KR20180083013A - LED source module for collecting light - Google Patents

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KR20180083013A
KR20180083013A KR1020170004108A KR20170004108A KR20180083013A KR 20180083013 A KR20180083013 A KR 20180083013A KR 1020170004108 A KR1020170004108 A KR 1020170004108A KR 20170004108 A KR20170004108 A KR 20170004108A KR 20180083013 A KR20180083013 A KR 20180083013A
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안수호
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반기현
백승욱
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(주) 굿피앤씨
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Abstract

The present invention relates to an LED source module for focusing light and, more specifically, to an LED source module for focusing light which can focus light emitted from an LED source without using a focusing lens. According to an embodiment of the present invention, the LED source module for focusing light focuses light emitted from an LED source to an arbitrary front position (P) of an optical axis (X) of a module, and comprises: an LED source including a plurality of LEDs arranged on a plane (PL_1) perpendicular to the optical axis (X) of the module; and a lens module including a lens group corresponding to the LEDs arranged on another plane (PL_2) perpendicular to the optical axis (X) of the module. The LEDs may be arranged on the plane (PL_1) in a state where an optical axis (X_1) of the LEDs is shifted outwards from a center axis (X_2) of the lens group with respect to the optical axis (X) of the module by a prescribed distance (Δy) to focus light entering the lens group to the position (P).

Description

집광형 ＬＥＤ 광원 모듈 {LED source module for collecting light}[0001] The present invention relates to a light source module for collecting light,

본 발명은 집광형 LED 광원 모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 포커싱렌즈를 사용하지 않고도 LED 광원에서 나오는 빛을 집광할 수 있는 집광형 LED 광원 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a light-collecting LED light source module, and more particularly, to a light-collecting LED light source module capable of collecting light emitted from an LED light source without using a focusing lens.

최근 노광기의 광원부를 수은램프나 아크등에서 LED로 대체할 수 있는 LED 광원 모듈을 개발하기 위한 연구가 이루어지고 있다.Recently, research is being conducted to develop an LED light source module capable of replacing a light source portion of an exposure apparatus with an LED using a mercury lamp or an arc.

이러한 LED 광학 모듈 중 한국공개특허공보 제10-2015-0109621호에는 "LED 조명 광학계 모듈 및 이를 구비하는 노광 공정용 광원"(이하, '종래기술'이라 한다)이 개시된 바 있다.Among these LED optical modules, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0109621 discloses an LED illumination optical module and a light source for an exposure process equipped with the LED illumination optical module (hereinafter, referred to as 'prior art').

도 1은 종래기술에 따른 LED 조명 광학계 모듈의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional LED illumination optical module.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 LED 조명 광학계 모듈(1)은 기판(2), 복수의 LED 소자(3), 제1렌즈(4), 제2렌즈(5), 포커싱 렌즈(6)를 포함한다.1, the LED lighting optical module 1 according to the related art includes a substrate 2, a plurality of LED elements 3, a first lens 4, a second lens 5, a focusing lens 6, .

상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래기술에 따른 LED 조명 광학계 모듈(1)에 의하면, 복수의 LED 소자(3) 각각에서 나오는 빛은 제1렌즈(4)와 제2렌즈(5)에 의해 평행화되고, 이와 같이 평행화된 빛은 하나의 볼록렌즈인 포커싱 렌즈(6)에 의해 모듈(1) 전방 임의의 위치에 포커싱된다.According to the conventional LED lighting optical system module 1 having the above-described configuration, light emitted from each of the plurality of LED elements 3 is parallelized by the first lens 4 and the second lens 5 , And the collimated light is focused at an arbitrary position in front of the module 1 by the focusing lens 6, which is one convex lens.

그러나, 종래기술에 따른 LED 조명 광학계 모듈(1)은 평행화된 빛을 모듈(1) 전방의 임의의 위치에 포커싱하기 위한 구성으로 하나의 볼록렌즈인 포커싱 렌즈(6)를 사용하기 때문에, 제조비용이 증가하는 문제가 있다.However, since the LED illumination optical system module 1 according to the related art uses the focusing lens 6, which is a convex lens, as a configuration for focusing the parallelized light at an arbitrary position in front of the module 1, There is a problem that the cost increases.

특히, 모듈(1)의 크기를 크게 제작하는 경우에는 하나의 볼록렌즈인 포커싱 렌즈(6)의 크기도 커져야 하는데, 하나의 볼록렌즈인 포커싱 렌즈(6)를 크고 정밀하게 제작하는 것은 매우 어려운 일이어서 그로 인한 제조비용이 현저히 증가하는 문제가 있다.Particularly, when the size of the module 1 is made large, the size of the focusing lens 6, which is one convex lens, must be increased. It is very difficult to manufacture the focusing lens 6, which is one convex lens, There is a problem that the manufacturing cost thereof is remarkably increased subsequently.

한국공개특허공보 제10-2015-0109621호 (공개일자:2015.10.02)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0109621 (Publication date: October 10, 2015)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 포커싱 렌즈를 사용하지 않고도 LED 광원에서 나오는 빛을 모듈 전방의 임의의 위치에 집광할 수 있는 집광형 LED 광원 모듈을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a condensing type LED light source module capable of condensing light emitted from an LED light source at an arbitrary position in front of a module without using a focusing lens.

본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈은, LED 광원에서 나오는 빛을 모듈의 광축(X) 전방 임의의 위치(P)로 집광하는 집광형 LED 광원 모듈에 있어서, 상기 모듈의 광축(X)과 수직한 일평면(PL1)상에 배열되는 다수의 LED로 이루어지는 LED 광원과, 상기 각각의 LED에 대응하는 렌즈군이 상기 모듈의 광축(X)과 수직한 다른 일평면(PL2)상에 배열되는 렌즈모듈을 포함하고, 상기 LED는 상기 렌즈군으로 입사한 빛이 상기 위치(P)로 집광될 수 있도록 상기 LED의 광축(X1)이 상기 렌즈군의 중심축(X2)으로부터 상기 모듈의 광축(X)을 기준으로 외측으로 소정거리(Δy) 이동(shift)된 상태로 상기 일평면(PL1)상에 배열될 수 있다. The condensing type LED light source module according to an embodiment of the present invention is a condensing type LED light source module for condensing light emitted from an LED light source at an arbitrary position P in front of an optical axis X of the module, And a plurality of LEDs arranged on a plane (PL 1 ) perpendicular to the optical axis (X) of the module, and a lens group corresponding to each of the LEDs is arranged on another plane (PL 2 ) comprises a lens module, the LED is arranged on the optical axis of the LED so that the light incident on the lens group can be condensed at the position (P) (X 1) a central axis (X 2 of the lens group ) On the one plane (PL 1 ) with a predetermined distance (? Y) shifted outward with respect to the optical axis (X) of the module.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈은, 상기 LED 광축(X1)의 이동거리(Δy)는 상기 LED의 배열위치가 상기 모듈의 광축(X)으로부터 멀어질수록 커질 수 있다. In the light-converging LED light source module according to an embodiment of the present invention, the moving distance? Y of the LED optical axis X 1 may increase as the array position of the LED is farther from the optical axis X of the module have.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈은, 상기 LED의 광축(X1) 이동거리(Δy)는, 상기 LED 광원의 중심점(C)으로부터 상기 위치(P)까지의 거리를 D, 상기 모듈의 광축(X)으로부터 상기 LED에 대응하는 렌즈군의 중심축(X2)까지의 거리를 Y, 상기 LED로부터 상기 렌즈군의 주평면(PL3)까지의 거리를 d라 할 때, Δy = (d * Y) / (D - d) 조건을 만족할 수 있다. In the light-converging LED light source module according to an embodiment of the present invention, the moving distance of the optical axis X 1 of the LED may be a distance from the center point C of the LED light source to the position P D is the distance from the optical axis X of the module to the center axis X 2 of the lens group corresponding to the LED and d is the distance from the LED to the main plane PL 3 of the lens group , The condition of? Y = (d * Y) / (D - d) can be satisfied.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈은, 상기 LED로부터 상기 렌즈군의 주평면(PL3)까지의 거리(d)는 상기 렌즈군의 초점거리와 동일할 수 있다. In the light-converging LED light source module according to an embodiment of the present invention, the distance d from the LED to the principal plane PL 3 of the lens group may be the same as the focal length of the lens group.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈은, 상기 LED의 광축(X1)과 상기 렌즈군의 중심축(X2)은 상기 모듈의 광축(X)과 평행할 수 있다. In the light-converging LED light source module according to an embodiment of the present invention, the optical axis X 1 of the LED and the central axis X 2 of the lens group may be parallel to the optical axis X of the module.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈에 의하면, 종래기술(한국공개특허공보 제10-2015-0109621호)에 따른 모듈에서와 같은 하나의 볼록렌즈로 이루어지는 포커싱 렌즈를 사용하지 않고도, LED 광원에서 나오는 빛을 모듈의 광축 전방의 임의의 위치로 집광할 수 있다. According to the light-collecting LED light source module having the above-described configuration according to the embodiment of the present invention, the focusing (focusing) operation of one convex lens as in the module according to the prior art (Korean Patent Publication No. 10-2015-0109621) The light emitted from the LED light source can be condensed to an arbitrary position in front of the optical axis of the module without using a lens.

본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects according to the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims and the detailed description It will be possible.

도 1은 종래기술에 따른 LED 조명 광학계 모듈의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 3은 도 2에 따른 모듈의 LED 실장위치를 설명하기 위한 개략도이고,
도 4는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 렌즈군이 방사상으로 배열된 일 형태를 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 LED가 방사상으로 배열된 일 형태를 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 7은 LED의 실장위치에 따른 LED 광축 이동거리 조건을 설명하는 도면이다.1 is a cross-sectional view of a conventional LED illumination optical module,
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a condensing type LED light source module according to an embodiment of the present invention,
Fig. 3 is a schematic view for explaining the LED mounting position of the module according to Fig. 2,
4 is a view for explaining the effect of the present invention,
FIG. 5 is a plan view schematically showing an embodiment in which a lens group according to an embodiment of the present invention is radially arranged,
FIG. 6 is a plan view schematically showing an embodiment in which LEDs are arranged in a radial direction according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a view for explaining conditions for moving the LED optical axis along the mounting position of the LED.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

또한, 첨부 도면에서 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이며, 따라서 본 발명은 첨부도면에서 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다.Also, in the accompanying drawings, thickness and size are exaggerated for the sake of clarity of the description, and thus the present invention is not limited by the relative size or thickness shown in the attached drawings.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2에 따른 모듈의 LED 실장위치를 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a light-collecting LED light source module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view for explaining the LED mounting position of the module according to FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 집광형 LED 광원 모듈(10)은 기판(12), 기판(12) 하부에 결합하는 방열판(14), 방열판(14) 하부에 결합하는 방열팬(15), 기판(12)에 실장되는 다수의 LED(20)로 이루어지는 LED 광원, 상기 각각의 LED(20)에 대응하는 렌즈군(30)이 배열되는 렌즈모듈(40)을 포함할 수 있다. 2 and 3, a light-collecting LED light source module 10 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 12, a heat sink 14 coupled to a lower portion of the substrate 12, An LED light source including a heat dissipation fan 15 for coupling and a plurality of LEDs 20 mounted on the substrate 12 and a lens module 40 in which the lens groups 30 corresponding to the respective LEDs 20 are arranged, .

상기 LED(20)는 모듈(10)의 광축(X)과 수직한 일평면(PL1)상에 배열될 수 있으며, 바람직하게는 상기 일평면(PL1)상에 모듈(10)의 광축(X)을 기준으로 방사상으로 배열될 수 있다. The LED 20 may be arranged on one plane PL 1 perpendicular to the optical axis X of the module 10 and preferably on the plane PL 1 of the module 10, X). ≪ / RTI >

또한, 상기 LED(20)의 광축(X1)은 모듈(10)의 광축(X)과 평행한 상태로 상기 일평면(PL1)상에 배열될 수 있다. The optical axis X 1 of the LED 20 may be arranged on the one plane PL 1 in parallel with the optical axis X of the module 10.

상기 렌즈군(30)은 포지티브 광 파워(positive optical power)를 가지도록 구성될 수 있다. 예를들어, 상기 렌즈군(30)은 서로 정렬되는 제1렌즈(31)와 제2렌즈(32)로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명은 상기 렌즈군(30)을 이루는 렌즈의 개수와, 상기 렌즈군(30)을 이루는 각각의 렌즈의 형상에 의해 한정하지 않는다. 즉, 상기 렌즈군(30)은 포지티브 광 파워를 가질 수 있는 형태이면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.The lens group 30 may be configured to have a positive optical power. For example, the lens group 30 may include a first lens 31 and a second lens 32 that are aligned with each other. However, the present invention is not limited by the number of lenses constituting the lens group 30 and the shape of each lens constituting the lens group 30. That is, the lens group 30 may be configured in any form as long as it has a positive optical power.

상기 렌즈군(30)은 모듈(10)의 광축(X)과 수직한 다른 일평면(PL2)상에 배열될 수 있으며, 바람직하게는 상기 다른 일평면(PL2)상에 모듈(10)의 광축(X)을 기준으로 방사상으로 배열될 수 있다. The lens group 30 may be arranged on another plane PL 2 perpendicular to the optical axis X of the module 10 and preferably on the other plane PL 2 , As shown in FIG.

또한, 상기 렌즈군(30)의 중심축(X2)은 모듈(10)의 광축(X)과 평행한 상태로 상기 다른 일평면(PL2)상에 배열될 수 있다. The central axis X 2 of the lens group 30 may be arranged on the other one plane PL 2 in parallel with the optical axis X of the module 10.

물론, 상기 렌즈군(30)의 중심축(X2)은 모듈(10)의 광축(X)과 소정각도 기울어지도록(tilting) 구성될 수도 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다. 다만, 상기 렌즈군(30)의 중심축(X2)을 모듈(10)의 광축(X)과 평행하게 구성하는 것이, 모듈(10)의 설계와 제작을 쉽게 할 수 있어서 바람직하다.Of course, the central axis (X 2) of the lens unit 30 may be configured to tilt the optical axis (X) and a predetermined angle of the modules (10) (tilting), the present invention is not limited thereto. It is preferable that the center axis X 2 of the lens group 30 is parallel to the optical axis X of the module 10 because the module 10 can be easily designed and manufactured.

또한, 상기 LED(20)와 상기 렌즈군(30)의 주평면(principal plane)(PL3) 사이의 거리(d)(예를들어, 도 3에서 상기 LED(20)가 배치되는 일 평면(PL1)과 상기 렌즈군(30)의 주평면(PL3) 사이의 거리)는 상기 렌즈군(30)의 초점거리와 동일하거나 작거나 클 수 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다. 다만, 상기 거리(d)는 상기 렌즈군(30)의 초점거리와 동일하게 구성하는 것이, 집광효율을 높일 수 있어서 바람직하다.The distance d between the LED 20 and the principal plane PL 3 of the lens group 30 (for example, one plane (in FIG. 3, PL 1 ) of the lens group 30 and the principal plane PL 3 of the lens group 30 may be equal to, or less than, or greater than the focal length of the lens group 30, and the present invention is not limited thereto. However, it is preferable to configure the distance d to be the same as the focal length of the lens group 30 because the light-condensing efficiency can be increased.

한편, 도 3에서 보이는 바와 같이, 상기 LED(20)는 광축(X1)이 렌즈군(30)의 중심축(X2)으로부터 모듈(10)의 광축(X)을 기준으로 외측으로(즉, 상기 광축(X)으로부터 멀어지는 방향으로) 소정거리(Δy) 이동(shift)된 상태로 상기 일평면(PL1)상에 배열될 수 있다. 3, the LED 20 is arranged such that the optical axis X 1 extends outward from the central axis X 2 of the lens group 30 with respect to the optical axis X of the module 10 with, in a direction away from the optical axis (X)) a distance (Δy) move (shift) state may be arranged on said one plane (PL 1).

바람직하게, 상기 LED 광축(X1)의 이동거리(Δy)는 상기 LED(20)의 배열위치가 모듈(10)의 광축(X)으로부터 멀어질수록 커질 수 있다. 즉, 도 3에서 Δy1보다는 Δy2가, Δy2보다는 Δy3 이, Δy3보다는 Δy4가 더 크도록 상기 LED(20)는 상기 일평면(PL1)상에 배열될 수 있다. The moving distance? Y of the LED optical axis X 1 may increase as the arrangement position of the LED 20 is away from the optical axis X of the module 10. That is, in FIG. 3 is Δy Δy 1 than 2, the Δy Δy 3 than 2, 3, rather than Δy Δy 4 wherein the LED (20) to be larger may be arranged on said one plane (PL 1).

이와 같이, 상기 LED(20)의 광축(X1)을 상기 렌즈군(30)의 중심축(X2)으로부터 모듈(10)의 광축(X)을 기준으로 외측으로 이동시키면, 종래기술(한국공개특허공보 제10-2015-0109621호)에 따른 모듈(1)에서와 같은 하나의 볼록렌즈로 이루어지는 포커싱 렌즈(6)를 사용하지 않고도, 상기 LED(20)에서 나오는 빛을 모듈(10)의 광축(X) 전방의 임의의 위치(P)에 집광할 수 있다. When the optical axis X 1 of the LED 20 is moved outward from the center axis X 2 of the lens group 30 with respect to the optical axis X of the module 10 as described above, The light emitted from the LED 20 can be emitted to the outside of the module 10 without using a focusing lens 6 composed of a single convex lens as in the module 1 according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0109621 And can be condensed at an arbitrary position P in front of the optical axis X. [

도 4는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining the effect of the present invention.

도 4에서 보이는 바와 같이, 설명의 편의를 위해 렌즈군(30)을 포지티브 광 파워를 갖는 하나의 렌즈로 나타내었으며, LED(20)의 광축(X1)과 렌즈군(30)의 중심축(X2)은 모듈(10)의 광축(X)과 평행한 것으로 나타내었으며, LED(20)와 렌즈군(30)의 주평면(principal plane)(PL3) 사이의 거리(d)는 상기 렌즈군(30)의 초점거리와 동일한 것으로 나타내었다. 4, the lens group 30 is represented by one lens having positive optical power and the optical axis X 1 of the LED 20 and the center axis X 1 of the lens group 30 X 2 is shown parallel to the optical axis X of the module 10 and the distance d between the LED 20 and the principal plane PL 3 of the lens group 30 is represented by the distance Is the same as the focal length of the group (30).

그러면, 상기 렌즈군(30)은 중심축(X2)에 위치하는 LED(21)에서 나오는 빛(L1)을 대략 모듈(10)의 광축(X)과 평행하게 출사시킬 수 있다.The lens group 30 can emit the light L 1 emitted from the LED 21 located on the central axis X 2 substantially parallel to the optical axis X of the module 10.

이때, 상기 LED(21)의 광축(X1)을 상기 렌즈군(30)의 중심축(X2)으로부터 모듈(10)의 광축(X)을 기준으로 외측으로(즉, 상기 광축(X)으로부터 멀어지는 방향으로) 소정거리(Δy) 이동(shift)시키면, 상기 이동된 LED(20)에서 나오는 빛(L2)은 모듈(10)의 광축(X) 방향으로 굴절되어 출사할 수 있으며, 그에 따라 상기 LED(20)에서 나오는 빛을 종래기술에서와 같은 포커싱 렌즈(6) 없이도 모듈(10)의 광축(X) 전방의 임의의 위치(P)로 집광할 수 있다.At this time, the optical axis (X 1) of said LED (21) outwardly relative to the optical axis (X) of the module 10 from the central axis (X 2) of the lens group 30 (i.e., closer to the optical axis (X) The light L 2 emitted from the moved LED 20 can be refracted in the direction of the optical axis X of the module 10 and emitted therefrom, The light emitted from the LED 20 can be condensed at an arbitrary position P in front of the optical axis X of the module 10 without the focusing lens 6 as in the prior art.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 렌즈군이 방사상으로 배열된 일 형태를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 LED가 방사상으로 배열된 일 형태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.FIG. 5 is a plan view schematically illustrating one embodiment of a lens group according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment in which LEDs are radially arranged according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 LED(20)는 상기 일평면(PL1)상에 방사상으로 배열될 수 있도록 기판(20)상에 실장될 수 있으며, 렌즈군(30)은 상기 다른 일평면(PL2)상에 방사상으로 배열될 수 있도록 렌즈모듈(40)에 구비될 수 있다.5 and 6, the LED 20 according to an embodiment of the present invention may be mounted on the substrate 20 so as to be radially arranged on the one plane PL 1 , (30) may be provided in the lens module (40) so as to be arranged radially on the other one plane (PL 2 ).

예를들어, 도 5에서 보이는 바와 같이, 상기 렌즈군(30)은 상기 다른 일평면(PL2)상 상기 렌즈군(30)의 중심점(C')(도 3에서 모듈(10)의 광축(X)이 상기 다른 일평면(PL2)상을 지나는 지점)으로부터 제1 거리(r1)만큼 떨어진 위치인 제1 배열라인(A1)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되는 제1 렌즈군 어레이(33), 상기 중심점(C')으로부터 제2 거리(r2)만큼 떨어진 위치인 제2 배열라인(A2)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되는 제2 렌즈군 어레이(34), 상기 중심점(C')으로부터 제3 거리(r3)만큼 떨어진 위치인 제3 배열라인(A3)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되는 제3 렌즈군 어레이(35), 상기 중심점(C')으로부터 제4 거리(r4)만큼 떨어진 위치인 제4 배열라인(A4)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되는 제4 렌즈군 어레이(36)를 포함할 수 있다. 5, the lens group 30 is located at a center point C 'of the lens group 30 on the other one plane PL 2 (the optical axis of the module 10 in FIG. 3 Arranged at substantially equal intervals along a first array line (A 1 ) at a position separated by a first distance (r 1 ) from a second lens group (X 1, X 2 , X 3 , A second lens array 34 arranged at substantially equal intervals along a second array line A 2 located at a second distance r 2 from the center point C ' A third lens array array 35 arranged at substantially equal intervals along a third array line A 3 at a position that is a third distance r 3 from the center point C ' ) Arranged at substantially equal intervals along a fourth array line (A 4 ) at a fourth distance (r 4 ) from the fourth array line (A 4 ) have.

이때, 도 6에서 보이는 바와 같이, 상기 LED 광원은 상기 일평면(PL1)상 제1 배열라인(A1)으로부터 외측으로 제1 이동거리(Δy1)만큼 이동된 제1' 배열라인(a1)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되어 상기 제1 렌즈군 어레이(33)에 대응하는 제1 LED 어레이(22), 제2 배열라인(A2)으로부터 외측으로 제2 이동거리(Δy2)만큼 이동된 제2' 배열라인(a2)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되어 상기 제2 렌즈군 어레이(34)에 대응하는 제2 LED 어레이(23), 제3 배열라인(A3)으로부터 외측으로 제3 이동거리(Δy3)만큼 이동된 제3' 배열라인(a3)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되어 상기 제3 렌즈군 어레이(35)에 대응하는 제3 LED 어레이(24), 제4 배열라인(A4)으로부터 외측으로 제4 이동거리(Δy4)만큼 이동된 제4' 배열라인(a4)을 따라 대략 서로 균등한 간격으로 배열되어 상기 제4 렌즈군 어레이(36)에 대응하는 는 제4 LED 어레이(25)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the LED light source includes a first array line a 1 shifted from the first array line A 1 on the one plane PL 1 by a first movement distance? Y 1 , 1 ) of the first lens array 22 and the second array line A 2 corresponding to the first lens array 33 and the second movement distance? Y 2 ) Arranged in substantially equal intervals along the second 'array line a 2 shifted by the third array line A 3 corresponding to the second lens array array 34, ) are outwardly arranged in the third travel distance (Δy 3) by a movement third "arrangement line (a 3) substantially equalize along a distance as from the third LED array corresponding to the third lens array 35, 24, the fourth line array (a 4) outwards from the fourth travel distance (Δy 4) moved by the fourth "arrangement line (a 4) to substantially equalize along Which are arranged in the interval corresponding to the fourth lens array 36 may comprise a fourth LED array 25.

또한, 제1 이동거리(Δy1), 제2 이동거리(Δy2), 제3 이동거리(Δy3) 및 제4 이동거리(Δy4)는 각각 Δy1 < Δy2 < Δy3 < Δy4 조건을 만족할 수 있다. Further, the first moving distance (Δy 1), the second moving distance (Δy 2), a third travel distance (Δy 3) and the fourth travel distance (Δy 4) is Δy 1 <Δy 2 <Δy 3 <Δy 4 each Condition can be satisfied.

도 7은 LED의 실장위치에 따른 LED 광축 이동거리 조건을 설명하는 도면이다.FIG. 7 is a view for explaining conditions for moving the LED optical axis along the mounting position of the LED.

도 7을 참조하면, LED(20)에서 나오는 빛을 포커싱 렌즈를 사용하지 않고 모듈(10)의 광축(X) 전방의 임의의 위치(P)로 집광하기 위한, 상기 LED(20)의 광축(X1) 이동거리(Δy)는, 상기 LED 광원의 중심점(C)(모듈(10)의 광축(X)이 LED(20)가 배치되는 일평면(PL1)상을 지나는 지점)으로부터 상기 위치(P)까지의 거리를 D, 상기 모듈(10)의 광축(X)으로부터 상기 LED(10)에 대응하는 렌즈군(30)의 중심축(X2)까지의 거리를 Y, 상기 LED(20)로부터 상기 렌즈군(30)의 주평면(PL3)까지의 거리(예를들어, 도면에서 상기 LED(20)가 배치되는 일평면(PL1)과 상기 렌즈군(30)의 주평면(PL3) 사이의 거리)를 d라 할 때, Δy = (d * Y) / (D - d) 조건을 만족할 수 있다. 7, the optical axis of the LED 20 for condensing the light from the LED 20 to an arbitrary position P in front of the optical axis X of the module 10 without using a focusing lens X 1 ) is a distance from the center point C of the LED light source (a point at which the optical axis X of the module 10 passes over one plane PL 1 on which the LED 20 is disposed) D the distance to the (P), the distance to the central axis (X 2) of the lens unit 30 corresponding to the LED (10) from the optical axis (X) of the module (10) Y, wherein the LED (20 Of the lens group 30 to the main plane PL 3 of the lens group 30 (for example, one plane PL 1 in which the LED 20 is arranged in the figure) PL 3 ) is defined as d, the condition of? Y = (d * Y) / (D - d) can be satisfied.

여기서, 상기 LED(20)로부터 상기 렌즈군(30)의 주평면(PL3)까지의 거리(d)는 상기 렌즈군(30)의 초점거리와 동일할 수 있으며, 상기 LED(20)의 광축(X1)과 상기 렌즈군(30)의 중심축(X2)은 모듈(10)의 광축(X)과 평행할 수 있다. Here, the distance d from the LED 20 to the principal plane PL 3 of the lens group 30 may be the same as the focal length of the lens group 30, The central axis X 1 of the lens group 30 and the central axis X 2 of the lens group 30 may be parallel to the optical axis X of the module 10.

이상에서 살펴본 바와 같이, 포커싱렌즈를 사용하지 않고도 LED 광원에서 나오는 빛을 집광할 수 있는 집광형 LED 광원 모듈에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.As described above, the present invention relates to a condensing type LED light source module capable of condensing light emitted from an LED light source without using a focusing lens, and the embodiments can be modified in various forms. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and all changes which can be made by those skilled in the art are also within the scope of the present invention.

10 : 집광형 LED 광원 모듈 12 : 기판
14 : 방열판 15 : 방열팬
20 : LED 30 : 렌즈군
40 : 렌즈모듈10: condensing type LED light source module 12: substrate
14: heat sink 15: heat sink
20: LED 30: Lens group
40: Lens module

Claims (5)

LED 광원에서 나오는 빛을 모듈의 광축(X) 전방 임의의 위치(P)로 집광하는 집광형 LED 광원 모듈에 있어서,
상기 모듈의 광축(X)과 수직한 일평면(PL1)상에 배열되는 다수의 LED로 이루어지는 LED 광원과, 상기 각각의 LED에 대응하는 렌즈군이 상기 모듈의 광축(X)과 수직한 다른 일평면(PL2)상에 배열되는 렌즈모듈을 포함하고,
상기 LED는 상기 렌즈군으로 입사한 빛이 상기 위치(P)로 집광될 수 있도록 상기 LED의 광축(X1)이 상기 렌즈군의 중심축(X2)으로부터 상기 모듈의 광축(X)을 기준으로 외측으로 소정거리(Δy) 이동(shift)된 상태로 상기 일평면(PL1)상에 배열되는 것을 특징으로 하는 집광형 LED 광원 모듈.A condensing type LED light source module for condensing light emitted from an LED light source at an arbitrary position (P) in front of an optical axis (X) of a module,
An LED light source comprising a plurality of LEDs arranged on a plane PL 1 perpendicular to the optical axis X of the module and a plurality of LEDs arranged on a plane perpendicular to the optical axis X of the module, And a lens module arranged on one plane (PL 2 )
The LED is arranged such that the optical axis X 1 of the LED is shifted from the central axis X 2 of the lens group to the optical axis X of the module so that the light incident on the lens group can be converged to the position P Is arranged on the one plane (PL 1 ) in a state of being shifted outward by a predetermined distance (? Y). 제 1 항에 있어서,
상기 LED 광축(X1)의 이동거리(Δy)는 상기 LED의 배열위치가 상기 모듈의 광축(X)으로부터 멀어질수록 커지는 것을 특징으로 하는 집광형 LED 광원 모듈.The method according to claim 1,
The LED optical axis (X 1) the moving distance (Δy) of the condenser-type LED light source module characterized in that the arrangement position of the LED increases farther away from the optical axis (X) of the module. 제 1 항에 있어서,
상기 LED의 광축(X1) 이동거리(Δy)는,
상기 LED 광원의 중심점(C)으로부터 상기 위치(P)까지의 거리를 D, 상기 모듈의 광축(X)으로부터 상기 LED에 대응하는 렌즈군의 중심축(X2)까지의 거리를 Y, 상기 LED로부터 상기 렌즈군의 주평면(PL3)까지의 거리를 d라 할 때,
Δy = (d * Y) / (D - d) 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 집광형 LED 광원 모듈.The method according to claim 1,
The moving distance (? Y) of the optical axis (X 1 )
A distance from the center point C of the LED light source to the position P is D and a distance from the optical axis X of the module to the central axis X 2 of the lens group corresponding to the LED is Y, And the distance from the main plane (PL 3 ) of the lens group to d,
(D * Y) / (D - d). 제 3 항에 있어서,
상기 LED로부터 상기 렌즈군의 주평면(PL3)까지의 거리(d)는 상기 렌즈군의 초점거리와 동일한 것을 특징으로 하는 집광형 LED 광원 모듈.The method of claim 3,
And the distance d from the LED to the principal plane (PL 3 ) of the lens group is equal to the focal distance of the lens group. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 LED의 광축(X1)과 상기 렌즈군의 중심축(X2)은 상기 모듈의 광축(X)과 평행한 것을 특징으로 하는 집광형 LED 광원 모듈.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The central axis (X 2) of the optical axis of the LED (X 1) and the condenser lens type LED light source module characterized in that parallel to the optical axis (X) of the module.
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