicates the vertical light distribution in the width direction of the road.

도 8은 도 4의 종래 LED 모듈체(100)에 제1굴절 렌즈부재(300)를 추가로 적용한 본 발명의 제1실시예이고, 더 상세하게는 제1굴절 렌즈부재(300)의 제1면(310)에만 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지고, 깊이 50㎛의 역 피라미드 형상 홈이 가로 방향 간격 즉, 도로의 길이 방향에서의 피치 500㎛로 복수의 열과 복수의 행으로 배열된 제1실시예이다. FIG. 8 is a first embodiment of the present invention in which the first refractive lens member 300 is additionally applied to the conventional LED module body 100 of FIG. 4, and more specifically, the first refractive lens member 300 The first cone is cut only on the surface 310 to have a planar cut surface, and an inverted pyramid-shaped groove with a depth of 50 μm is arranged in a plurality of columns and rows at a horizontal interval, that is, a pitch of 500 μm in the length direction of the road. This is an example.

도 9는 도 4의 종래 LED 모듈체(100)에 제1굴절 렌즈부재(300)를 추가로 적용한 본 발명의 제2실시예이고, 더 상세하게는 제1굴절 렌즈부재(300)의 제1면(310)에 뿔 부분이 잘려져 평면의 절단면을 가지고, 깊이 50㎛의 역 피라미드 형상 홈이 가로 방향 간격 즉, 도로의 길이 방향에서의 피치 500㎛로 복수의 열과 복수의 행으로 배열되고, 제2면(320)에 피치 300㎛로 반구형의 렌즈돌기가 마이크로 렌즈 어레이 구조로 배열된 제2실시예이다. 9 is a second embodiment of the present invention in which the first refractive lens member 300 is additionally applied to the conventional LED module body 100 of FIG. 4, and more specifically, the first refractive lens member 300 The cone is cut on the surface 310 to have a planar cut surface, and inverted pyramid-shaped grooves with a depth of 50 μm are arranged in a plurality of columns and rows at a horizontal interval, that is, a pitch of 500 μm in the length direction of the road. This is the second embodiment in which hemispherical lens protrusions are arranged in a micro lens array structure with a pitch of 300 μm on the two sides 320.

도 10은 본 발명의 제2실시예에서 제2굴절 렌즈부재(400)를 추가한 제3실시예이고, 더 상세하게 제2굴절 렌즈부재(400)는 제3면(410)에 확산 시트층(412)이 위치되고, 제4면(420)에 제2양각 패턴(421)으로 반구형의 렌즈돌기가 마이크로 렌즈 어레이 구조로 배열된 제3실시예이다. 10 is a third embodiment in which the second refractive lens member 400 is added in the second embodiment of the present invention, and in more detail, the second refractive lens member 400 is provided with a diffusion sheet layer on the third surface 410 In the third embodiment, 412 is positioned, and hemispherical lens protrusions are arranged in a micro lens array structure with a second embossed pattern 421 on the fourth surface 420.

하기의 표 1은 본 발명의 제1실시예에서 제1굴절 렌즈부재(300)의 하부 측에서 배출되는 후사광 특성을 평가한 결과이다. Table 1 below is a result of evaluating the characteristics of back light emitted from the lower side of the first refractive lens member 300 in the first embodiment of the present invention.

[표 1][Table 1]

Figure 112020005234235-pat00001
Figure 112020005234235-pat00001

하기의 표 2는 본 발명의 제2실시예 즉, 도 9의 배광 형태를 가지는 제2실시예에서 제1굴절 렌즈부재(300)의 하부 측에서 배출되는 후사광 특성을 평가한 결과이다. Table 2 below is a result of evaluating the characteristics of the back light emitted from the lower side of the first refractive lens member 300 in the second embodiment of the present invention, that is, the second embodiment having the light distribution form of FIG. 9.

[표 2] [Table 2]

Figure 112020005234235-pat00002
Figure 112020005234235-pat00002

하기의 표 3은 본 발명의 제3실시예 즉, 도 10의 배광 형태를 가지는 제3실시예에서 제2굴절 렌즈부재(400)의 하부 측에서 배출되는 후사광 특성을 평가한 결과이다. Table 3 below is a result of evaluating the characteristics of back light emitted from the lower side of the second refractive lens member 400 in the third embodiment of the present invention, that is, the third embodiment having the light distribution form of FIG. 10.

[표 3][Table 3]

Figure 112020005234235-pat00003
Figure 112020005234235-pat00003

본 발명은 다층 복합 구조의 확산 렌즈 구조로 LED 광을 눈부심을 방지하고, 배광을 조절할 수 있어 배광 효율을 증대시킬 수 있다. The present invention can prevent glare of LED light with a diffusion lens structure of a multi-layered composite structure and can control light distribution, thereby increasing light distribution efficiency.

본 발명은 다층 복합 구조의 렌즈에 대한 간격 및 각도를 조절하여 LED 광의 배광을 다양하게 조절할 수 있어 설치 위치와 사용 목적에 따라 적합한 배광 설계를 통해 조명 효율을 극대화할 수 있다. According to the present invention, the light distribution of LED light can be variously adjusted by adjusting the distance and angle of the lens of the multi-layered composite structure, so that the lighting efficiency can be maximized through a suitable light distribution design according to the installation location and purpose of use.

본 발명은 특히, 가로등에 적용 시 눈부심 방지를 통해 운전 시 안전성을 크게 향상시키고, 가로등 사이에서 조도가 낮은 부분을 최소화하도록 배광 조절이 가능하여 가로등에 적용되는 LED 램프의 조명 효율을 크게 향상시킬 수 있다. In particular, the present invention greatly improves safety during driving by preventing glare when applied to streetlights, and it is possible to adjust light distribution to minimize low-illumination parts between streetlights, thereby greatly improving the lighting efficiency of LED lamps applied to streetlights. have.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, which is included in the configuration of the present invention.

100 : LED 모듈체 110 : 기판
120 : LED 130 : 확산 렌즈부재
131 : 캡 렌즈부 200 : LED 조명 장치용 렌즈 구조체
300 : 제1굴절 렌즈부재 310 : 제1면
311 : 제1음각 패턴 320 : 제2면
321 : 제1양각 패턴 400 : 제2굴절 렌즈부재
410 : 제3면 411 : 제2음각 패턴
412 : 확산 시트층 420 : 제4면
421 : 제2양각 패턴 500 : 렌즈 간격 조절부
510 : 제1간격지지 막대부재 511 : 제1볼조인트
520 : 제2간격지지 막대부재 521 : 제2볼조인트
530 : 막대 삽입부 540 : 간격 유지 돌기부
550 : 간격 유지 걸림홈부 560 : 막대 위치 고정부100: LED module body 110: substrate
120: LED 130: diffusion lens member
131: cap lens unit 200: lens structure for an LED lighting device
300: first refractive lens member 310: first surface
311: first engraved pattern 320: second side
321: first embossed pattern 400: second refractive lens member
410: third side 411: second engraving pattern
412: diffusion sheet layer 420: fourth surface
421: second embossed pattern 500: lens spacing adjustment unit
510: first gap support rod member 511: first ball joint
520: second spacing support rod member 521: second ball joint
530: rod insertion portion 540: gap maintaining protrusion
550: gap maintenance locking groove 560: rod position fixing portion

Claims (24)

LED 광을 출광하는 LED 모듈체의 확산 렌즈부재와 이격되게 위치되며 상기 확산 렌즈부재를 마주보는 제1면 또는 제1면의 반대편에 위치되는 제2면 중 적어도 어느 한 측에 확산된 LED 광을 굴절시키는 복수의 음각 패턴 또는 복수의 양각 패턴이 위치되는 제1굴절 렌즈부재를 포함하며,
상기 제1면에는 복수의 제1음각 패턴이 위치되고, 상기 제2면에는 복수의 제1양각 패턴이 위치되고,
상기 제1음각 패턴은 다각뿔에서 뿔 부분의 일부가 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The LED light diffused on at least one of a first surface facing the diffusion lens member or a second surface opposite to the first surface and positioned to be spaced apart from the diffusion lens member of the LED module body emitting the LED light. Including a first refractive lens member in which a plurality of intaglio patterns or a plurality of relief patterns to be refracted are located,
A plurality of first engraved patterns are located on the first surface, and a plurality of first embossed patterns are located on the second surface,
The first intaglio pattern is a lens structure for an LED lighting device, characterized in that formed in a shape having a planar cut surface by cutting a part of the horn in the polygonal pyramid.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1음각 패턴은 상기 LED 모듈체의 폭방향에서 마주하는 제1측면과 제2측면의 제1경사각과 제2경사각이 서로 다른 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method according to claim 1,
The first engraved pattern is a lens structure for an LED lighting device, characterized in that the first and second inclined angles of the first side and the second side facing in the width direction of the LED module inclined at different angles.
청구항 1에 있어서,
상기 제1음각 패턴은 상기 LED 모듈체의 길이 방향에서 마주하는 제3측면과 제4측면의 제3경사각과 제4경사각이 서로 동일한 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method according to claim 1,
The first intaglio pattern is a lens structure for an LED lighting device, characterized in that the third and fourth inclination angles of the third side and the fourth side facing in the longitudinal direction of the LED module body are inclined at the same angle.
청구항 1에 있어서,
상기 제1면에는 상기 제1음각 패턴으로 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)가 적용되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method according to claim 1,
A lens structure for an LED lighting device, characterized in that a micro lens array (MLA) is applied to the first surface as the first intaglio pattern.
LED 광을 출광하는 LED 모듈체의 확산 렌즈부재와 이격되게 위치되며 상기 확산 렌즈부재를 마주보는 제1면 또는 제1면의 반대편에 위치되는 제2면 중 적어도 어느 한 측에 확산된 LED 광을 굴절시키는 복수의 음각 패턴 또는 복수의 양각 패턴이 위치되는 제1굴절 렌즈부재를 포함하며,
상기 제1면에는 복수의 제1음각 패턴이 위치되고, 상기 제2면에는 복수의 제1양각 패턴이 위치되고,
상기 제1면에는 상기 제1음각 패턴으로 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)가 적용되며,
상기 마이크로 렌즈 어레이에서 반구형 렌즈의 밑면 직경과 높이의 비율은 0.6 이하이며, 상기 반구형 렌즈의 밑면 직경은 50 ~ 1000㎛인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The LED light diffused on at least one of a first surface facing the diffusion lens member or a second surface opposite to the first surface and positioned to be spaced apart from the diffusion lens member of the LED module body emitting the LED light. Including a first refractive lens member in which a plurality of intaglio patterns or a plurality of relief patterns to be refracted are located,
A plurality of first engraved patterns are located on the first surface, and a plurality of first embossed patterns are located on the second surface,
A micro lens array (MLA) is applied to the first surface as the first intaglio pattern,
In the microlens array, a ratio of a bottom surface diameter and a height of the hemispherical lens is 0.6 or less, and the bottom surface diameter of the hemispherical lens is 50 to 1000 µm.
청구항 7에 있어서,
상기 제1양각 패턴은 적어도 상기 제1음각 패턴의 깊이보다 큰 높이를 가지는 원통형 돌기부인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 7,
The first embossed pattern is a lens structure for an LED lighting device, characterized in that the cylindrical protrusion having a height greater than the depth of the first embossed pattern at least.
청구항 8에 있어서,
상기 제1양각 패턴은 원통형 돌기부의 단부 측에 반구형 렌즈가 돌출된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 8,
The first embossed pattern is a lens structure for an LED lighting device, characterized in that formed in the shape of a hemispherical lens protruding from the end side of the cylindrical protrusion.
LED 광을 출광하는 LED 모듈체의 확산 렌즈부재와 이격되게 위치되며 상기 확산 렌즈부재를 마주보는 제1면 또는 제1면의 반대편에 위치되는 제2면 중 적어도 어느 한 측에 확산된 LED 광을 굴절시키는 복수의 음각 패턴 또는 복수의 양각 패턴이 위치되는 제1굴절 렌즈부재; 및
상기 제1굴절 렌즈부재를 통과한 LED 광이 입사되어 LED 광을 굴절시키는 제2굴절 렌즈부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The LED light diffused on at least one of a first surface facing the diffusion lens member or a second surface opposite to the first surface and positioned to be spaced apart from the diffusion lens member of the LED module body emitting the LED light. A first refractive lens member on which a plurality of intaglio patterns or a plurality of relief patterns to refract are located; And
A lens structure for an LED lighting device, characterized in that it comprises a second refractive lens member for refracting the LED light by incident LED light passing through the first refractive lens member.
청구항 10에 있어서,
상기 제2굴절 렌즈부재는 상기 제1굴절 렌즈부재와 이격되게 위치되되, 상기 제1굴절 렌즈부재와 상기 확산 렌즈부재의 간격보다 좁은 간격을 가지도록 제1굴절 렌즈부재와 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 10,
The second refractive lens member is positioned to be spaced apart from the first refractive lens member, and is positioned to be spaced apart from the first refractive lens member so as to have a narrower distance than the distance between the first refractive lens member and the diffusion lens member. Lens structure for LED lighting devices.
청구항 11에 있어서,
상기 제2굴절 렌즈부재는 상기 제1굴절 렌즈부재에 광학 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 11,
The second refractive lens member is a lens structure for an LED lighting device, characterized in that adhered to the first refractive lens member with an optical adhesive.
청구항 10에 있어서,
상기 제2굴절 렌즈부재는 상기 제1굴절 렌즈부재와 마주보는 제3면, 상기 제3면의 반대면인 제4면을 포함하고,
상기 제4면에 복수의 양각 패턴이 돌출되게 위치되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 10,
The second refractive lens member includes a third surface facing the first refractive lens member, and a fourth surface opposite to the third surface,
Lens structure for an LED lighting device, characterized in that positioned to protrude a plurality of embossed patterns on the fourth surface.
청구항 13에 있어서,
상기 제2굴절 렌즈부재의 제3면에는 복수의 제2음각 패턴 또는 광을 확산시키는 확산 시트층이 위치되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 13,
A lens structure for an LED lighting device, characterized in that a plurality of second intaglio patterns or a diffusion sheet layer for diffusing light are positioned on the third surface of the second refractive lens member.
청구항 14에 있어서,
상기 제2음각 패턴은 다각뿔에서 뿔 부분의 일부가 잘려져 평면의 절단면을 가지는 형태로 형성되거나 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lense Array)가 적용되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 14,
The second intaglio pattern is formed in a shape having a planar cut surface by cutting a part of the horn in a polygonal pyramid, or a lens structure for an LED lighting device, wherein a micro lens array (MLA) is applied.
청구항 15에 있어서,
상기 마이크로 렌즈 어레이에서 반구형 렌즈의 밑면 직경과 높이의 비율은 0.6 이하이며, 상기 반구형 렌즈의 밑면 직경은 50 ~ 1000㎛인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 15,
In the microlens array, a ratio of a bottom surface diameter and a height of the hemispherical lens is 0.6 or less, and the bottom surface diameter of the hemispherical lens is 50 to 1000 µm.
LED 광을 출광하는 LED 모듈체의 확산 렌즈부재와 이격되게 위치되며 상기 확산 렌즈부재를 마주보는 제1면 또는 제1면의 반대편에 위치되는 제2면 중 적어도 어느 한 측에 확산된 LED 광을 굴절시키는 복수의 음각 패턴 또는 복수의 양각 패턴이 위치되는 제1굴절 렌즈부재; 및
상기 확산 렌즈부재와 상기 제1굴절 렌즈부재의 간격을 지지하고, 상기 확산 렌즈부재와 상기 제1굴절 렌즈부재 사이 거리를 조절할 수 있는 복수의 렌즈 간격 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The LED light diffused on at least one of a first surface facing the diffusion lens member or a second surface opposite to the first surface and positioned to be spaced apart from the diffusion lens member of the LED module body emitting the LED light. A first refractive lens member on which a plurality of intaglio patterns or a plurality of relief patterns to refract are located; And
For an LED lighting device, characterized in that it comprises a plurality of lens spacing adjustment units configured to support a distance between the diffusion lens member and the first refractive lens member and adjust a distance between the diffusion lens member and the first refractive lens member Lens structure.
청구항 17에 있어서,
상기 렌즈 간격 조절부는,
상기 LED 모듈체의 기판 상에 돌출되게 위치되는 제1간격지지 막대부재; 및
상기 제1굴절 렌즈부재의 제1면에 돌출되어 상기 제1간격지지 막대부재에 이동 가능하게 결합되는 제2간격지지 막대부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 17,
The lens spacing adjustment unit,
A first spacing support rod member protruding on the substrate of the LED module body; And
A lens structure for an LED lighting device comprising a second spacing support rod member protruding from the first surface of the first refractive lens member and movably coupled to the first spacing support rod member.
청구항 18에 있어서,
상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 어느 한 측에는 다른 한측이 이동 가능하게 삽입되는 막대 삽입부가 위치되고,
상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 다른 한 측의 외주면에는 간격 유지 돌기부가 이격되게 돌출되며,
상기 막대 삽입부의 내측면에는 상기 간격 유지 돌기부가 삽입되어 걸리는 간격 유지 걸림홈부가 길이 방향으로 이격되게 돌출되고,
상기 간격 유지 돌기부는 기설정된 힘 이상으로 상기 제1굴절 렌즈부재를 밀거나 당길 때 간격 유지 걸림홈부에서 이탈되어 다음 차례의 간격 유지 걸림홈부로 삽입되어 상기 제1굴절 렌즈부재의 위치를 지지하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 18,
A rod insertion portion into which the other side is movably inserted is positioned at one side of the first spacer support rod member and the second spacer support rod member,
An outer circumferential surface of the other side of the first spacer support rod member and the second spacer support rod member protrudes to be spaced apart,
The spacing retaining protrusion is inserted into the inner side of the rod insertion part, and the spacing retaining engaging groove is protruded to be spaced apart in the longitudinal direction,
When the first refractive lens member is pushed or pulled with a predetermined force or more, the gap maintaining protrusion is separated from the gap maintaining locking groove and inserted into the next gap maintaining locking groove to support the position of the first refractive lens member. Lens structure for an LED lighting device, characterized in that.
청구항 18에 있어서,
상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재의 위치를 고정하는 막대 위치 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 18,
Lens structure for an LED lighting device, characterized in that it further comprises a rod position fixing portion for fixing the positions of the first space support rod member and the second space support rod member.
청구항 20에 있어서,
상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 어느 한 측에는 다른 한측이 이동 가능하게 삽입되는 막대 삽입부가 위치되고,
상기 막대 위치 고정부는 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 어느 한 측에 체결되어 상기 막대 삽입부 내에 위치되는 상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재 중 다른 한 측을 가압하는 세트 스크류인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 20,
A rod insertion portion into which the other side is movably inserted is positioned at one side of the first spacer support rod member and the second spacer support rod member,
The rod position fixing part is fastened to either side of the first spacer support rod member and the second spacer support rod member and is positioned in the rod insertion part, among the first spacer support rod member and the second spacer support rod member Lens structure for an LED lighting device, characterized in that the set screw for pressing the other side.
청구항 18에 있어서,
상기 제1간격지지 막대부재와 상기 제2간격지지 막대부재는 각각 상기 LED 모듈체와 상기 제1굴절 렌즈부재에 회전 가능하게 힌지 결합되어 각 상기 렌즈 간격 조절부의 길이를 서로 다르게 조절하여 상기 제1굴절 렌즈부재의 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 18,
The first gap support rod member and the second gap support rod member are hinge-coupled to each of the LED module body and the first refractive lens member so as to be rotatably coupled to each other to adjust the length of each of the lens gap adjusting parts differently to the first Lens structure for an LED lighting device, characterized in that adjusting the angle of the refractive lens member.
청구항 22에 있어서,
상기 제1간격지지 막대부재는 제1볼조인트로 상기 LED 모듈체에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 상기 제2간격지지 막대부재는 제2볼조인트로 상기 제1굴절 렌즈부재에 회전 가능하게 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체.
The method of claim 22,
The first space support rod member is hingedly coupled to the LED module body with a first ball joint, and the second space support rod member is hingedly coupled to the first refractive lens member with a second ball joint Lens structure for an LED lighting device, characterized in that the.
LED 광을 확산 렌즈부재를 통해 확산시켜 방출하는 LED 모듈체;
상기 LED 모듈체와 이격되게 위치되는 LED 조명 장치용 렌즈 구조체를 포함하며,
상기 LED 조명 장치용 렌즈 구조체는 청구항 1, 청구항 4 내지 청구항 23 중 어느 한 항의 LED 조명 장치용 렌즈 구조체인 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.LED module body for diffusing and emitting LED light through a diffusion lens member;
It includes a lens structure for an LED lighting device positioned to be spaced apart from the LED module body,
The lens structure for the LED lighting device is an LED lighting device, characterized in that the lens structure for the LED lighting device of any one of claims 1, 4 to 23.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070010478A (en) * 2005-07-19 2007-01-24 삼성전자주식회사 Light character enhancement sheet, back light assembly having the same and display device having the same
KR20110075232A (en) * 2009-12-28 2011-07-06 동우 화인켐 주식회사 Light diffusion plate, backlight unit having the same, liquid crystal display device and lighting device
KR20120003084A (en) * 2010-07-02 2012-01-10 노영태 Led diffusion lense, light diffusing sheet using it and light apparatus having it
KR20120061419A (en) * 2010-12-03 2012-06-13 삼성전기주식회사 Lens array module and molding method thereof
KR20160124510A (en) 2015-04-20 2016-10-28 (주) 나노크래프트 Lighting device for adjusting angle of lampshade

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070010478A (en) * 2005-07-19 2007-01-24 삼성전자주식회사 Light character enhancement sheet, back light assembly having the same and display device having the same
KR20110075232A (en) * 2009-12-28 2011-07-06 동우 화인켐 주식회사 Light diffusion plate, backlight unit having the same, liquid crystal display device and lighting device
KR20120003084A (en) * 2010-07-02 2012-01-10 노영태 Led diffusion lense, light diffusing sheet using it and light apparatus having it
KR20120061419A (en) * 2010-12-03 2012-06-13 삼성전기주식회사 Lens array module and molding method thereof
KR20160124510A (en) 2015-04-20 2016-10-28 (주) 나노크래프트 Lighting device for adjusting angle of lampshade

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