JP6725517B2 - ランプユニットおよびそれを利用した車両ランプ装置 - Google Patents

Description

実施例はランプユニットおよびそれを利用した車両ランプ装置に関するもので、より詳細には、面光源（ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）を具現するランプユニットおよびそれを利用した車両ランプ装置に関するものである。

一般にランプは特定の目的のために光を供給または調節する装置を意味する。

ランプの光源としては白熱電球、蛍光灯、ネオン灯のようなものを用いることができ、最近ではＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられている。

ＬＥＤは化合物半導体特性を利用して電気信号を赤外線または光に変化させる素子であって、蛍光灯とは違い水銀などの有害物質を用いないため、環境汚染誘発原因が少ない。

また、ＬＥＤの寿命は白熱電球、蛍光灯、ネオン灯の寿命より長い。また、白熱電球、蛍光灯、ネオン灯と比較する時、ＬＥＤは電力消費が少なく、高い色温度によって視認性が優秀で眩しさが少ない長所がある。

ランプユニットは、光源モジュールと、光源モジュールから発光された光の出射指向角を設定するリフレクターを含んで構成される。ここで、光源モジュールは回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）上に具備される少なくとも一つ以上のＬＥＤ光源を含むことができる。

そして、リフレクターはＬＥＤ光源１ａから発光される光を集束して一定指向角を有して開口部を通じて出射されるようにし、内側面には反射面を有することができる。このようなランプユニットは上述した通り、多数のＬＥＤ光源を集束して光を得るランプであって、ＬＥＤが使われるランプはその用途によりバックライト（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ）、表示装置、照明灯、車両用表示灯、またはヘッドランプ（ｈｅａｄ ｌａｍｐ）などに使われ得る。

特に、車両に使われるランプユニットは車両の安全運行と非常に密接した関連を有しているため、走行する車両に隣接する車両の運転者が発光状態を明確に識別できるようにすることが非常に重要である。

したがって、車両に使われるランプユニットは安全運行基準に適合した光量を確保すべきであるとともに車両外観の美的機能を確保しなければならない。

そこで、本発明は前記した問題点を解決するためのものとして、少ない数の光源で面光源を具現することができるランプユニットおよびそれを利用した車両ランプ装置を提供することをその目的とする。

また、実施例は可撓性のベースプレート上に多数の光源を配置し、曲率をなす装着対象物に適用できるランプユニットおよびそれを利用した車両ランプ装置を提供する。

本発明が解決しようとする課題は以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解できるはずである。

前記目的を達成するための本発明は、光学部材と、前記光学部材から一定間隔で空間を置いて配置されるベースアセンブリーと、前記ベースアセンブリー上に配置される光源および前記ベースアセンブリーに締結されて前記光源をカバーするレンズを含み、前記レンズは前記ベースアセンブリーのいずれか一面と接触する第１接触面と前記第１接触面と相異する高さに形成されて前記ベースアセンブリーの他の一面と接触する第２接触面を含む第１突起と、前記第１突起と離隔配置されて前記ベースアセンブリーのいずれか一面と接触する第３接触面を含む第２突起を含むランプユニットを提供することができる。

好ましくは、前記第１突起は、前記レンズの下部面の縁から前記ベースアセンブリー方向に突出され得る。

好ましくは、前記第１接触面は前記ベースアセンブリーの表面と接触することができる。

好ましくは、前記第２接触面は前記ベースアセンブリーの下面と接触することができる。

好ましくは、前記第１接触面は前記第１突起上に形成された段差面で構成され、前記第２接触面は前記第１突起の終端に形成されたフックの係止面で構成され得る。

好ましくは、前記第１接触面および前記第２接触面は前記ベースアセンブリーに向き合うことができる。

好ましくは、前記第２接触面は前記第１突起の終端から前記レンズの半径方向を基準に突出形成され得る。

好ましくは、前記第２突起は、前記レンズの下部面の縁から前記ベースアセンブリー方向に突出され得る。

好ましくは、前記第３接触面は前記ベースアセンブリーの表面と接触することができる。

好ましくは、前記第３接触面は前記第２突起の下端面で構成され得る。

好ましくは、前記第３接触面は前記ベースアセンブリーに向き合うことができる。

好ましくは、前記第１突起の最外側は前記レンズの下部面の縁と連続するように形成され得る。

好ましくは、前記第２突起の最外側は前記レンズの下部面の縁と連続するように形成され得る。

好ましくは、少なくとも二つの前記第１突起は前記レンズの中心を基準として対称となるように配置され得る。

好ましくは、少なくとも二つの前記第２突起は前記レンズの中心を基準として対称となるように配置され得る。

好ましくは、前記レンズの下部面は前記ベースアセンブリーの表面と高さ方向に離れて配置され得る。

好ましくは、前記レンズの下部面は平面であり、前記レンズの上部面は曲面であり得る。

好ましくは、前記レンズの上部面は前記光源の光出射面の中心領域に対応する溝を含むことができる。

好ましくは、前記ベースアセンブリーには前記第１突起が貫通するホールが形成され得る。

好ましくは、前記ベースアセンブリーはヒートシンクと前記ヒートシンクの上に積層される基板を含むことができる。

前記目的を達成するための他の発明は、上述したランプユニットを利用する車両ランプ装置を提供することができる。

本発明の一実施例によれば、ベースアセンブリーの表面および下面を同時に掴んでくれる第１接触面と第２接触面を含む第１突起を具備することによって、レンズが基板から押されるか抜けることを防止する有利な効果を提供する。

また、本発明の一実施例によれば、第１突起と離れて形成されて基板を貫通した状態でヒートシンクに接触する第３接触面を含む第２突起を具備することによって、第１突起がレンズを固定した状態でレンズが基板で揺れることを防止する有利な効果を提供する。

本発明の好ましい一実施例に係るランプユニットを図示した図面。 図１で図示したレンズを図示した図面。 図１で図示したレンズを図示した図面。 レンズの底面を図示した図面。 ベースアセンブリーに装着されたレンズの断面であって、図４のＡ−Ａ’を図示した図面。 ベースアセンブリーに装着されたレンズの断面であって、図４のＢ−Ｂを図示した図面。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は添付された図面と関連する以下の詳細な説明と好ましい実施例からさらに明白になるであろう。そして、本明細書および特許請求の範囲に使われた用語または単語は通常的であるか辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則って、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されるべきである。そして、本発明を説明するにおいて、本発明の要旨を不要に曖昧にする恐れのある関連した公知技術に対する詳細な説明は省略する。

第２、第１などのように序数を含む用語は、多様な構成要素の説明に用いることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第２構成要素は第１構成要素と命名され得、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名され得る。

図１は本発明の好ましい一実施例に係るランプユニットを図示した図面であり、図２および図３は図１で図示したレンズを図示した図面である。そして、図４はレンズの底面を図示した図面であり、図５はベースアセンブリーに装着されたレンズの断面であって、図４のＡ−Ａ’を図示した図面であり、図６はベースアセンブリーに装着されたレンズの断面であって、図４のＢ−Ｂを図示した図面である。

このような、図１〜図６は本発明を概念的に明確に理解するために、主な特徴部分だけを明確に図示したもので、その結果、図解の多様な変形が予想され、図面に図示された特定形状によって本発明の範囲が制限される必要はない。

図１〜図６を並行参照すると、本発明の好ましい一実施例に係るランプユニットは光学部材１００と、ベースアセンブリー２００と、光源３００と、レンズ４００を含むことができる。

まず、図１で図示した通り、光学部材１００はベースアセンブリー２００から一定間隔で空間を置いて配置され得るが、ベースアセンブリー２００と光学部材１００の間の空間には光混合領域（ｌｉｇｈｔ ｍｉｘｉｎｇ ａｒｅａ）が形成され得る。光混合を通じて少ない数の光源で面光源を具現することができる。

ここで、光学部材１００は、ベースアセンブリー２００から約１０ｍｍ以上離れて配置され得る。

光学部材１００とベースアセンブリー２００の間の距離が約１０ｍｍ以下の場合、ランプユニットは均一な輝度が現れず、光源３００が位置した領域で強い輝度が現れるホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）現象またはこれとは反対に相対的に弱い輝度が現れるダークスポット（ｄａｒｋ ｓｐｏｔ）が現れ得る。

そして、光学部材１００は、少なくとも一つのシートからなるが、拡散シート、プリズムシート、輝度強化シートなどを選択的に含むことができる。ここで、拡散シートは光源３００から出射した光を拡散させ、プリズムシートは拡散された光を発光領域にガイドし、輝度拡散シートは輝度を強化させてくれる。一例として、拡散シートは一般的にアクリル樹脂で形成され得るが、これに限定されるものではなく、その他にもポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レジン（ｒｅｓｉｎ）のような高透過性プラスチックなどの光拡散機能を遂行できる材質で構成され得る。また、光学部材１００は上部表面に凹凸パターンを有することができる。これは拡散効果を増加させるためである。

一方、光学部材１００は、カバー部材または装着対象物の外形にしたがって、窪んだ曲面、膨らんだ曲面、扁平な平面のうち少なくともいずれか一つを有する表面を有することができる。

ベースアセンブリー２００はヒートシンク２１０とヒートシンク２１０の上に積層される基板２２０を含んで構成され得る。

ヒートシンク２１０は光源3００から発生する熱を外部に放出する役割をする。この時、ベースアセンブリー２００はヒートシンク２１０と基板２２０がなすＭＣＰＣＢ（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であり得る。

基板２２０は単層ＰＣＢ、多層ＰＣＢ、セラミック基板、メタルコアＰＣＢなどを選択的に使うことができる。ここで、基板２２０は全体領域が同じ物質で構成されてもよく、場合により、ベースアセンブリー２００の全体領域のうち一部分は他の物質で構成されてもよい。

例えば、基板２２０は光源３００と接触する支持部と光源３００に接触しない連結部を含むことができるが、一例として、基板２２０の支持部と連結部は互いに同じ物質で構成され得る。ここで、支持部と連結部は、回路パターンを含むことができ、基板２２０の材質は柔軟性と絶縁性を有するフィルム、例えば、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）またはエポキシ（例えば、ＦＲ−４）であり得る。

場合により、基板２２０の支持部と連結部は互いに異なる物質で構成されてもよい。一例として、支持部は導体であって、連結部は不導体であり得る。また、基板２２０の支持部は光源１００を支持するために反りのないハード（ｈａｒｄ）な材質で構成してもよく、基板２２０の連結部は可撓性の軟性材質で構成することによって、ベースアセンブリー２００を曲率を有する装着対象物に適用できるように製作してもよい。

場合により、基板２２０は光源１００に電気的連結のための回路パターンが配置され、回路パターンの上部および下部のうち少なくともいずれか一つに柔軟性と絶縁性を有するフィルムが配置され得る。一例として、フィルムはＰＳＲ（ＰｈｏｔｏＳｏｌｄｅｒＲｅｓｉｓｔ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、エポキシ（例えば、ＦＲ−４）などから選択されたいずれか一つの物質またはこれらの組合わせであり得る。

また、フィルムが回路パターンの上部および下部に配置される場合、回路パターンの上部に配置されるフィルムと回路パターンの下部に配置されるフィルムが互いに異なることもある．このように、基板２２０は軟性材質を適用することによって、曲がることもあるが、構造的変形によっても曲がることができる。

光源３００は表面発光型（ｔｏｐ ｖｉｅｗ ｔｙｐｅ）発光ダイオードであり得、場合により、側面発光型（ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ｔｙｐｅ）発光ダイオードであり得る。ここで、光源１００は発光ダイオードチップ（ＬＥＤ ｃｈｉｐ）であり得、発光ダイオードチップはレッドＬＥＤチップ、ブルーＬＥＤチップまたは紫外線ＬＥＤチップで構成されるかまたはレッドＬＥＤチップ、グリーンＬＥＤチップ、ブルーＬＥＤチップ、イエローグリーン（Ｙｅｌｌｏｗ ｇｒｅｅｎ）ＬＥＤチップ、ホワイトＬＥＤチップのうち少なくとも一つまたはそれ以上を組み合わせたパッケージ形態で構成され得る。

そして、ホワイトＬＥＤはブルーＬＥＤ上にイエロー蛍光体（Ｙｅｌｌｏｗ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）を結合するか、ブルーＬＥＤ上にレッド蛍光体（Ｒｅｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）とグリーン蛍光体（Ｇｒｅｅｎ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）を同時に使って具現することができ、ブルーＬＥＤ上にイエロー蛍光体（Ｙｅｌｌｏｗ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）、レッド蛍光体（Ｒｅｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）およびグリーン蛍光体（Ｇｒｅｅｎ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）を同時に使って具現することもできる。

一例として、ランプユニットを車両のテールライトに適用する場合、光源１００は、垂直型発光チップ、例えば、赤色発光チップであり得るが、実施例はこれに限定されるものではない。

レンズ４００は光源３００をカバーしベースアセンブリー２００に締結され得る。この時、レンズ４００は第１突起４１０と第２突起４２０を含むことができる。

第１突起４１０はレンズ４００の下部面４３０の縁からベースアセンブリー２００方向に突出して形成され得る。２個の第１突起４１０がレンズ４００の中心を基準として対称となるように配置され得る。このような第１突起４１０は第１接触面４１１と第２接触面４１２を含むことができる。

第１接触面４１１はベースアセンブリー２００の表面と接触して第１突起４１０が基板２２０で抜けることを防止する役割をする。具体的に、図５で図示した通り、第１接触面４１１は第１突起４１０の中間領域に形成された段差面で構成され、ベースアセンブリー２００と向かい合う形態でヒートシンク２１０の表面に接触することができる。したがって、レンズ４００の上側から加えられる外力によってレンズ４００が下側に押されることを防止する。

第２接触面４１２はベースアセンブリー２００の下面と接触して第１突起４１０が基板２２０から抜けることを防止する役割をする。具体的に、図５で図示した通り、第２接触面４１２は第１突起４１０の終端に形成されたフックの係止面で構成され得る。すなわち、第２接触面４１２は第１突起４１０の終端でレンズ４００の半径方向を基準として突出するように形成され得る。このような第２接触面４１２はベースアセンブリー２００と向かい合う形態でヒートシンク２１０の下面に接触することができる。

したがって、第２接触面４１２はレンズ４００の上側から引っ張る外力や、レンズ４００の下側から押し出す外力または振動によってレンズ４００が基板２２０から抜けることを防止する。

このように第１突起４１０は第１接触面４１１と第２接触面４１２を通じてベースアセンブリー２００の表面と下面を同時に掴んでくれることによって、レンズ４００とベースアセンブリー２００の結合性を高めることができる。

一方、図５で図示した通り、基板２２０には第１突起４１０が貫通する第１ホール２２１が形成され得、ヒートシンク２１０には第１突起４１０が貫通するように第１ホール２２１と整列した第２ホール３３０が形成され得る。

第２突起４２０はレンズ４００の下部面４３０の縁からベースアセンブリー２００方向に突出して形成され得る。第２突起４２０は第１突起４１０と一定間隔をおいて離れて配置され、２個の第２突起４2０がレンズ４００の中心を基準として対称となるように配置され得る。このような第２突起４２０は第３接触面４２１を含むことができる。

第３接触面４２１はベースアセンブリー２００の表面と接触してレンズ４００が基板２２０で揺れることを防止する役割をする。具体的には、図６で図示した通り、第３接触面４２１は第２突起４２０の下端面で構成され、ベースアセンブリー２００と向かい合う形態で第１ホール２２１を貫通してヒートシンク２１０の表面に接触することができる。したがって、第３接触面４２１は第１突起４１０によりレンズ４００が一次的に固定された状態で振動によってレンズ４００が揺れるか動くことを防止する役割をする。

一方、レンズ４００の下部面４３０はベースアセンブリー２００の表面と高さ方向に離れて配置され得る。そして、レンズ４００の下部面４３０は平面であり、レンズ４００の上部面は曲面であり得る。また、レンズの上部面は光源３００の光出射面の中心領域に対応する溝を含むように形成され得る。

以上、本発明の好ましい一つの実施例に係るランプユニットに関して添付された図面を参照して具体的に説明した。

以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更および置換が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施例および添付された図面は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施例および添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は下記の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１００：光学部材
２００：ベースアセンブリー
２１０：ヒートシンク
２２０：基板
３００：光源
４００：レンズ
４１０：第１突起
４１１：第１接触面
４１２：第２接触面
４２０：第２突起
４２１：第３接触面

Claims (14)

1. 光学部材と、
   前記光学部材から一定間隔で空間を置いて配置されるベースアセンブリーと、
   前記ベースアセンブリー上に配置される光源と、
   前記ベースアセンブリーに締結されて前記光源をカバーするレンズと、を含み、
   前記ベースアセンブリーはヒートシンクと前記ヒートシンクの上に積層される基板を含み、
   前記レンズは前記レンズの下部面の縁から前記ベースアセンブリー方向に突出する第１突起と第２突起を含み、
   前記第１突起は前記ヒートシンクの上面に接触する第１接触面と前記第１接触面の下側に配置され、前記ヒートシンクの下面に接触する第２接触面を含み、
   前記第２突起は、前記第１突起と離隔配置され、第３接触面を含み、
   前記基板は、前記ヒートシンクを露出させる第１ホールを含み、
   前記第２突起の前記第３接触面は、前記第１ホールを貫通して前記ヒートシンクの上面と接触する、ランプユニット。
2. 前記第１接触面は前記第１突起上に形成された段差面で構成され、前記第２接触面は前記第１突起の終端に配置されたフックの係止面で構成される、請求項１に記載のランプユニット。
3. 前記第１接触面および前記第２接触面は前記ベースアセンブリーと向かい合う、請求項２に記載のランプユニット。
4. 前記第２接触面は前記第１突起の終端から前記レンズの半径方向を基準に突出形成される、請求項３に記載のランプユニット。
5. 前記第３接触面は前記第２突起の下端面で構成される、請求項１に記載のランプユニット。
6. 前記第１突起の最外側は前記レンズの下部面の縁と連続するように配置される、請求項１に記載のランプユニット。
7. 前記第２突起の最外側は前記レンズの下部面の縁と連続するように配置される、請求項６に記載のランプユニット。
8. 少なくとも二つの前記第１突起は前記レンズの中心を基準として対称となるように配置される、請求項１に記載のランプユニット。
9. 少なくとも二つの前記第２突起は前記レンズの中心を基準として対称となるように配置される、請求項８に記載のランプユニット。
10. 前記レンズの下部面は前記ベースアセンブリーの表面と高さ方向に離れて配置される、請求項１に記載のランプユニット。
11. 前記レンズの下部面は平面であり、前記レンズの上部面は曲面である、請求項１に記載のランプユニット。
12. 前記レンズの上部面には溝が配置され、前記溝は前記光源の光出射面の中心領域に対応する、請求項１１に記載のランプユニット。
13. 前記ヒートシンクには前記第１ホールと整列配置され、前記第１突起が貫通する第２ホールが配置される、請求項１に記載のランプユニット。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載されたランプユニットを利用する、車両ランプ装置。

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