KR102320165B1 - LED lighting device and plants cultivating apparatus comprising the same - Google Patents

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KR102320165B1
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Abstract

본 발명은 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치를 제공한다. 본 발명은 기판과, 상기 기판 상에 배치되며, 복수개의 엘이디가 기 설정된 간격으로 이격 배치되는 엘이디 유닛, 및 상기 엘이디 유닛의 각 엘이디에 대응하도록 설치되며, 설치된 상기 엘이디의 조사 각도를 설정하는 다각도 렌즈 유닛을 포함하고, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 기판의 일측에 설정된 제1 영역에 배치되되, 상기 엘이디의 조사 각도를 제1 범위로 설정하는 제1 렌즈, 및 상기 기판에서 상기 제1 영역의 외측에 배치되어, 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제1 범위와 다른 제2 범위로 설정하는 제2 렌즈를 구비한다.The present invention provides an LED light source device and a plant cultivation device including the same. The present invention provides a substrate, an LED unit disposed on the substrate, a plurality of LEDs spaced apart from each other at a preset interval, and a multi-angle setting installed to correspond to each LED of the LED unit, and setting an irradiation angle of the installed LED a lens unit, wherein the multi-angle lens unit is disposed in a first area set on one side of the substrate, a first lens for setting the irradiation angle of the LED to a first range, and an outer side of the first area on the substrate It is disposed in the second lens for setting the irradiation angle of the LED to a second range different from the first range.

Figure R1020200037664
Figure R1020200037664

Description

엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치{LED lighting device and plants cultivating apparatus comprising the same}LED lighting device and plant cultivating apparatus including the same

본 발명은 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an LED light source device and a plant cultivation device including the same.

일반적으로 식물 재배시 LED조명의 불빛을 광원으로 이용하는 기술은 근래에 식물공장용 재배시스템 기술로서 널리 적용되고 있으며, 통상 식물은 엽록체가 햇빛의 힘으로 탄산가스와 물로부터 전분 등의 탄수화물을 합성하는 작용을 통해 성장하며, 이렇게 빛 에너지를 화학 에너지로 바꾸는 광합성은 식물 생장에 있어 가장 중요한 부분이다.In general, the technology of using the light of LED lighting as a light source for plant cultivation has been widely applied as a cultivation system technology for plant factories in recent years. It grows through action, and photosynthesis, which converts light energy into chemical energy, is the most important part of plant growth.

이러한 식물공장은 통제된 시설 내부에 양액수조 등으로 이루어진 재배상자가 재배공간부의 하부에 설치되고 이러한 상기 재배상자의 상측에는 LED조명이 설치되어 LED조명의 불빛이 재배상자 방향으로 조사되게 한 수단으로 재배상자에서 식물이 성장할 수 있도록 하고 있다.In such a plant factory, a cultivation box consisting of a nutrient solution tank, etc. is installed in the lower part of the cultivation space in a controlled facility, and an LED light is installed on the upper side of the cultivation box, so that the light of the LED light is irradiated in the direction of the cultivation box. Plants are allowed to grow in growing boxes.

그러나 종래의 식물공장용 LED조명 재배장치에서는 복수개의 LED가 모두 동일한 조사 각도와 에너지 밀도를 가지므로, 식물 성장 효율을 높이는데 한계가 있다.However, in the conventional LED lighting cultivation apparatus for a plant factory, since a plurality of LEDs all have the same irradiation angle and energy density, there is a limit in increasing plant growth efficiency.

본 발명은 엘이디의 조사범위가 확대되고, 에너지 밀도가 높은 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to provide an LED light source device with an extended irradiation range of LED and high energy density, and a plant cultivation device including the same. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일측면은, 기판과, 상기 기판 상에 배치되며, 복수개의 엘이디가 기 설정된 간격으로 이격 배치되는 엘이디 유닛, 및 상기 엘이디 유닛의 각 엘이디에 대응하도록 설치되며, 설치된 상기 엘이디의 조사 각도를 설정하는 다각도 렌즈 유닛을 포함하고, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 기판의 일측에 설정된 제1 영역에 배치되되, 상기 엘이디의 조사 각도를 제1 범위로 설정하는 제1 렌즈, 및 상기 기판에서 상기 제1 영역의 외측에 배치되어, 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제1 범위와 다른 제2 범위로 설정하는 제2 렌즈를 구비하는 엘이디 광원 장치를 제공한다.One aspect of the present invention is a substrate, an LED unit disposed on the substrate, a plurality of LEDs spaced apart from each other at a preset interval, and installed to correspond to each LED of the LED unit, and the installed angle of irradiation of the LED and a multi-angle lens unit for setting It provides an LED light source device having a second lens disposed on the outside of the first area to set the irradiation angle of the LED to a second range different from the first range.

또한, 상기 엘이디 유닛은 상기 제1 영역에 배치된 엘이디의 개수가 상기 제2 영역에 배치된 엘이디의 개수와 다르게 설정될 수 있다.Also, in the LED unit, the number of LEDs disposed in the first area may be set to be different from the number of LEDs disposed in the second area.

또한, 상기 제1 렌즈의 상기 제1 범위가 상기 제2 렌즈의 상기 제2 범위보다 작게 설정될 수 있다.Also, the first range of the first lens may be set to be smaller than the second range of the second lens.

또한, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 기판에서 상기 제2 영역의 외측에 배치되며, 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제2 범위와 다르게 설정하는 제3 렌즈를 더 구비할 수 있다.In addition, the multi-angle lens unit may further include a third lens disposed outside the second region of the substrate and configured to set an irradiation angle of the LED to be different from the second range.

또한, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 제3 렌즈의 조사 각도는 상기 제1 범위로 설정될 수 있다.Also, in the multi-angle lens unit, the irradiation angle of the third lens may be set to the first range.

또한, 상기 제3 렌즈의 개수는 상기 제1 렌즈의 개수 이상이고, 상기 제2 렌즈의 개수 이상으로 설정될 수 있다.Also, the number of the third lenses may be greater than or equal to the number of the first lenses and may be set to be greater than or equal to the number of the second lenses.

또한, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 기판에서 상기 제3 영역의 외측에 배치되며, 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제1 범위 및 상기 제2 범위와 다르게 설정하는 제4 렌즈를 더 구비할 수 있다.In addition, the multi-angle lens unit may further include a fourth lens disposed outside the third area on the substrate and configured to set an irradiation angle of the LED to be different from the first range and the second range.

또한, 상기 제3 렌즈는 상기 제1 렌즈와 같은 제1 범위의 조사 각도를 가지고, 상기 제4 렌즈는 상기 제1 범위보다 크고, 상기 제2 범위보다 작은 제3 범위의 조사 각도를 가질 수 있다.In addition, the third lens may have an irradiation angle of the same first range as the first lens, and the fourth lens may have an irradiation angle of a third range larger than the first range and smaller than the second range. .

본 발명의 다른 측면은, 중앙에 배치되는 메인 영역과, 상기 메인 영역의 외측에서 상기 메인 영역을 일주하도록 배치되는 복수개의 서브 영역을 가지는 기판과, 상기 메인 영역 및 상기 복수개의 서브 영역에 복수개의 엘이디가 기 설정된 간격으로 이격 배치되는 엘이디 유닛, 및 상기 엘이디 유닛의 각 엘이디에 대응하도록 설치되며, 상기 메인 영역과 상기 서브 영역에 설치된 상기 엘이디의 조사 각도를 설정하는 다각도 렌즈 유닛을 포함하고, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 메인 영역에 상기 엘이디의 조사 각도를 제1 범위로 설정하고, 상기 복수개의 서브 영역 중 적어도 하나의 영역에 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제1 범위로 설정하는 엘이디 광원 장치를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a substrate having a main region disposed in the center, a plurality of sub-regions disposed outside the main region so as to circumferentially the main region, and a plurality of sub-regions in the main region and the plurality of sub-regions. An LED unit in which LEDs are spaced apart from each other at a preset interval, and a multi-angle lens unit installed to correspond to each LED of the LED unit, and configured to set irradiation angles of the LEDs installed in the main area and the sub area, the The multi-angle lens unit sets the irradiation angle of the LED in the main region to a first range, and sets the irradiation angle of the LED in at least one of the plurality of sub-regions to the first range. do.

또한, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 메인 영역의 가장 인접한 외측에 상기 제1 범위 보다 큰 제2 범위로 상기 엘이디의 조사 각도를 설정할 수 있다.In addition, the multi-angle lens unit may set the irradiation angle of the LED in a second range larger than the first range on the outer side closest to the main area.

또한, 상기 다각도 렌즈 유닛은 상기 복수개의 서브 영역 중 최외곽에, 상기 제1 범위보다 크고, 상기 제2 범위보다 작은 제3 범위로 상기 엘이디의 조사 각도를 설정할 수 있다.In addition, the multi-angle lens unit may set the irradiation angle of the LED in a third range larger than the first range and smaller than the second range in the outermost part of the plurality of sub-regions.

본 발명의 또 다른 측면은, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되며 전술한 엘이디 광원 장치를 포함하는, 식물 재배 장치를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a plant cultivation apparatus comprising a housing and the LED light source device installed inside the housing and described above.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following detailed description, claims and drawings for carrying out the invention.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치는 복수개의 구역에 엘이디의 조사 각도를 서로 다르게 설정하여, 광량을 증대하고 조사범위를 확대할 수 있다. 기판은 복수개의 영역으로 구획되고, 각 영역에는 조사 각도 범위가 다른 렌즈들이 배치되어, 엘이디의 조사 각도를 설정할 수 있다. 이로써, 엘이디 광원 장치는 광량 자속 밀도를 증대하고, 조사범위를 확대시킬 수 있다.The LED light source device and the plant cultivation device including the same according to an embodiment of the present invention may set different irradiation angles of LEDs in a plurality of zones to increase the amount of light and expand the irradiation range. The substrate is divided into a plurality of regions, and lenses having different irradiation angle ranges are disposed in each region, so that the irradiation angle of the LED can be set. Accordingly, the LED light source device can increase the light quantity and magnetic flux density and expand the irradiation range.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치는 적어도 2개의 영역에는 동일한 조사 각도 범위를 가지는 렌즈를 배치하여, 광량 자속 밀도를 향상시킬 수 있다. 기판의 중앙영역과, 중앙영역에서 소정 간격 이격된 서브 영역에는 동일한 조사 각도를 가지는 렌즈를 배치하여, 엘이디 광원 장치의 광량 자속 밀도를 높일 수 있다.In the LED light source device and the plant cultivation device including the same according to an embodiment of the present invention, lenses having the same irradiation angle range are disposed in at least two areas to improve the light flux density. Lenses having the same irradiation angle are disposed in the central region of the substrate and the sub-region spaced apart from the central region by a predetermined distance, thereby increasing the light flux density of the LED light source device.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치는 각 행에 독립적인 스위치를 배치하여, 사용 전류의 조절이 가능하다. 광량 제어가 필요하면, 스위치를 제어하여 출력 광원을 조절할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.In the LED light source device and the plant cultivation device including the same according to an embodiment of the present invention, an independent switch is disposed in each row, so that the used current can be adjusted. If it is necessary to control the amount of light, the output light source can be adjusted by controlling the switch. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 광원 장치를 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 2의 엘이디와 다각도 렌즈 유닛의 배광곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 2의 엘이디 광원 장치에 따른 광량 자속 밀도를 도시하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 광원 장치를 도시하는 평면도이다.1 is a view showing a plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating an LED light source device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2 .
4 is a graph showing a light distribution curve of the LED and the multi-angle lens unit of FIG. 2 .
FIG. 5 is a graph illustrating a light quantity magnetic flux density according to the LED light source device of FIG. 2 .
6 is a plan view illustrating an LED light source device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure are described in connection with the accompanying drawings. Various embodiments of the present disclosure are capable of various changes and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and the related detailed description is described. However, this is not intended to limit the various embodiments of the present disclosure to specific embodiments, and should be understood to include all modifications and/or equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the various embodiments of the present disclosure. In connection with the description of the drawings, like reference numerals have been used for like components.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions such as “comprises” or “may include” that may be used in various embodiments of the present disclosure indicate the existence of the disclosed corresponding function, operation, or component, and may include one or more additional functions, operations, or components, etc. are not limited. Also, in various embodiments of the present disclosure, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification is present, It should be understood that it does not preclude the possibility of addition or existence of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.In various embodiments of the present disclosure, expressions such as “or” include any and all combinations of the words listed together. For example, "A or B" may include A, may include B, or may include both A and B.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Expressions such as “first”, “second”, “first”, or “second” used in various embodiments of the present disclosure may modify various components of various embodiments, but do not limit the components. does not For example, the above expressions do not limit the order and/or importance of corresponding components. The above expressions may be used to distinguish one component from another. For example, both the first user device and the second user device are user devices, and represent different user devices. For example, without departing from the scope of the various embodiments of the present disclosure, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but the component and It should be understood that other new components may exist between the other components. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it will be understood that no new element exists between the element and the other element. should be able to

본 개시의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in various embodiments of the present disclosure is only used to describe one specific embodiment, and is not intended to limit the various embodiments of the present disclosure. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, 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 various embodiments of the present disclosure pertain.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in various embodiments of the present disclosure, ideal or excessively formal terms not interpreted as meaning

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(1)를 도시하는 도면이다.1 is a view showing a plant cultivation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 식물 재배 장치(1)는 엘이디(LED)에서 조사되는 광으로, 식물을 재배하는 장치로, 하우징(10), 조명부(20), 광 제어부(30), 제1 센서부(40), 제2 센서부(50), 저장조(60), 공급부(70), 메인 컨트롤러(80) 및 전원공급장치(90)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a plant cultivation device 1 is a device for cultivating plants with light irradiated from an LED, a housing 10 , a lighting unit 20 , a light control unit 30 , and a first sensor unit. 40 , a second sensor unit 50 , a storage tank 60 , a supply unit 70 , a main controller 80 , and a power supply device 90 may be provided.

하우징(10)은 식물 재배 장치(1)의 외관을 형성하고, 내부에 재배될 식물이 식재되어 있다. 내부에는 조명부(20), 제2 센서부(50) 등이 배치될 수 있다.The housing 10 forms the exterior of the plant cultivation apparatus 1, and plants to be grown are planted therein. A lighting unit 20 , a second sensor unit 50 , and the like may be disposed therein.

조명부(20)는 하우징(10)의 내부에 배치되며, 복수개의 LED에서 광을 조사할 수 있다. 조명부(20)는 적어도 하나 이상의 엘이디 광원 장치(100)를 포함할 수 있다.The lighting unit 20 is disposed inside the housing 10 and may emit light from a plurality of LEDs. The lighting unit 20 may include at least one LED light source device 100 .

광 제어부(30)는 엘이디 광원 장치(100)의 광을 제어할 수 있다. 광 제어부(30)는 메인 제어부()와 연결될 수 있으며, 엘이디에서 발산하는 빛의 파장, 조도, 파동의 크기를 조절할 수 있다.The light controller 30 may control the light of the LED light source device 100 . The light control unit 30 may be connected to the main control unit ( ), and may adjust the wavelength, illuminance, and wave size of light emitted from the LED.

제1 센서부(40)는 하우징(10)의 외부에 설치되어, 식물 재배 장치(1)의 외부 환경의 상태를 측정할 수 있다. 일예로, 제1 센서부(40)는 태양광의 세기를 감지하는 조도센서, 온도를 감지하는 온도센서 등을 포함할 수 있다.The first sensor unit 40 may be installed outside the housing 10 to measure the state of the external environment of the plant cultivation apparatus 1 . For example, the first sensor unit 40 may include an illuminance sensor for detecting the intensity of sunlight, a temperature sensor for detecting temperature, and the like.

제2 센서부(50)는 하우징(10)의 내부에 설치되어, 식물 재배 장치(1)의 내부 환경의 상태를 측정할 수 있다. 일예로, 제2 센서부(50)는 조도를 감지하는 조도센서 및 온도를 감지하는 온도 센서 등을 포함할 수 있다.The second sensor unit 50 may be installed inside the housing 10 to measure the state of the internal environment of the plant cultivation apparatus 1 . For example, the second sensor unit 50 may include an illuminance sensor for sensing illuminance and a temperature sensor for sensing temperature.

저장조(60)에는 식물의 성장에 촉진하는 다양한 양액이 저장될 수 있다. 일예로, 이산화티타늄, 4염화티타늄, 티타늄테트라이소프로폭사이드 중 어느 하나가 포함되어 구성된 티타늄 화합물을 포함한 광합성 촉진 조성액이 저장되어 있다. 공급부(70)를 통해 양액이 식물에 분사되면, 광합성 효율이 높아져서 농작물의 수확량을 증대시킬 수 있다. A variety of nutrient solutions promoting plant growth may be stored in the storage tank 60 . For example, a photosynthetic accelerating composition containing a titanium compound comprising any one of titanium dioxide, titanium tetrachloride, and titanium tetraisopropoxide is stored. When the nutrient solution is sprayed on the plants through the supply unit 70, photosynthetic efficiency may be increased to increase the yield of crops.

공급부(70)는 저장조와 연결되며, 약물을 식물에 분사할 수 있다. 공급부(70)는 분사 노즐(71)과 공급 펌프(72)를 구비할 수 있다. 공급 펌프(72)가 구동되면, 저장조(60)에서 약물이 분사 노즐(71)로 이동하여 식물에 약물을 분사할 수 있다.The supply unit 70 is connected to the storage tank, and may spray the drug to the plant. The supply unit 70 may include a spray nozzle 71 and a supply pump 72 . When the supply pump 72 is driven, the drug may move from the reservoir 60 to the spray nozzle 71 to inject the drug into the plant.

메인 컨트롤러(80)는 광 제어부(30), 제1 센서부(40), 제2 센서부(50), 공급부(70) 및 전원공급장치(90)와 연결되어, 식물 재배 장치(1)를 전체적으로 제어할 수 있다. 제1 센서부(40)와 제2 센서부(50)에서 전달 받은 데이터를 기초로, 광 제어부(30) 또는 공급부(70)의 구동을 제어하여, 변화하는 환경에 가장 적합하게 식물을 성장시킬 수 있다.The main controller 80 is connected to the light control unit 30 , the first sensor unit 40 , the second sensor unit 50 , the supply unit 70 and the power supply unit 90 , and controls the plant cultivation apparatus 1 . You have total control. Based on the data received from the first sensor unit 40 and the second sensor unit 50, by controlling the driving of the light control unit 30 or the supply unit 70, it is possible to grow a plant most suitable for a changing environment. can

전원공급장치(90)는 식물 재배 장치(1)에 전원을 공급할 수 있다. 전원공급장치(90)는 상용전원이거나, 상용전원으로부터 공급받아 충전되는 배터리 등으로 구성될 수 있다. 또한, 전원공급장치(90)는 하우징(10) 외부에 설치되는 태양광 발전 모듈과, 이 태양광 발전 모듈에 의해 형성된 전원을 충전하는 배터리 등으로 구성될 수 있다.The power supply device 90 may supply power to the plant cultivation device 1 . The power supply device 90 may be composed of commercial power or a battery that is supplied from commercial power and charged. In addition, the power supply device 90 may include a photovoltaic module installed outside the housing 10 , and a battery for charging power formed by the photovoltaic module.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 광원 장치(100)를 도시하는 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 단면도이다.2 is a plan view illustrating an LED light source device 100 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along III-III of FIG. 2 .

도 2 및 도 3을 참조하면, 엘이디 광원 장치(100)는 기판(110), 엘이디 유닛(120), 다각도 렌즈 유닛(130), 스위치(140)를 포함할 수 있다.2 and 3 , the LED light source device 100 may include a substrate 110 , an LED unit 120 , a multi-angle lens unit 130 , and a switch 140 .

기판(110)은 기 설정된 크기를 가지고, 복수개의 엘이디(LED)가 지지될 수 있다. 기판(110)에는 복수개의 엘이디가 기 설정된 위치에 실장될 수 있다. 또한, 기판(110)의 일측에는 복수개의 스위치(140)가 배치될 수 있다. 일 예로, 기판(110)은 PCB 기판으로 설정될 수 있다.The substrate 110 has a preset size, and a plurality of LEDs may be supported. A plurality of LEDs may be mounted at preset positions on the substrate 110 . In addition, a plurality of switches 140 may be disposed on one side of the substrate 110 . For example, the substrate 110 may be set as a PCB substrate.

엘이디 유닛(120)은 기판(110) 상에 배치되며, 복수개의 엘이디(122)가 기 설정된 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 엘이디 유닛(120)은 베이스(121)와 엘이디(122)를 구비할 수 있다. The LED unit 120 is disposed on the substrate 110 , and a plurality of LEDs 122 may be disposed to be spaced apart from each other at a preset interval. The LED unit 120 may include a base 121 and an LED 122 .

베이스(121)는 실장된 엘이디(122)를 지지할 수 있다. 베이스(121)는 기판(110)의 일면에 배치되며, 엘이디(122)가 장착될 수 있다. 또한, 이웃하는 엘이디(122)들이 전기적으로 연결되도록 배선 등이 설치될 수 있다.The base 121 may support the mounted LED 122 . The base 121 is disposed on one surface of the substrate 110 , and an LED 122 may be mounted thereon. In addition, wiring or the like may be installed so that the neighboring LEDs 122 are electrically connected.

엘이디(122)는 기판(110)의 전체 영역에 걸쳐서, 복수개가 일정한 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. A plurality of LEDs 122 may be disposed to be spaced apart from each other at regular intervals over the entire area of the substrate 110 .

도 2에서는 기판(110)의 전체에 걸쳐서, 엘이디(122)가 13개의 행과, 15개의 열을 가져서, 총 195개의 엘이디(122)가 배치된 것으로 도시한다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 엘이디 광원 장치(100)의 크기, 출력, 설치 장소에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서, 도 2와 같이 총 195개의 엘이디가 배치된 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.In FIG. 2 , the LED 122 has 13 rows and 15 columns over the entire substrate 110 , so that a total of 195 LEDs 122 are disposed. However, the present invention is not limited thereto, and may be set in various ways according to the size, output, and installation location of the LED light source device 100 . However, hereinafter, for convenience of description, an embodiment in which a total of 195 LEDs are disposed as shown in FIG. 2 will be mainly described.

다각도 렌즈 유닛(130)은 엘이디 유닛(120)의 각 엘이디(122)에 대응하도록 설치되며, 설치된 엘이디(122)의 조사 각도를 설정할 수 있다. 다각도 렌즈 유닛(130)은 엘이디(122)에서 방출하는 빛을 각 설정된 각도로 조정하여, 출력되는 광의 각도 및 밀도를 조절할 수 있다. 따라서, 다각도 렌즈 유닛(130)은 엘이디(122)의 조사 각도의 범위에 따라 다양하게 설정될 수 있다. The multi-angle lens unit 130 is installed to correspond to each LED 122 of the LED unit 120 , and an irradiation angle of the installed LED 122 can be set. The multi-angle lens unit 130 adjusts the light emitted from the LED 122 to each set angle to adjust the angle and density of the output light. Accordingly, the multi-angle lens unit 130 may be set in various ways according to the range of the irradiation angle of the LED 122 .

다각도 렌즈 유닛(130)은 기판(110)을 복수개의 영역으로 구획하며, 어느 하나의 영역에 배치된 렌즈의 조사 각도는 이웃하는 다른 영역에 배치된 렌즈의 조사 각도와 다르게 설정될 수 있다. 다각도 렌즈 유닛(130)은 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)를 포함할 수 있다. 다각도 렌즈 유닛(130)은 제3 영역(R3)을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 다각도 렌즈 유닛(130)은 제4 영역(R4)을 추가로 포함할 수 있다. 이하에서는 다각도 렌즈 유닛(130)이 제1 영역(R1) 내지 제4 영역(R4)을 포함하는 것으로 설명하지만, 이에 한정하는 것은 아니다. The multi-angle lens unit 130 divides the substrate 110 into a plurality of regions, and an irradiation angle of a lens disposed in one area may be set to be different from an irradiation angle of a lens disposed in another neighboring area. The multi-angle lens unit 130 may include a first area R1 and a second area R2 . The multi-angle lens unit 130 may further include a third region R3 . Also, the multi-angle lens unit 130 may further include a fourth region R4 . Hereinafter, it will be described that the multi-angle lens unit 130 includes the first region R1 to the fourth region R4 , but the present invention is not limited thereto.

도 2와 같이, 기판(110)을 제1 영역(R1) 내지 제4 영역(R4)으로 구획된다면, 어느 하나의 영역은 이웃하는 다른 영역과 서로 다른 조사 각도를 가지도록 렌즈들이 배치될 수 있다. 제2 영역(R2)에 배치된 렌즈는 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3)에 배치된 렌즈와 조사 각도가 다르게 설정된다. 또한, 제3 영역(R3)에 배치된 렌즈는 제2 영역(R2)과 제4 영역(R4)과 조사 각도가 다르게 설정된다.As shown in FIG. 2 , if the substrate 110 is partitioned into the first region R1 to the fourth region R4 , lenses may be disposed so that one region has a different irradiation angle from that of another neighboring region. . The lens disposed in the second area R2 has a different irradiation angle from the lens disposed in the first area R1 and the third area R3. In addition, the lens disposed in the third region R3 has a different irradiation angle from that of the second region R2 and the fourth region R4 .

일 실시예로, 다각도 렌즈 유닛(130)은 제1 렌즈(131), 제2 렌즈(132), 제3 렌즈(133) 및 제4 렌즈(134)를 구비할 수 있으며, 제1 렌즈(131)와 제3 렌즈(133)는 배치 위치가 상이하며, 실질적으로 동일한 구조와 조사 각도 범위를 가질 수 있다.In an embodiment, the multi-angle lens unit 130 may include a first lens 131 , a second lens 132 , a third lens 133 , and a fourth lens 134 , and the first lens 131 . ) and the third lens 133 may have different arrangement positions, and may have substantially the same structure and irradiation angle range.

제1 렌즈(131)는 엘이디(122)의 조사 각도를 제1 범위로 설정할 수 있다. 일예로, 제1 렌즈(131)는 엘이디(122)의 조사 각도를 35도 내지 55도 중 어느 하나로 설정할 수 있다. 바람직하게, 제1 렌즈(131)는 엘이디(122)의 조사 각도를 40도 내지 50도 중 어느 하나로 설정할 수 있다.The first lens 131 may set the irradiation angle of the LED 122 to a first range. For example, the first lens 131 may set the irradiation angle of the LED 122 to any one of 35 degrees to 55 degrees. Preferably, the first lens 131 may set the irradiation angle of the LED 122 to any one of 40 degrees to 50 degrees.

제2 렌즈(132)는 엘이디(122)의 조사 각도를 제1 범위와 다른 제2 범위로 설정할 수 있다. 특히, 제1 렌즈(131)의 제1 범위()보다 제2 렌즈(132)의 제2 범위가 크게 설정될 수 있다. 일예로, 제2 렌즈(132)는 엘이디(122)의 조사 각도를 60도 내지 80도 중 어느 하나로 설정할 수 있다. 바람직하게, 제2 렌즈(132)는 엘이디(122)의 조사 각도를 65도 내지 75도 중 어느 하나로 설정할 수 있다.The second lens 132 may set the irradiation angle of the LED 122 to a second range different from the first range. In particular, the second range of the second lens 132 may be set to be larger than the first range ( ) of the first lens 131 . For example, the second lens 132 may set the irradiation angle of the LED 122 to any one of 60 degrees to 80 degrees. Preferably, the second lens 132 may set the irradiation angle of the LED 122 to any one of 65 degrees to 75 degrees.

제3 렌즈(133)는 엘이디(122)의 조사 각도를 제1 범위로 설정할 수 있다. 제3 렌즈(133)와 제1 렌즈(131)는 실질적으로 동일한 렌즈로 설정될 수 있다.The third lens 133 may set the irradiation angle of the LED 122 to the first range. The third lens 133 and the first lens 131 may be set as substantially the same lens.

제4 렌즈(134)는 엘이디(122)의 조사 각도를 제3 범위로 설정할 수 있다. 일예로, 제4 렌즈(134)는 엘이디(122)의 조사 각도를 50도 내지 70도 중 어느 하나로 설정할 수 있다. 바람직하게, 제4 렌즈(134)는 엘이디(122)의 조사 각도를 55도 내지 65도 중 어느 하나로 설정할 수 있다.The fourth lens 134 may set the irradiation angle of the LED 122 to a third range. For example, the fourth lens 134 may set the irradiation angle of the LED 122 to any one of 50 degrees to 70 degrees. Preferably, the fourth lens 134 may set the irradiation angle of the LED 122 to any one of 55 degrees to 65 degrees.

다각도 렌즈 유닛(130)은 조사 각도가 다른 렌즈들의 배치에 따라 기판(110)이 복수개의 영역으로 설정될 수 있다. 다각도 렌즈 유닛(130)에 의해서 구획되는 영역의 개수는 특정 개수에 한정되지 않으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 렌즈(131), 제2 렌즈(132), 제3 렌즈(133) 및 제4 렌즈(134)의 배치에 따라 기판(110)이 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3) 및 제4 영역(R4)으로 구획되는 실시예를 중심으로 설명하기로 한다. In the multi-angle lens unit 130 , the substrate 110 may be set to a plurality of regions according to the arrangement of lenses having different irradiation angles. The number of regions partitioned by the multi-angle lens unit 130 is not limited to a specific number, but hereinafter, for convenience of description, the first lens 131 , the second lens 132 , the third lens 133 and the third lens 133 are used. 4 The description will be focused on an embodiment in which the substrate 110 is divided into a first region R1 , a second region R2 , a third region R3 , and a fourth region R4 according to the arrangement of the lenses 134 . decide to do

일 실시예로, 기판(110)은 중앙에 대응하는 제1 영역(R1)과, 제1 영역(R1)의 외측인 제2 영역(R2)과, 제2 영역(R2)의 외측인 제3 영역(R3)과, 제3 영역(R3)의 외측인 제4 영역(R4)을 가질 수 있다. 즉, 기판(110)은 중앙에서 외측으로 구획되는 4개의 영역을 가질 수 있다. In an embodiment, the substrate 110 includes a first region R1 corresponding to the center, a second region R2 outside the first region R1 , and a third region outside the second region R2 . It may have a region R3 and a fourth region R4 outside the third region R3 . That is, the substrate 110 may have four regions partitioned from the center to the outside.

제1 영역(R1)은 기판의 일측, 상세히 중앙에 설정될 수 있다. 제1 영역(R1)에는 제1 렌즈(131)가 배치되어, 엘이디(122)의 조사 각도를 제1 범위로 설정할 수 있다.The first region R1 may be set at one side of the substrate, in detail, at the center. The first lens 131 may be disposed in the first region R1 to set the irradiation angle of the LED 122 in the first range.

제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)의 외측으로 설정되며, 제1 영역(R1)을 따라 일주하도록 설정될 수 있다. 제2 영역(R2)에는 제2 렌즈(132)가 배치되어, 엘이디(122)의 조사 각도를 제2 범위로 설정할 수 있다. 제1 렌즈(131)의 제1 범위가 제2 렌즈(132)의 제2 범위보다 작게 설정되며, 일 예로, 제1 렌즈(131)는 대략 45도의 조사 각도를 가지고, 제2 렌즈(132)는 대략 70도의 조사 각도를 가질 수 있다.The second region R2 may be set outside the first region R1 and may be set to circle along the first region R1 . A second lens 132 may be disposed in the second region R2 to set the irradiation angle of the LED 122 to a second range. The first range of the first lens 131 is set to be smaller than the second range of the second lens 132 , and for example, the first lens 131 has an irradiation angle of approximately 45 degrees, and the second lens 132 has an irradiation angle of approximately 45 degrees. may have an irradiation angle of approximately 70 degrees.

일 실시예로, 엘이디 유닛(120)은 제1 영역(R1)에 배치된 엘이디(122)의 개수가 제2 영역(R2)에 배치된 엘이디(122)의 개수와 다를 수 있다. 제1 영역(R1)에 배치된 엘이디(122)의 개수보다 제2 영역(R2)에 배치된 엘이디(122)의 개수가 더 클 수 있다. 따라서, 제1 영역(R1)의 제1 렌즈(131)의 개수는 제2 영역(R2)의 제2 렌즈(132)의 개수보다 적게 설정될 수 있다.As an embodiment, in the LED unit 120 , the number of LEDs 122 disposed in the first area R1 may be different from the number of LEDs 122 disposed in the second area R2 . The number of LEDs 122 disposed in the second area R2 may be greater than the number of LEDs 122 disposed in the first area R1 . Accordingly, the number of the first lenses 131 in the first region R1 may be set to be less than the number of the second lenses 132 in the second region R2 .

제3 영역(R3)은 제2 영역(R2)의 외측으로 설정되며, 제2 영역(R2)을 따라 일주하도록 설정될 수 있다. 제3 영역(R3)에는 제3 렌즈(133)가 배치될 수 있다. 일 실시예로, 제3 영역(R3)의 제3 렌즈(133)가 제1 렌즈(131)와 동일하다면, 제3 렌즈(133)는 제1 범위로 엘이디, 엘이디(122)의 조사 각도를 제1 범위로 설정할 수 있다. The third region R3 may be set outside the second region R2 and may be set to circle along the second region R2 . A third lens 133 may be disposed in the third region R3 . In one embodiment, if the third lens 133 of the third region R3 is the same as the first lens 131 , the third lens 133 sets the irradiation angle of the LED and the LED 122 in the first range. It can be set in the first range.

일 실시예로, 엘이디 유닛(120)은 제3 영역(R3)에 배치된 엘이디(122)의 개수가 제1 영역(R1)이나 제2 영역(R2)에 배치된 엘이디(122)의 개수와 다를 수 있다. 제3 영역(R3)에 배치된 엘이디(122)의 개수는 제1 영역(R1)에 배치된 엘이디(122)의 개수보다 크고, 제2 영역(R2)에 배치된 엘이디(122)의 개수보다 작게 설정될 수 있다. 따라서, 제3 영역(R3)의 제3 렌즈(133)의 개수는 제1 영역(R1)의 제1 렌즈(131)의 개수보다 많고, 제2 영역(R2)의 제2 렌즈(132)의 개수보다 적게 설정될 수 있다.In one embodiment, in the LED unit 120 , the number of LEDs 122 disposed in the third area R3 is equal to the number of LEDs 122 disposed in the first area R1 or the second area R2 and can be different. The number of LEDs 122 disposed in the third area R3 is greater than the number of LEDs 122 disposed in the first area R1, and is greater than the number of LEDs 122 disposed in the second area R2. It can be set small. Accordingly, the number of the third lenses 133 in the third region R3 is greater than the number of the first lenses 131 in the first region R1, and the number of the second lenses 132 in the second region R2 is It can be set less than the number.

제4 영역(R4)은 제3 영역(R3)의 외측으로 설정되며, 제3 영역을 따라 일주하도록 설정될 수 있다. 제4 영역(R4)에는 제4 렌즈(134)가 배치되어, 엘이디(122)의 조사 각도를 제4 범위로 설정할 수 있다. 제4 렌즈(134)의 제4 범위가 제1 렌즈(131)의 제1 범위나 제2 렌즈(132)의 제2 범위와 다르게 설정될 수 있다. 일 예로, 제4 범위는 제1 범위 보다 크고, 제2 범위 보다 작게 설정될 수 있다. 일 예로, 제4 렌즈(134)는 대략 60도의 조사 각도를 가질 수 있다.The fourth region R4 may be set outside the third region R3 and may be set to circle around the third region. A fourth lens 134 may be disposed in the fourth region R4 to set the irradiation angle of the LED 122 to a fourth range. The fourth range of the fourth lens 134 may be set differently from the first range of the first lens 131 or the second range of the second lens 132 . For example, the fourth range may be set larger than the first range and smaller than the second range. For example, the fourth lens 134 may have an irradiation angle of approximately 60 degrees.

일 실시예로, 엘이디 유닛(120)은 제4 영역(R4)에 배치된 엘이디(122)의 개수가 제1 영역(R1) 내지 제3 영역(R3)에 배치된 엘이디(122)의 개수와 다를 수 있다. 제4 영역(R4)에 배치된 엘이디(122)의 개수가 각각의 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3)에 배치된 엘이디(122)의 개수보다 크게 설정될 수 있다. 또한, 제4 영역(R4)에 배치된 엘이디(122)의 개수는 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3)에 배치된 엘이디(122)의 총합보다 적게 설정될 수 있다. 따라서, 제4 영역(R4)의 제4 렌즈(134)의 개수는 제1 영역(R1)의 제1 렌즈(131), 제2 영역(R2)의 제2 렌즈(132) 및 제3 렌즈(133)의 각각의 개수 보다 크게 설정될 수 있다.In one embodiment, in the LED unit 120 , the number of LEDs 122 arranged in the fourth region R4 is equal to the number of LEDs 122 arranged in the first region R1 to the third region R3. can be different. The number of LEDs 122 disposed in the fourth area R4 is set to be greater than the number of LEDs 122 disposed in each of the first area R1, the second area R2, and the third area R3 can be In addition, the number of LEDs 122 disposed in the fourth area R4 is set to be less than the total of the LEDs 122 disposed in the first area R1, the second area R2, and the third area R3. can be Accordingly, the number of the fourth lenses 134 in the fourth region R4 is the first lens 131 in the first region R1, the second lens 132 in the second region R2, and the third lens ( 133) may be set larger than each number.

다른 실시예로, 기판(110)은 2개, 3개, 5개 이상의 영역으로 구비될 수 있다. 각 영역들은 서로 다른 조사범위를 가지는 다각도 렌즈 유닛이 배치될 수 있다. In another embodiment, the substrate 110 may be provided in two, three, five or more regions. In each area, a multi-angle lens unit having a different irradiation range may be disposed.

다른 실시예로, 기판(110)은 복수개의 영역으로 구비되고, 적어도 2개 이상의 조사 범위를 가지는 렌즈들이 각 영역에 배치될 수 있다. 서로 다른 조사 각도 범위를 가지는 렌즈들이 기판(110)의 복수개의 영역에 배치될 수 있다. In another embodiment, the substrate 110 may be provided in a plurality of regions, and lenses having at least two irradiation ranges may be disposed in each region. Lenses having different irradiation angle ranges may be disposed in a plurality of regions of the substrate 110 .

다른 실시예로, 다각도 렌즈 유닛(130)은 대략 45도의 조사 각도를 가지는 렌즈, 대략 60도의 조사 각도를 가지는 렌즈, 대략 70도의 조사 각도를 가지는 렌즈를 가질 수 있따다. 이들의 비율은 0.31:0.19:0.49의 비율을 가질 수 있다. In another embodiment, the multi-angle lens unit 130 may have a lens having an irradiation angle of about 45 degrees, a lens having an irradiation angle of about 60 degrees, and a lens having an irradiation angle of about 70 degrees. Their ratio may have a ratio of 0.31:0.19:0.49.

스위치(140)는 기판(110)의 일측에 배치되며, 엘이디(122)의 구동 및 조도를 제어할 수 있다. 스위치(140)는 엘이디(122)의 온/오프를 제어하고, 엘이디(122)에서 조사되는 밝기 및 에너지를 조절할 수 있다. The switch 140 is disposed on one side of the substrate 110 , and may control driving and illumination of the LED 122 . The switch 140 may control on/off of the LED 122 and adjust brightness and energy irradiated from the LED 122 .

스위치(140)는 복수개가 각 행의 엘이디(122)를 제어할 수 있다. 즉, 각 행의 엘이디(122)는 하나의 라인으로 연결되며, 스위치(140)는 각 라인의 엘이디(122)를 제어할 수 있다.A plurality of switches 140 may control the LEDs 122 in each row. That is, the LEDs 122 of each row are connected by one line, and the switch 140 may control the LEDs 122 of each line.

도 4는 도 2의 엘이디와 다각도 렌즈 유닛의 배광곡선을 나타내는 그래프이고, 도 5는 도 2의 엘이디 광원 장치(100)에 따른 광량 자속 밀도를 도시하는 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing a light distribution curve of the LED and the multi-angle lens unit of FIG. 2 , and FIG. 5 is a graph showing the light quantity and magnetic flux density according to the LED light source device 100 of FIG. 2 .

도 4 및 도 5를 참조하면, 다각도 렌즈 유닛(130)에 따른 배광곡선으로, 엘이디 광원 장치(100)의 광량 자속 밀도가 식물의 성장에 적절하게 설정되는 것을 설명할 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5 , a light distribution curve according to the multi-angle lens unit 130 shows that the light quantity and magnetic flux density of the LED light source device 100 is set appropriately for plant growth.

엘이디(122)의 배광곡선은 L1의 형태를 가진다. 엘이디(122)에 다각도 렌즈 유닛(130)이 설치되지 않으면, 원형의 배광곡선을 가진다.The light distribution curve of the LED 122 has the shape of L1. If the multi-angle lens unit 130 is not installed in the LED 122 , it has a circular light distribution curve.

이에 반해, D1은 대략 45도의 조사 각도를 설정시의 제1 배광 곡선이며, D2는 대략 60도의 조사 각도를 설정시의 제2 배광 곡선이며, D3는 대략 70도의 조사 각도를 설정시의 제3 배광 곡선이며, D4는 대략 90도의 조사 각도를 설정시의 제4 배광곡선이다.In contrast, D1 is a first light distribution curve when an irradiation angle of approximately 45 degrees is set, D2 is a second light distribution curve when an irradiation angle of approximately 60 degrees is set, and D3 is a third light distribution curve when an irradiation angle of approximately 70 degrees is set. It is a light distribution curve, and D4 is a 4th light distribution curve when the irradiation angle of about 90 degrees is set.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로다른 배광 곡선을 가지는 렌즈들을 엘이디(122)에 설치하여, 넓은 조사각을 좁혀주고, 광량을 증대하여 식물의 생육을 증대할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, lenses having different light distribution curves are installed in the LED 122 to narrow a wide irradiation angle and increase the amount of light to increase plant growth.

제1 영역(R1)에 배치되는 제1 렌즈(131)와 제3 영역(R3)에 배치되는 제3 렌즈(133)는 대략 45도의 조사각을 가지므로, 좁은 영역에서 높은 에너지 밀도로 엘이디(122)를 조사한다.Since the first lens 131 disposed in the first region R1 and the third lens 133 disposed in the third region R3 have an irradiation angle of approximately 45 degrees, the LED ( 122) is investigated.

제2 영역(R2)에 배치되는 제2 렌즈(132)는 대략 70도의 조사각을 가지고, 제4 영역(R4)에 배치되는 제4 렌즈(134)는 대략 60도의 조사각을 가지므로, 제2 렌즈(132)와 제4 렌즈(134)는 제1 렌즈(131)다 다소 넓은 영역에서 상대적으로 낮은 에너지 밀도로 엘이디(122)를 조사한다.Since the second lens 132 disposed in the second region R2 has an irradiation angle of approximately 70 degrees, and the fourth lens 134 disposed in the fourth region R4 has an irradiation angle of approximately 60 degrees, The second lens 132 and the fourth lens 134 irradiate the LED 122 with a relatively low energy density in a slightly wider area than the first lens 131 .

본 발명에 따른 엘이디 광원 장치(100)는 다각도 렌즈 유닛(130)이 엘이디에서 방출되는 광의 조사 각도를 좁혀주고, 광량을 증대하여 에너지를 밀집시킬 수 있다. 이로써, 식물의 생육을 높일 수 있다.In the LED light source device 100 according to the present invention, the multi-angle lens unit 130 narrows the irradiation angle of the light emitted from the LED and increases the amount of light to concentrate energy. Thereby, the growth of a plant can be improved.

특히, 제1 렌즈(131) 내지 제4 렌즈(134)가 기판(110)의 복수개의 영역에 각각 배치되어, 광량 자속 밀도를 증대시키고, 조사 범위를 확대시킬 수 있다. In particular, the first lens 131 to the fourth lens 134 may be respectively disposed in a plurality of regions of the substrate 110 to increase the light flux density and expand the irradiation range.

도 5에서, 비교예는 엘이디 위에 다각도 렌즈 유닛을 장착하지 않은 광원 장치이며, 실시예는 본 발명에 따른 엘이디 광원 장치(100)이다. In FIG. 5 , a comparative example is a light source device in which a multi-angle lens unit is not mounted on an LED, and an embodiment is an LED light source device 100 according to the present invention.

비교예는 광의 조사 범위가 넓고, 광량 자속 밀도가 낮다. 그러나, 실시예에 따른 엘이디 광원 장치(100)는 다각도 렌즈 유닛(130)이 배치되어, 엘이디(122)의 조사 범위를 좁히고, 광량 자속 밀도가 높게 형성될 수 있다. 특히, 본원과 같이 3개 종류의 렌즈가 부착된 엘이디 광원 장치(100)는 다각도 렌즈 유닛이 없는 비교예와 대비하면, 2배의 광량 자속 밀도가 증가한다. The comparative example has a wide light irradiation range and a low light quantity and magnetic flux density. However, in the LED light source device 100 according to the embodiment, the multi-angle lens unit 130 is disposed to narrow the irradiation range of the LED 122 and the light quantity and magnetic flux density may be high. In particular, in the LED light source device 100 to which three types of lenses are attached as in the present application, compared to the comparative example without the multi-angle lens unit, the light quantity and magnetic flux density is doubled.

또한, 엘이디에 조사 각도가 동일한 렌즈를 부착한 비교예와 비교하더라도, 본원의 엘이디 광원 장치(100)는 동일한 렌즈를 부착한 비교예에 비해 약 10% 내지 30%의 조사범위가 확대된다.In addition, even when compared to the comparative example in which the lens having the same irradiation angle is attached to the LED, the irradiation range of the LED light source device 100 of the present application is expanded by about 10% to 30% compared to the comparative example in which the same lens is attached.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 광원 장치(200)를 도시하는 평면도이다.6 is a plan view illustrating an LED light source device 200 according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 엘이디 광원 장치(200) 기판(210), 엘이디 유닛(220), 다각도 렌즈 유닛(미도시), 스위치(240)를 포함할 수 있다. 기판(210), 엘이디 유닛(220) 및 스위치(240)는 전술한 엘이디 광원 장치(100)의 기판(110), 엘이디 유닛(120), 스위치(140)와 실질적으로 동일한바, 이하에서는 기판(210)의 각 영역에 배치되는 다각도 렌즈 유닛을 중심으로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 6 , the LED light source device 200 may include a substrate 210 , an LED unit 220 , a multi-angle lens unit (not shown), and a switch 240 . The substrate 210, the LED unit 220 and the switch 240 are substantially the same as the substrate 110, the LED unit 120, and the switch 140 of the above-described LED light source device 100, hereinafter, the substrate ( 210) will be mainly described with respect to the multi-angle lens unit disposed in each area.

기판(210)은 중앙에 배치되는 메인 영역(MA)과, 메인 영역(MA)의 외측에 메인 영역(MA)을 일주하도록 배치되는 복수개의 서브 영역(SA)을 구비할 수 있다.The substrate 210 may include a main area MA disposed in the center and a plurality of sub areas SA disposed outside the main area MA to circumferentially the main area MA.

서브 영역(SA)은 메인 영역(MA)의 외측에 배치된 제1 서브 영역(SA1), 제1 서브 영역(SA1)의 외측에 배치된 제2 서브 영역(SA2), 제2 서브 영역(SA2)의 외측에 배치된 제3 서브 영역(SA3)을 구비할 수 있다.The sub area SA includes a first sub area SA1 disposed outside the main area MA, a second sub area SA2 disposed outside the first sub area SA1 , and a second sub area SA2 disposed outside the first sub area SA1 . ) may be provided with a third sub area SA3 disposed outside.

다각도 렌즈 유닛(미도시)은 전술한 다각도 렌즈 유닛(130)의 렌즈들이 배치될 수 있다.In the multi-angle lens unit (not shown), the lenses of the aforementioned multi-angle lens unit 130 may be disposed.

메인 영역(MA)에는 다각도 렌즈 유닛이 엘이디의 조사 각도를 제1 범위로 설정하고, 복수개의 서브 영역 중 적어도 하나의 영역에 엘이디의 조사 각도를 제1 범위로 설정할 수 있다. 즉, 제1 서브 영역(SA1), 제2 서브 영역(SA2) 및 제3 서브 영역(SA3) 중 적어도 하나는 메인 영역(MA)과 같이 엘이디의 조사 각도가 제1 범위로 설정될 수 있다.In the main area MA, the multi-angle lens unit may set the irradiation angle of the LED as a first range, and may set the irradiation angle of the LED in at least one of the plurality of sub areas as the first range. That is, in at least one of the first sub-area SA1 , the second sub-area SA2 , and the third sub-area SA3 , like the main area MA, the irradiation angle of the LED may be set to a first range.

일 실시예로, 메인 영역(MA)의 가장 인접한 외측에는 제1 범위보다 제2 범위로 엘이디의 조사 각도가 설정될 수 있다. 즉, 제1 서브 영역(SA1)에는 제1 범위와 다른 제2 범위로 조사 각도가 설정될 수 있다.In an embodiment, the irradiation angle of the LED may be set in a second range rather than a first range on the outer side closest to the main area MA. That is, the irradiation angle may be set in the first sub-area SA1 as a second range different from the first range.

일 실시예로, 복수개의 서브 영역 중 최외각에는 제1 범위보다 크고, 제2 범위 보다 작은 제3 범위로 엘이디의 조사 각도가 설정될 수 있다. 즉, 제3 서브 영역(SA3)에는 제1 범위와 제2 범위 사이의 조사 각도를 가지는 제3 범위로 엘이디의 조사 각도가 설정될 수 있다.In an embodiment, the irradiation angle of the LED may be set to a third range larger than the first range and smaller than the second range in the outermost part of the plurality of sub-regions. That is, in the third sub area SA3 , the irradiation angle of the LED may be set as a third range having an irradiation angle between the first range and the second range.

다른 실시예로, 엘이디 광원 장치는 기판, 엘이디 유닛, 다각도 렌즈 유닛을 포함하며, 메인 영역(MA)과 각각의 서브 영역(SA)에는 서로 다른 조사 각도 범위를 가지는 렌즈들이 배치될 수 있다.In another embodiment, the LED light source device includes a substrate, an LED unit, and a multi-angle lens unit, and lenses having different irradiation angle ranges may be disposed in the main area MA and each sub area SA.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치는 엘이디의 조사 각도를 서로 다르게 설정하여, 광량을 증대하고 조사범위를 확대할 수 있다. 기판은 복수개의 영역으로 구획되고, 각 영역에는 조사 각도 범위가 다른 렌즈들이 배치되어, 엘이디의 조사 각도를 설정할 수 있다. 이로써, 엘이디 광원 장치는 광량 자속 밀도를 증대하고, 조사범위를 확대시킬 수 있다.The LED light source device and the plant cultivation apparatus including the same according to an embodiment of the present invention can set the irradiation angle of the LED differently, thereby increasing the amount of light and expanding the irradiation range. The substrate is divided into a plurality of regions, and lenses having different irradiation angle ranges are disposed in each region, so that the irradiation angle of the LED can be set. Accordingly, the LED light source device can increase the light quantity and magnetic flux density and expand the irradiation range.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치는 적어도 2개의 영역에는 동일한 조사 각도 범위를 가지는 렌즈를 배치하여, 광량 자속 밀도를 향상시킬 수 있다. 기판의 중앙영역과, 중앙영역에서 소정 간격 이격된 서브 영역에 동일한 제1 범위의 조사 각도를 가지는 렌즈를 배치하여, 광량 자속 밀도를 높일 수 있다.In the LED light source device and the plant cultivation device including the same according to an embodiment of the present invention, lenses having the same irradiation angle range are disposed in at least two areas to improve the light flux density. By disposing a lens having the same irradiation angle in the first range in the central region of the substrate and the sub-region spaced apart from the central region by a predetermined distance, the light flux density may be increased.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원 장치 및 이를 포함하는 식물 재배 장치는 각 행에 독립적인 스위치를 배치하여, 사용 전류의 조절이 가능하다. 광량 제어가 필요하면, 스위치를 제어하여 출력 광원을 조절할 수 있다.In the LED light source device and the plant cultivation device including the same according to an embodiment of the present invention, an independent switch is disposed in each row, so that the used current can be adjusted. If it is necessary to control the amount of light, the output light source can be adjusted by controlling the switch.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 식물 재배 장치
100: 엘이디 광원 장치
110: 기판
120: 엘이디 유닛
130: 다각도 렌즈 유닛
140: 스위치1: Plant growing device
100: LED light source device
110: substrate
120: LED unit
130: multi-angle lens unit
140: switch

Claims (12)

기판;
상기 기판 상에 배치되며, 복수개의 엘이디가 기 설정된 간격으로 이격 배치되는 엘이디 유닛; 및
상기 엘이디 유닛의 각 엘이디에 대응하도록 설치되며, 설치된 상기 엘이디의 조사 각도를 설정하는 다각도 렌즈 유닛;을 포함하고,
상기 다각도 렌즈 유닛은
상기 기판의 일측에 설정된 제1 영역에 배치되되, 상기 엘이디의 조사 각도를 제1 범위로 설정하는 제1 렌즈; 및
상기 기판에서 상기 제1 영역의 외측인 제2 영역에 배치되어, 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제1 범위와 다른 제2 범위로 설정하는 제2 렌즈;를 구비하고,
상기 다각도 렌즈 유닛은
상기 기판에서 상기 제2 영역의 외측의 제3 영역에 배치되며, 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제2 범위와 다르게 설정하는 제3 렌즈;를 더 구비하고,
상기 다각도 렌즈 유닛은
상기 제3 렌즈의 조사 각도는 상기 제1 범위로 설정되고,
상기 제3 렌즈의 개수는
상기 제1 렌즈의 개수 이상이고, 상기 제2 렌즈의 개수 보다 적게 설정되는, 엘이디 광원 장치.Board;
an LED unit disposed on the substrate, the plurality of LEDs being spaced apart from each other at a preset interval; and
A multi-angle lens unit installed to correspond to each LED of the LED unit and configured to set an irradiation angle of the installed LED; includes;
The multi-angle lens unit
a first lens disposed in a first area set on one side of the substrate, the first lens setting the irradiation angle of the LED in a first range; and
a second lens disposed in a second area outside the first area on the substrate and configured to set the irradiation angle of the LED to a second range different from the first range; and
The multi-angle lens unit
A third lens disposed in a third area outside the second area on the substrate and configured to set an irradiation angle of the LED to be different from the second range;
The multi-angle lens unit
The irradiation angle of the third lens is set to the first range,
The number of the third lenses is
More than the number of the first lens, the LED light source device is set to be less than the number of the second lens. 제1 항에 있어서,
상기 엘이디 유닛은
상기 제1 영역에 배치된 엘이디의 개수가 상기 제2 영역에 배치된 엘이디의 개수와 다른, 엘이디 광원 장치.According to claim 1,
The LED unit is
The LED light source device, wherein the number of LEDs disposed in the first area is different from the number of LEDs disposed in the second area. 제2 항에 있어서,
상기 제1 렌즈의 상기 제1 범위가 상기 제2 렌즈의 상기 제2 범위보다 작은, 엘이디 광원 장치.3. The method of claim 2,
The first range of the first lens is smaller than the second range of the second lens, the LED light source device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 다각도 렌즈 유닛은
상기 기판에서 상기 제3 영역의 외측에 배치되며, 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제1 범위 및 상기 제2 범위와 다르게 설정하는 제4 렌즈;를 더 구비하는, 엘이디 광원 장치.According to claim 1,
The multi-angle lens unit
A fourth lens disposed outside the third region of the substrate and configured to set an irradiation angle of the LED to be different from the first range and the second range; further comprising a, LED light source device. 제7 항에 있어서,
상기 제3 렌즈는 상기 제1 렌즈와 같은 제1 범위의 조사 각도를 가지고,
상기 제4 렌즈는 상기 제1 범위보다 크고, 상기 제2 범위보다 작은 제3 범위의 조사 각도를 가지는, 엘이디 광원 장치.8. The method of claim 7,
The third lens has an irradiation angle of the same first range as the first lens,
The fourth lens has an irradiation angle of a third range larger than the first range and smaller than the second range, the LED light source device. 중앙에 배치되는 메인 영역과, 상기 메인 영역의 외측에서 상기 메인 영역을 일주하도록 배치되는 복수개의 서브 영역을 가지는 기판;
상기 메인 영역 및 상기 복수개의 서브 영역에 복수개의 엘이디가 기 설정된 간격으로 이격 배치되는 엘이디 유닛; 및
상기 엘이디 유닛의 각 엘이디에 대응하도록 설치되며, 상기 메인 영역과 상기 서브 영역에 설치된 상기 엘이디의 조사 각도를 설정하는 다각도 렌즈 유닛;을 포함하고,
상기 다각도 렌즈 유닛은
상기 메인 영역에 상기 엘이디의 조사 각도를 제1 범위로 설정하고,
상기 복수개의 서브 영역 중 적어도 하나의 영역에 상기 엘이디의 조사 각도를 상기 제1 범위로 설정하며,
상기 메인 영역의 가장 인접한 외측에 상기 제1 범위 보다 큰 제2 범위로 상기 엘이디의 조사 각도를 설정하는, 엘이디 광원 장치.A substrate comprising: a substrate having a main area disposed in the center and a plurality of sub areas disposed outside the main area to circumferentially the main area;
an LED unit in which a plurality of LEDs are spaced apart from each other at a predetermined interval in the main area and the plurality of sub areas; and
A multi-angle lens unit installed to correspond to each LED of the LED unit and configured to set an irradiation angle of the LED installed in the main area and the sub area;
The multi-angle lens unit
Setting the irradiation angle of the LED in the main area to a first range,
setting the irradiation angle of the LED in at least one of the plurality of sub-regions to the first range,
The LED light source device for setting the irradiation angle of the LED to a second range larger than the first range on the outer side closest to the main area. 삭제delete 제9 항에 있어서,
상기 다각도 렌즈 유닛은
상기 복수개의 서브 영역 중 최외곽에, 상기 제1 범위보다 크고, 상기 제2 범위보다 작은 제3 범위로 상기 엘이디의 조사 각도를 설정하는, 엘이디 광원 장치.10. The method of claim 9,
The multi-angle lens unit
The LED light source device for setting the irradiation angle of the LED in a third range larger than the first range and smaller than the second range in the outermost part of the plurality of sub-regions. 하우징; 및
상기 하우징의 내부에 설치되며, 제1항 내지 제3항, 제7항 내지 제9항 및 제 11항 중 어느 하나에 따른 엘이디 광원 장치;
를 포함하는, 식물 재배 장치.housing; and
an LED light source device installed inside the housing and according to any one of claims 1 to 3, 7 to 9 and 11;
Containing, plant cultivation apparatus.
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